Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự thích ứng với ánh sáng/máy bóng của hệ thống quang hợp của Hoya carnosa, một loại dây leo CAM sống ký sinh, trong một cánh rừng mưa cận nhiệt đới ở đông bắc Đài Loan
Tóm tắt
Hầu hết các nghiên cứu trước đây về sinh lý sinh thái của thực vật thực hiện quá trình trao đổi acid Crassulacean (CAM), Hoya carnosa, trong phòng thí nghiệm và môi trường tự nhiên ở Úc chỉ ra rằng dây leo sống ký sinh này thích nghi tốt hơn với các vị trí bóng râm, không phải là các vị trí có ánh sáng trực tiếp, mặc dù một nghiên cứu gần đây về loài này ở Đài Loan lại cho thấy các kết quả trái ngược với kết luận trên. Do đó, các đặc điểm quang hợp của những cá thể sống trong bóng râm và những cá thể sống dưới ánh nắng của H. carnosa được so sánh trong môi trường tự nhiên tại một cánh rừng mưa cận nhiệt đới ở đông bắc Đài Loan nhằm xác định xem liệu cây epiphyte CAM này thích nghi tốt hơn với bóng râm hay ánh sáng mặt trời. Mặc dù lá của thực vật sống trong bóng râm có nồng độ diệp lục cao hơn rất nhiều so với lá của những cây sống dưới ánh nắng, nhưng tỷ lệ diệp lục a/b không khác biệt giữa hai nhóm cây này. Các phép đo huỳnh quang cho thấy một khả năng nhất định của lá trong việc thích ứng với cả hai điều kiện bóng râm và ánh nắng, mặc dù có một số bằng chứng cho thấy sự ức chế quang học (bảo vệ quang học) đã được quan sát ở những cây sống dưới ánh sáng trực tiếp hơn. Bất chấp điều này, cả cây sống dưới ánh sáng và cây trong bóng râm đều thể hiện CAM, được đo bằng sự thay đổi độ axit của lá theo chu kỳ ngày đêm, và CAM được phát hiện một cách nhất quán hơn ở những cây sống dưới ánh sáng trực tiếp. Hơn nữa, cũng có bằng chứng cho thấy có nhiều CAM hơn ở mức độ ánh sáng cao hơn. Tổng thể, kết quả của cuộc điều tra này cho thấy rằng H. carnosa trong cánh rừng mưa cận nhiệt đới ở Đài Loan có sự thích ứng với cả mức ánh sáng cao và thấp, điều này sẽ chứng tỏ là thích ứng cho một dây leo sống ký sinh có lá trên cùng một cá thể phải đối mặt với một dải rộng về sự tiếp xúc và bóng râm trong tán cây của cây chủ.
Từ khóa
#Hoya carnosa #CAM #thích ứng bóng râm #hệ thống quang hợp #rừng mưa cận nhiệt đớiTài liệu tham khảo
Adams WW III (1988) Photosynthetic acclimation and photoinhibition of terrestrial and epiphytic CAM tissues growing in full sunlight and deep shade. Aust J Plant Physiol 15:123–134
Adams WW III, Osmond CB, Sharkey TD (1987) Responses of two CAM species to different irradiances during growth and susceptibility to photoinhibition by high light. Plant Physiol 83:213–218
Adams WW III, Terashima I, Brugnoli E, Demmig B (1988) Comparisons of photosynthesis and photoinhibition in the CAM vine Hoya australis and several C3 vines growing on the coast of eastern Australia. Plant Cell Environ 11:173–181
Adams WW III, Volk M, Hoehn A, Demmig-Adams B (1992) Leaf orientation and the response of the xanthophyll cycle to incident light. Oecologia 90:404–410
Adams WW III, Demmig-Adams B, Barker DH, Kiley S (1996) Carotenoids and Photosystem II characteristics of upper and lower halves of leaves acclimated to high light. Aust J Plant Physiol 23:669–677
Björkman O (1981) Responses to different quantum flux densities. In: Lange OL, Nobel PS, Osmond CB, Ziegler H (eds) Physiological plant ecology. Responses to the physical environment, vol I. Springer, Berlin, pp 57–107
Boardman NK (1977) Comparative photosynthesis of sun and shade plants. Annu Rev Plant Physiol 28:355–377
Demmig-Adams B, Adams WW III, Barker DH, Logan BA, Bowling DR, Verhoeven AS (1996) Using chlorophyll fluorescence to assess the fraction of absorbed light allocated to thermal dissipation of excess excitation. Physiol Plant 98:253–264
Demmig-Adams B, Adams WW III, Mattoo A (Eds) (2006) Photoprotection, photoinhibition, gene regulation, and environment. Springer, Dordrecht, p 380
Griffiths H, Ong BL, Avadhani PN, Goh CJ (1989) Recycling of respiratory CO2 during Crassulacean acid metabolism: alleviation of photoinhibition in Pyrrosia piloselloides. Planta 179:115–122
Hsu C-C, Lin T-C, Chiou W-L, Lin S-H, Lin K-C, Martin CE (2006) Canopy CO2 concentrations and Crassulacean acid metabolism in Hoya carnosa in a subtropical rain forest in Taiwan: consideration of CO2 availability and the evolution of CAM in epiphytes. Photosynthetica 44:130–135
Huang T-C (1998) Flora of Taiwan, 2nd edn, vol 4. Angiosperms–Dicotyledons (Diapensiaceae–Compositae). Editorial Committee of the Flora of Taiwan, Taipei, p 1217
Kluge M, Ting IP (1978) Crassulacean acid metabolism. Analysis of an ecological adaptation. Springer, Berlin, p 209
Knauft RL, Arditti J (1969) Partial identification of dark 14CO2 fixation products in leaves of Cattleya (Orchidaceae). New Phytol 68:657–661
Lüttge U (1987) Carbon dioxide and water demand: Crassulacean acid metabolism (CAM), a versatile ecological adaptation exemplifying the need for integration in ecophysiological work. New Phytol 106:593–629
Martin CE, McLeod KW, Eades CA, Pitzer AF (1985) Morphological and physiological responses to irradiance in the CAM epiphyte Tillandsia usneoides L. (Bromeliaceae). Bot Gaz 146:489–494
Martin CE, Eades CA, Pitner RA (1986) Effects of irradiance on Crassulacean acid metabolism in the epiphyte Tillandsia usneoides L. (Bromeliaceae). Plant Physiol 80:26–32
Martin CE, McKee JM, Schmitt AK (1989) Responses of photosynthetic O2 evolution to PPFD in the CAM epiphyte Tillandsia usneoides L. (Bromeliaceae). Photosyn Res 21:145–150
Martin CE, Tüffers A, Herppich WB, Von Willert DJ (1999) Utilization and dissipation of absorbed light energy in the epiphytic CAM bromeliad Tillandsia ionantha. Int J Plant Sci 160:307–313
Martin CE, Lin T-C, Hsu C-C, Lin S-H, Lin K-C, Hsia Y-J, Chiou W-L (2004) Ecophysiology and plant size in a tropical epiphytic fern, Aplenium nidus, in Taiwan. Int J Plant Sci 165:65–72
Martin S, Davis R, Protti P, Lin T-C, Lin S-H, Martin CE (2005) The occurrence of Crassulacean acid metabolism in epiphytic ferns, with an emphasis on the Vittariaceae. Int J Plant Sci 166:623–630
Martin CE, Hsu R (C-C), Lin T-C (2009) The relationship between CAM and leaf succulence in two epiphytic vines, Hoya carnosa and Dischidia formosana (Asclepiadaceae), in a subtropical rainforest in northeastern Taiwan. Photosynthetica 47:445–450
Moran R (1982) Formulae for determination of chlorophyllous pigments extracted with N, N-dimethylformamide. Plant Physiol 69:1376–1381
Osmond CB (1978) Crassulacean acid metabolism: a curiosity in context. Annu Rev Plant Physiol 29:379–414
Skillman JB, Winter K (1997) High photosynthetic capacity in a shade-tolerant Crassulacean acid metabolism plant. Implications for sunfleck use, nonphotochemical energy dissipation, and susceptibility to photoinhibition. Plant Physiol 113:441–450
Sokal RR, Rohlf FJ (1981) Biometry. The principles and practice of statistics in biological research, 2nd edn. WH Freeman & Co, New York, p 859
Wanntorp L, Van Donkelaar R, Renner SS (2006) Towards a monophyletic Hoya (Marsdenieae, Apocynaceae): inferences from the chloroplast trnL region and the rbcL-atpB spacer. Syst Bot 31:586–596
Winter K, Osmond CB, Hubick KT (1986) Crassulacean acid metabolism in the shade. Studies on an epiphytic fern, Pyrrosia longifolia, and other rainforest species from Australia. Oecologia 68:224–230