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生境条件与干扰程度构成的生境异质性,是植物生活史型形成的主要外因;而植物体内的能量在生活史不同性状间分配的权衡关系,形成了生活史型的多样性。抗坏血酸、谷胱甘肽作为植物体内重要的抗氧化剂既能在生理水平上表征外界环境的干扰程度,又能从物质分配的角度表征各生活史型间的转变。本研究通过长春花叶片中内源抗坏血酸、谷胱甘肽在不同生境下的含量变化,及对长春花的生长发育状况、表型性状的定量定性分析,用以阐明内源抗氧化剂抗坏血酸、谷胱甘肽对外界环境条件的响应机制及其与长春花生活史型形成的相互联系。结果如下: 1、光因子作为通过影响叶片光合作用而介入细胞氧代谢活动的环境因子,在光照6级时长春花内源抗坏血酸氧化还原型的水平明显高于光照2级,光照2级时抗坏血酸还原型ASC在初始检测含量为3.039 umol/g FW,在第3周含量为3.610,仅上升18.79%;而光照6级的抗坏血酸在初始检测含量为3.291 umol/g FW,在第3周含量为6.973umol/g FW,上升幅度为111.88%。而谷胱甘肽的水平基本维持正常光时的水平,说明长春花中抗坏血酸对光因子的响应更加敏感。 2、在对温度40℃和28℃条件培养的长春花进行检测,发现40℃高温对谷胱甘肽的影响明显,到第3周时由初始的198.140nmol/g FW上升至348.483nmol/g FW,此时28℃培养的长春花内源GSH含量仅为196.598nmol/g FW,而对抗坏血酸则没有明显的影响。这可能是由于高温导致NADP辅酶活性的降低,导致谷胱甘肽氧化还原系统的紊乱,诱导谷胱甘肽氧化还原型的显著变化。 3、在干旱实验中发现,重度干旱(RWC<25%)时,长春花内源GSH起始时迅速积累但随作用时间的延长,气孔长时间处于关闭状态,阻止CO2吸入,光转化成的活跃化学能不能用于CO2的固定,造成叶绿体超微结构的破坏,植物濒临死亡,GSH随作用时间延长迅速下降。当对其进行复水1个月后GSH/GSSG仍处于较高的水平,表明重度干旱胁迫对长春花的损害是不可逆的。 4、在对长春花进行外施ABA、GA和水的处理后,发现ABA和GA处理后的抗坏血酸、谷胱甘肽含量均分别处于水处理的上下两侧并基本呈对称分布,认为GA与ABA对长春花体内氧化还原态的影响互为拮抗。 综上,不同生境下长春花内源抗氧化剂抗坏血酸、谷胱甘肽对环境的响应机制是不同的,进而导致在不同环境下抗坏血酸、谷胱甘肽或独立或共同作用以应对外界对长春花生长的扰动。同时,将抗坏血酸、谷胱甘肽对外界环境扰动的响应量化,通过对响应因子的分析结合主成分分析(PCA)进行验证,研究内源抗氧化剂的变化与生活史型转变之间的关系,发现抗氧化剂抗坏血酸、谷胱甘肽的抗氧化能力与长春花生活史型的转变具有相关性。从生理水平上验证了祖元刚教授提出的植物所处环境的资源状况和干扰程度的差异构成了不同的生境类型,这种生境异质性使植物处于不同的生态幅内,从而