１外源甲醇对棉花叶片Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性及其含量的影响
１．１外源甲醇对Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性的影响
检测期ＣＫ组Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性变化不大，第２８天时达到其峰值６．５０μｍｏｌＣＯ２／（ｍｉｎ•ｇ）；ＭｅＯＨ组Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性则均显著高于ＣＫ组：在处理后第７天即显著高于ＣＫ组，至第３５天达到最大值１１．１６μｍｏｌＣＯ２／（ｍｉｎ•ｇ），之后缓慢回落至９．１５μｍｏｌＣＯ２／（ｍｉｎ•ｇ），仍高于同期ＣＫ组〔５．８９μｍｏｌＣＯ２／（ｍｉｎ•ｇ）〕。４９ｄ检测期中ＭｅＯＨ组Ｒｕｂｉｓｃｏ平均活性为９．７５μｍｏｌＣＯ２／（ｍｉｎ•ｇ），明显高于ＣＫ组均值６．０８μｍｏｌＣＯ２／（ｍｉｎ•ｇ）。表明利用ＭｅＯＨ处理对棉花花铃期Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性的增强作用很大，在检测期可使Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性大幅提高。
１．２外源甲醇对Ｒｕｂｉｓｃｏ含量的影响
ＭｅＯＨ处理棉叶后其可溶性蛋白相较ＣＫ组（均值为７．７５ｍｇ／ｇ）有显著的提高（图２）。ＭｅＯＨ组于处理１４ｄ后可溶性蛋白含量明显升高（均值为８．５４ｍｇ／ｇ），至处理后第３５天达到９．４１ｍｇ／ｇ，高于同期ＣＫ组的７．７８ｍｇ／ｇ，然后逐渐回落。检测期内，ＭｅＯＨ组可溶性蛋白含量均值较ＣＫ组升高１０．０５％。与可溶性蛋白含量变化相同，棉叶片中Ｒｕｂｉ－ｓｃｏ含量ＭｅＯＨ组亦于处理１４ｄ后明显升高（图３），Ｒｕｂｉｓｃｏ含量（均值为３．８５ｍｇ／ｇ）高于ＣＫ组均值的３．５０ｍｇ／ｇ，峰值亦出现于第３５天，然后回落。
２外源甲醇对花铃期棉花光合日变化的影响
２．１棉花花铃期光强变化
花铃期３次（７月２９日、８月１２日、８月１９日）检测时的光强日变化趋势基本一致，均在８：００～９：００由８３０μｍｏｌ／（ｍ２•ｓ）左右迅速升至１５００μｍｏｌ／（ｍ２•ｓ）以上，此后仍逐步升高，均于１４：００出现峰值，分别达到２１２０，２０９７，２１３７μｍｏｌ／（ｍ２•ｓ）。自１８：００后，３次光强检测值均表现为随着日照时数减少，光强逐渐减弱，降低幅度亦随检测日期的推后而明显加大。
２．２外源甲醇对净光合速率的影响
喷施两次ＭｅＯＨ后，于７月２９日、８月１２日、８月１９日（分别为处理后第１４天、第２８天和第３５天），利用ＣＩＲＡＳ－２型光合仪测得的单日净光合速率１２ｈ动态变化情况见图５。各ＣＫ组呈典型的Ｃ３植物“双峰型”变化曲线，均随时间快速上升，两峰值分别在１０：００～１３：００和１４：００～１７：００出现，１７：００后，叶片净光合速率迅速降低；ＭｅＯＨ处理组１２ｈ净光合速率值动态变化基本同ＣＫ组，但第一峰值较ＣＫ推后１ｈ，出现在１３：００，全天净光合速率值均明显高于ＣＫ组，７月２９日、８月１２日、８月１９日的净光合速率日均值分别为２０．９３，２０．６１，２３．１２μｍｏｌ／（ｍ２•ｓ），比相应的ＣＫ组净光合速率值〔１７．８８，１７．９１，１９．９０μｍｏｌ／（ｍ２•ｓ）〕高。ＣＫ组两峰间波谷（午休现象）均出现在１４：００，ＭｅＯＨ组则推后１ｈ，但ＭｅＯＨ组净光合速率值下降幅度小，远不及ＣＫ组的落差。外源ＭｅＯＨ处理棉叶，处理组与对照相较可提高净光合速率１５％以上，表现出可总体提高净光合速率、推迟第一峰值出现、午休现象不明显等特征。
２．３外源甲醇对气孔导度的影响
测得的７月２９日、８月１２日、８月１９日棉叶气孔导度日变化情况见图６。单日内１２ｈ动态变化各不相同，ＣＫ组与ＭｅＯＨ组都呈不明显的双峰型：７月２９日与８月１２日对照和处理组的最大峰值均出现在１２：００，小峰值出现在１５：００；而８月１９日所测最大峰值则出现在１３：００，小峰值出现在１６：００，均后移１ｈ，１４：００所有处理都出现了波谷，反映出处理组棉叶气孔导度与对照组变化趋势一致，但ＭｅＯＨ组７月２９日、８月１２日、８月１９日单日内气孔导度值〔２１２．１９，２２１．３２，２２３．０８ｍｍｏｌ／（ｍ２•ｓ）〕均明显高于各ＣＫ组〔１７０．１６，１７６．２７，１８４．５４ｍｍｏｌ／（ｍ２•ｓ）〕，波谷下降幅度小。
２．４外源甲醇对蒸腾速率的影响
外源ＭｅＯＨ处理对花铃期棉叶蒸腾速率的影响不大（图７）。所检测的７月２９日、８月１２日、８月１９日蒸腾速率光合日变化值表明，ＣＫ组曲线变化幅度相较于ＭｅＯＨ组为大，呈双峰型，第一峰出现在１２：００（７月２９日）和１５：００（８月１２日、８月１９日），波谷均出现在１４：００；７月２９日、８月１２日、８月１９日ＭｅＯＨ组蒸腾速率均值５．５２，４．６４，４．８７ｍｍｏｌ／（ｍ２•ｓ），略高于ＣＫ组蒸腾速率均值５．１３，４．２０，４．４５ｍｍｏｌ／（ｍ２•ｓ），非双峰型，无明显波峰、波谷。
２．５外源甲醇对胞间ＣＯ２浓度的影响
经ＭｅＯＨ处理后，７月２９日、８月１２日、８月１９日所检测的胞间ＣＯ２浓度变化情况见图８。由图８可知，ＣＫ组表现为波折上升趋势，ＭｅＯＨ组则表现出波折下降至１７：００后又升高的变化。不同检测日两组胞间ＣＯ２浓度变化曲线分别在１３：００后相交（７月２９日），１４：００后相交（８月１２日、８月１９日）。两组胞间ＣＯ２浓度值显示，１４：００前ＭｅＯＨ组（２０５．２４，２２６．０７，２０８．９３μｍｏｌ／ｍｏｌ）均大于ＣＫ组（１７８．７７，１９８．８６，１８３．４３μｍｏｌ／ｍｏｌ）；１４：００后ＣＫ组（２１７．５３，２２１．６，２２２．７５μｍｏｌ／ｍｏｌ）则均大于ＭｅＯＨ组（１９１．９８，２０４．８０，１９２．６７μｍｏｌ／ｍｏｌ），两组胞间ＣＯ２浓度均值差别不大。喷施外源ＭｅＯＨ，可提高棉花花铃期叶片净光合速率１５％以上，提高气孔导度２０％以上。ＣＫ组气孔导度的日变化与叶片净光合速率的日变化出现峰值的时间一致，但处理组表现为出现最大峰值时间均推后１ｈ，波谷落差小等特征，净光合速率的提高与棉叶处理后气孔导度的增强可能有关。蒸腾速率日变化的数据表明，处理组气孔导度的大幅提高（２０％以上）并没有引起蒸腾速率的大幅增强，其提高幅度仅为７％～１０％，处理组蒸腾速率变化规律也非双峰型，无明显波峰、波谷及午休现象，外源ＭｅＯＨ对蒸腾速率可能有控制作用；处理组１４：００前为胞间ＣＯ２浓度值由高向低变化，至１７：００后，再转换由低向高变化，而处理组正午前与ＣＫ组的变化规律截然相反。结合处理组净光合速率变化规律，正午前处理组随着光强的增高，光合活性增高、光合作用强烈，导致胞间ＣＯ２利用加强，造成持续下降至１７：００；１７：００后由于光强锐减，光合作用下降，因此，胞间ＣＯ２浓度再行上升。
３讨论
Ｒｕｂｉｓｃｏ是光合碳同化的双功能酶，是已发现的生物酶中效率最慢的一种，因而成了现代陆生绝大多数植物光合速率的主要限制因素，其活性高低直接影响着植物光合活性。棉叶经外源ＭｅＯＨ处理的结果表明，处理后棉叶中Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性均值大幅度提高（６０％），并且有一个持续增高的作用，在铃期达到峰值，较同期ＣＫ组高出７５．７４％。在其他条件相同的情况下，Ｒｕｂｉｓｃｏ活性的提高说明外源ＭｅＯＨ改变了该酶促反应的某些条件，直接或间接（代谢为其他物质）地参与了酶促反应。从外源ＭｅＯＨ影响棉叶光合日变化的检测结果来看，蒸腾速率日变化曲线与ＣＫ组相差较大，呈非双峰型、无午休低谷；而胞间ＣＯ２浓度日变化曲线在１７：００前表现为持续下降态势，与ＣＫ组波折上升形成鲜明对照，并与净光合速率变化在１４：００前呈负相关。王莎莎等［１５］研究亦发现：ＭｅＯＨ可诱导大多数光合作用相关基因的表达。
４结论
田间外源甲醇处理后７～５６ｄ检测期间，处理组棉叶Ｒｕｂｉｓｃｏ羧化活性提高６０％以上；Ｒｕｂｉｓｃｏ含量提高１０％。盆栽外源甲醇处理后１４～４９ｄ检测期间，处理组棉叶的净光合速率和气孔导度均有明显增高，分别提高１５％和２０％；处理组蒸腾速率提高幅度为７％～１０％，变化规律为医学论文致谢非双峰型，无明显波峰、波谷及午休现象；处理组胞间ＣＯ２浓度变化１７：００前与净光合速率呈负相关。
作者：何宗铃 拜彦茹 王瑾 遆晓南 单位：新疆农业大学 化学工程学院 化学生物学研究室
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