为了阐述高粱叶片内部CO2垂直扩散机制，以月季(Rosa chinensis“Goldmarie”)、紫苏（Perilla frutescens L.）、水稻（Oryza sativaZ.）和高粱（Sorghum bicolorL.）四种植物为材料。解剖结构表明月季和紫苏叶片都属于异面叶。月季叶片栅栏组织和气孔分别位于近轴侧和远轴侧，封闭远轴侧气孔光合速率为零;紫苏叶片栅栏组织也位于近轴侧，但气孔则两侧均有分布，封闭远轴侧气孔光合速率也大幅下降，证明异面叶远轴侧CO2可以垂直扩散至近轴侧参与栅栏组织的光合作用。荧光测定表明，封闭远轴侧气孔情况下月季和紫苏叶片近轴侧表层细胞光系统Ⅱ的量子效率与光合速率的变化趋势一致，进一步证明CO2可以在异面叶内部进行有效的垂直扩散。水稻和高粱具有等面叶结构特性，其两侧叶肉细胞无栅栏组织和海绵组织分化，均可进行光合作用;而气孔在叶片两侧均有分布，但远轴侧气孔密度大。封闭远轴侧气孔，近轴侧光合速率和光系统Ⅱ量子效率均明显下降，因此我们认为等面叶远轴侧CO2也可以垂直扩散支持近轴侧叶肉细胞的光合作用。此外，我们还观察到CO2从远轴侧垂直扩散至近轴侧的叶肉导度较高，而从近轴侧扩散至远轴侧的叶肉导度较低。这一结果也支持等面叶植物高粱叶片远轴侧CO2的垂直扩散。　　本研究利用蛋白质组学技术探讨了高粱叶片蛋白质的提取方法以及植株相互遮荫对高粱叶片蛋白质表达和光合功能的影响。结果表明：⑴与Tris-HCl法相比，TCA/丙酮法更适合提取高粱叶片蛋白质，能够分离提取较多的蛋白质;并且容易操作，过程简单，蛋白质损失少。⑵蛋白质质谱鉴定结果表明植物相互遮荫条件下，部分光反应相关的蛋白质如铁氧还蛋白、ATP合成酶表达下调，可能导致光合电子传递和同化力产量下降。同时，相互遮荫条件下磷酸丙糖异构酶、景天庚酮糖二磷酸酶1、磷酸核酮糖激酶明显表达下调可能导致卡尔文循环受到抑制。总之，田间植株遮荫严重时叶片光合能力的下降主要应与CO2运输、电子传递、同化力生成以及碳同化相关酶丰度的调节有关。另外，热激蛋白和放氧复合物增强蛋白可能在田间高粱光保护机制中起重要作用。