为了研究在高浓度的二氧化碳下，碳氮互作对植物代谢产物的影响，本实验选择高羊茅“K31”为实验材料，设置了400±10μmol/mol和800±10μmol/mol两组二氧化碳浓度，在每个二氧化碳浓度下，又设置了两个氮处理，分别为低氮处理和正常氮处理。试验最终对处理后的材料进行了代谢产物的提取和上机分析，结果发现，低氮处理下，高二氧化碳浓度下高羊茅的代谢产物包括有机酸（乳酸、丙二酸、琥珀酸、甘油酸、苹果酸、莽草酸、羟基柠檬酸、棕榈酸、粘酸）、氨基酸（5-氧代脯氨酸）、糖（果糖、山梨糖、半乳糖）和糖醇（丙三醇、甘露醇、肌醇）的含量普遍高于正常二氧化碳浓度处理，而在适宜的氮素处理下，二氧化碳浓度的升高对高羊茅代谢产物的影响较小，因此我们推测，通过碳氮互作可以抵消氮素不足对高羊茅产生的影响。
目录
摘要 2
关键词 2
Abstract 2
Key words 2
引言 2
1材料与方法 4
1．1材料与生长条件 4
1．2试验的设计 4
1．3测定指标与方法 5
1．3．1提取方法 5
1．3．2代谢物分析方法 5
1．3．3数据分析 5
2结果与分析 5
2．1有机酸含量 5
2．2氨基酸含量 7
2．3糖含量 8
2．4糖醇含量 9
3讨论 10
致谢 11
参考文献 12
代谢产物响应碳氮互作对高羊茅叶片生长的影响
引言
引言
随着工业制造业的逐渐发展，人们的一些活动，尤其是矿物质燃料的大量使用，以及植被的不断破坏，导致了二氧化碳的稳定性发生了变化，目前已经比原来增加了0.008%。很多科学家认为到了21世纪50到60年代，空气中二氧化碳的浓度可能会比原来再增加两倍（0.072%）左右，二氧化碳是光合作用的主要原料，因此，它的增加势必会对地球上的植物产生不可逆转的影响，二氧化碳的不断上升将被持续受到关注[1]。
二氧化碳浓度的不断改变，不仅影响了全球气候的变迁，也影响了植物的生长发育过程。二氧化碳浓度的升 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
高首先表现为影响植物的生长，在高二氧化碳浓度下，植物的形态结构，以及内部的生理生化反应都发生了变化，最终影响到它的生长发育。已有研究表明，由于二氧化碳是光合作用的原料，因此二氧化碳浓度的增加会缩短植物的生育期。王春乙（1997）得出的实验结论是，在高二氧化碳浓度条件下种植大豆（Glycine max），生育期明显缩短，但同样条件下，对玉米（Zea mays）生育期影响较小[2]。郭建平等发现（1999），对春小麦（Triticum aestivum）进行倍增二氧化碳浓度处理，它的生育期就会缩短约二到四天，这一结果也同样证明了在增加二氧化碳浓度的条件下，植物的生育期会明显的缩短。
除此之外，高浓度的二氧化碳也会对植物的形态结构产生很大的影响。汪杏芳等研究者选取大豆和玉米等饲料作物作为实验材料，在增加二氧化碳浓度的条件下，测得植物根系表面积的增长量明显减少，然而，对于不同的品种，这种增长量的减少也有差别。另有研究表明，对于大豆和桦树（Betula platyphylla），在二氧化碳浓度升高的条件下，它们的根茎比以倍数增加。综上表明，高浓度的二氧化碳对植物的根系会产生影响，这种影响主要表现在结构和数量方面，同时研究也发现，这种适应性的改变对于植物适应逆境胁迫是有好处的，面对胁迫时，植物可以因此吸收较多的水分和养分以抵御胁迫，更好地生长[3]。
我们发现，二氧化碳浓度的升高对植物的生理机能方面也同样产生了影响。高浓度二氧化碳处理之后，短时间内植物的呼吸作用略微升高，但在较长时间的处理之后，呼吸作用没有发生太大的变化，光合速率却出现了下降的趋势[4]。除此之外，二氧化碳浓度的升高对植物体内的各种酶的活性也产生了影响，导致植物代谢以及能量转化过程中酶活性的升高或降低。二氧化碳浓度升高会促进植物根以及幼苗的生长，降低植物的气孔密度，增厚植物的叶片等。同时，高浓度的二氧化碳又能够增加植物的水分利用速率，从而增加植物的产量以及质量[5]。
我国氮肥施用过量尤其是温室里施氮过量是一个比较普遍的问题，施氮过量首先会造成土壤中硝酸盐的含量升高，接着再造成作物体内硝酸盐的含量升高，最终危害人类健康。这种过量的施用氮肥对植物和人体产生影响是制约温室可持续发展的主要因素，因此持续受到人们的关注[6]。研究发现，在不同的氮素水平处理下，植物的碳氮代谢以及体内的激素调控都发生了改变，植物在同化氮的途径中，不仅可以合成碳水化合物，还可以合成氨基酸，从而提高二氧化碳的吸收速率[7]。
高水平的二氧化碳浓度对植物利用氮素的效率有很明显的提高作用。在不同的氮水平处理下，植物的光合作用，代谢途径，体内酶的活性等都发生了或多或少的变化，从而影响到植物的产量和品质。同时，植物叶片内的激素在不同的生长阶段也表现出不同的变化，而且差异较大[8]。研究发现，在高浓度的二氧化碳和高水平的氮素处理下，黄瓜（Cucumis.sativus）各个部位的生长量都发生了变化，包括它的高度，茎秆的粗细，还有叶片的大小。除此之外，高浓度的二氧化碳和高水平的氮素处理还使植物叶绿素的含量增加。在升高二氧化碳浓度的条件下，对植物进行较高水平氮素的处理，植物的光能转化率被提高，其内部机能可是是提高了在光系统II的电子传递的活性，抑制了不必要的能量的耗散。在高水平的氮素处理下，植物叶片的气孔大小、叶绿体大小等都发生了不同程度的增加，但是叶片内淀粉粒的和数目都呈现降低的趋势。总之，随着二氧化碳的不断增加，作物产量均会随着施氮量的增加而增加[9]。
对植物的整个培育期进行观察发现，与没有经过高浓度二氧化碳处理的植物进行对比，二氧化碳浓度的升高会明显的提高植物对氮素的吸收效率[10]。在高浓度的二氧化碳条件下，马铃薯体内的全氮含量发生了明显的升高，但是整个氮含量的增长率会随着所施用的氮素水平的提高而有所降低，整个研究发现，随着二氧化碳的增加，不管是较低水平还是适宜水平的氮素处理，马铃薯整体氮素的积累量和速率都显著的提高，但是在较高浓度的氮素处理下，马铃薯整体氮素的积累量和速率都有所降低[11]。另外发现，在不同氮素水平处理下，二氧化碳浓度的升高都会使棉花的高度高于没有经过高浓度二氧化碳处理的其他植株。在低氮条件下，二氧化碳浓度的升高引起高山早熟禾（Poa. alpina）根茎比的显著升高，但在正常氮条件下该值却有所下降[12]。也有报道称，低氮条件下，经过高浓度二氧化碳处理的多年生黑麦草（Lolium. perenne ）的根系干重和根茎干物质的比都有所增加。最后，随着植物生存环境中二氧化碳浓度的提高，植物对氮素的吸收整体是有所提高的，从而提高了植物的产量。以上说明，在未来二氧化碳持续增加的条件下，氮素以及二氧化碳的的合理施用将是体现作物能否正常生长的一个主要的因素。

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