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遮光对叶绿素和植物干重的影响原因分析

(2014-07-13 11:03:00)
标签:

遮光

叶绿素

干重

分类: 疑难问题的解决

遮光对叶绿素和植物干重的影响原因分析

试题问题:试题中出现了遮光对叶绿素和植物干重的影响,特别是对叶绿素a/b的影响,这样的结果如何解释呢?类似的试题江苏高考试题也出现过。

学情分析:学生对光照强度对植物光合速率的影响比较熟悉,但对遮光对叶绿素和植物干重的机理不清楚。

植物种类不同,进行光合作用的光饱和点也不同,对于阳生植物,充足的光照有利于生长,但超过光饱和点的光照会产生光破坏;对于阴生植物,夏季充足的光照,对生长尤其不利。因此,对植物进行遮光处理,会达到增产增收的目的。

1.遮光后叶绿素a/b比值的变化

从叶绿素吸收光谱图可知,叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面,且吸收光谱带比叶绿素b宽,叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a宽。

在遮光的条件下,以蓝紫光为主的散光占比增加,所以提高叶绿素b的含量(叶绿素b主要存在于集光色素蛋白中,主要是吸收、传递光能),更利于吸收蓝紫光,所以叶绿素a/b的比值降低,弱光下的吸收能力就增强。

叶绿素a和叶绿素b的合成、分解速度影响了叶绿素a/b的比值,但调节叶绿素a/b的比值主要通过相互转化实现。在遮光条件下,叶绿素a向叶绿素b的转化加快(叶绿素a水解形成脱植基叶绿素a,脱植基叶绿素a再转化为脱植基叶绿素b,最后合成叶绿素b),从而降低了叶绿素a/b的比值。

弱光下叶绿素b的相对含量增高有其生理适应,有利于对弱光的利用。

2.遮光后植物体内叶绿素含量增加

叶绿素含量受到光照、温度、矿质元素、逆境等外界因素及核基因、质基因等内在因素的共同影响,在外部因素中光对叶绿素的合成与分解起主导作用。

将大白菜放在光下几天后会变成绿色,放在避光处又会变成黄色,可以证明植物体中叶绿素的合成和分解处于一个动态平衡中,叶绿体光照后,才能顺利地合成叶绿素,但形成叶绿素所要求光照强度相对较低,除680 nm以上波长以外,可见光中各种波长的光照都能促使叶绿素形成,光过强反而会发生光氧化而受破坏。

在遮光条件下,集光色素蛋白在光合单位中的相对含量会增加,从而导致结合态叶绿素增加。与此同时,降低了叶绿素的降解和光氧化,所以遮光后叶绿素的含量会增加。

3.遮光对植物体内干物质形成的影响 

遮光的目的不是单纯地为了减少植物光照的时间,而是为植物的生长创造一个合适的光饱和条件,从而增加植物体内叶绿素的含量,提高光合速率,降低呼吸速率,以达到积累更多有机物的目的。

遮光的同时,还可以降低植物生长环境的温度,一般来说,低温有利于植物体内糖类、淀粉类以及植物体内特有的某些物质的积累。如春季和秋季的西红柿口感要比夏季的好,其中一个原因就是春秋季节的光照强度低于夏季,气温也低于夏季,糖类物质得以贮存。 

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