光合碳同化是植物体内的重要代谢过程，直接影响植物光合产物的形成和物质的转化等。高等植物因不同的碳同化途径被分为C3、C4和CAM植物。自然界中，C3植物和C4植物的区分并非绝对。一些植物的发育特征介于C3植物和C4植物之间，被称为"C3-C4中间型植物。中间型植物在C4光合作用的演化过程中具有重要意义。许多研究表明，干旱、高温、光强、脱落酸的施加等环境条件的改变，都可以影响植物的光合碳同化途径，引起C3、C4光合碳同化途径间的相互转化，甚至在同一地点的不同生长时期，光合碳同化途径都会发生转变，或者不同类型光合酶的表达强度因环境因子的变化而改变。CO2作为影响植物生长的关键因子，全球变化必然会对植物生长带来较大影响。研究湿地植物光合碳同化途径对CO2浓度升高响应和适应机制是揭示全球变化下湿地碳循环的关键环节。 本研究以我国东北三江平原湿地优势植物--小叶章为研究对象，模拟CO2浓度升高，通过研究不同物候期小叶章通过对叶片解剖结构、超微结构、稳定性碳同位素组成、光合酶等分析，明确小叶章在不同物候期光合碳同化途径的变化规律，阐明小叶章叶片光合碳同化C3、C4途径特征的变化规律，试图揭示CO2半倍增条件下小叶章光合碳同化途径转化模式，为深入揭示湿地植被固碳能力及对全球变化应对机制提供科学资料。 1.通过光学显微镜及透射电镜对不同物候期小叶章叶解剖结构及叶绿体、线粒体的分布位置、数量进行研究，得出了CO2半倍增条件下，不同物候期小叶章叶片组织结构变化特征。 2.通过测定叶片中稳定碳同位素含量，得出了CO2半倍增条件下不同物候期小叶章叶片δ13C值的动态特征。 3.通过免疫原位标记技术及对光合酶活性及表达量测定，得出CO2半倍增条件下不同物候期小叶章叶片光合酶的动态特征。 项目研究了小叶章叶片结构、稳定碳同位素及光合酶活性及表达，明确了CO2半倍增对小叶章光合碳同化途径的影响，阐明了小叶章叶片光合碳同化途径的变化规律，为揭示小叶章光合碳同化途径转化对CO2浓度升高的响应机制和深入揭示湿地植被固碳能力及对全球变化应对机制提供科学资料。

黑龙江省科学院自然与生态研究所

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。