三個(gè)品種假連翹光合特性的比較

1、三個(gè)品種假連翹光合特性的比較摘要：對(duì)假連翹3個(gè)不同品種黃葉假連翹(Duranta repens cv.Golden Leaves)、花葉假連翹（Duranta repens cv. variegata）和假連翹（Duranta repens Linn.）的光合日變化進(jìn)行了初步研究，并測(cè)定了葉綠素a、b及可溶性糖含量.結(jié)果表明，3三種假連翹凈光合速率均呈單峰曲線.假連翹和花葉假連翹的凈光合速率均高于黃葉假連翹，可能與黃葉假連翹的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素比值較低有關(guān)，故其葉呈黃色.黃葉假連翹的可溶性糖含量最高，其次是花葉假連翹，故黃葉假連翹常作為園林綠籬.關(guān)鍵詞：黃葉假連翹、花葉假連翹、假連翹、光合特性

2、、可溶性糖含量 假連翹是馬鞭草科(Verbenaceae)假連翹屬(Duranta L.)植物，生長(zhǎng)旺盛、花期長(zhǎng)、花量多，具有較高的觀賞價(jià)值和良好的生態(tài)效應(yīng)，是重要的城市綠化植物.光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，是植物最重要的生理過(guò)程，受到遺傳特性和環(huán)境因素的相互影響1.通過(guò)對(duì)假連翹不同品種的光合日變化與蒸騰效率之間、可溶性糖含量與抗逆性之間的關(guān)系進(jìn)行研究，可為假連翹苗木生產(chǎn)、樹(shù)種選擇、栽培管理、綠化配置等提供依據(jù)與指導(dǎo).1 材料與方法1.1 材料 黃葉假連翹(Duranta repens cv.Golden Leaves)、花葉假連翹（Duranta repens cv. variegata）

3、、假連翹（Duranta repens Linn.）.3個(gè)假連翹品種為華南師范大學(xué)校園內(nèi)綠化樹(shù)種.1.2 主要儀器 Yanxin CB-1101便攜式光合測(cè)定儀、AM-300手持式葉面積儀、VIS-723N分光光度計(jì)1.3 方法1.3.1 光合日變化測(cè)定 選擇在1月中旬2個(gè)晴天，從9:00至17:00，每隔2h測(cè)定一次.取3種假連翹品種的葉位相同、發(fā)育成熟的葉片，用 Yaxin CB-1101便攜式光合測(cè)定儀分別測(cè)定，凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（COint）、蒸騰速率（E）等指標(biāo)，每品種每葉3次重復(fù)，取平均值.1.3.2 葉綠素a、b含量的測(cè)定 取新鮮葉片各0.5g，剪碎，加入10mL

4、95%乙醇研磨成勻漿，黑暗處放置24h，過(guò)濾后用VIS-723N分光光度計(jì)分別在649nm，665nm波長(zhǎng)測(cè)定A值，再根據(jù)朗伯-比爾定律2計(jì)算出3種材料葉片的葉綠素a、b含量.每處理3次重復(fù).1.3.3 可溶性糖含量的測(cè)定取葉片各0.5g，剪碎研磨至勻漿，加入約10ml80%酒精，80水浴30min，冷卻、過(guò)濾定容至25ml.用濃度200g/ml葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線后，各吸取0.2ml提取液和0.8ml蒸餾水，混合，加入5ml蒽酮，混勻，沸水浴10min，分別測(cè)定625nm處的A值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上得到提取液中糖濃度，再計(jì)算糖含量.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1 光合特性的日變化2.1.1 凈光合速率的日

5、變化 3種假連翹的凈光合速率見(jiàn)圖1，從中可看出，3中假連翹葉片的凈光合速率日變化曲線基本呈單峰型，無(wú)光合“午休”現(xiàn)象3. 3個(gè)品種的凈光合速率起伏波動(dòng)均較明顯，其中黃葉假連翹與假連翹在13:00處凈光合速率出現(xiàn)峰值，而花葉假連翹在15:00處出現(xiàn)峰值. 假連翹和花葉假連翹的凈光合速率均高于黃葉假連翹，可能與黃葉假連翹的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素比值較低有關(guān)，類(lèi)胡蘿卜素占主導(dǎo)地位，故黃葉假連翹的葉子呈黃色.圖1 兩種品種凈光合速率的日變化規(guī)律2.1.2 有效光合輻射與氣溫日變化圖2，花葉假連翹和假連翹的有效光合輻射強(qiáng)度的變化幅度很明顯，且均在中午13:00時(shí)有效光合輻射強(qiáng)度達(dá)到最高點(diǎn)，分別為1317mo

6、lm-2s-1、1121molm-2s-1.而黃葉假連翹的有效光合輻射強(qiáng)度相對(duì)較低，因?yàn)槠渲車(chē)懈哌_(dá)的喬木遮擋陽(yáng)光所致，因此使得黃葉假連翹的凈光合速率較低.圖3,花葉假連翹和假連翹周?chē)拇髿鉁囟认嘁恢?，故它們的凈光合速率也基本一致，但?5:00時(shí)，假連翹的凈光合速率突然下降，與花葉假連翹的Pn值相差2molm-2s-1.可能與其他影響植物光合作用的環(huán)境因素有關(guān).在9:0011:00時(shí)，氣溫均在15左右，此時(shí)黃葉假連翹的凈光合速率是一天中最低的，說(shuō)明了黃葉假連翹的光合作用對(duì)溫度較敏感，可能是溫度直接影響了有光光合作用酶的活性.圖2 光合有效輻射的日變化規(guī)律圖3 氣溫的日變化規(guī)律圖2 光合有效輻

7、射的日變化規(guī)律圖3 氣溫的日變化規(guī)律2.1.3 蒸騰速率的日變化圖4，假連翹和黃葉假連翹的蒸騰速率在中午時(shí)段出現(xiàn)峰值，這與凈光合速率的單峰型在中午時(shí)段一直未呈現(xiàn)下降趨勢(shì)情況相似，說(shuō)明蒸騰速率日變化與凈光合速率存在一致性4-5.但是黃葉假連翹在13:00時(shí)蒸騰速率比假連翹快很多，說(shuō)明了黃葉假連翹一天中此時(shí)的代謝強(qiáng)，此時(shí)氣溫在25左右，可能與氣溫增強(qiáng)了代謝酶的活性有關(guān).從圖中可明顯得看出，花葉假連翹在13:00時(shí)的蒸騰速率大大地下降，而花葉假連翹的凈光合速率曲線是單峰型，在13:00處無(wú)“午休”現(xiàn)象，說(shuō)明了蒸騰速率下降不是葉片氣孔關(guān)閉所致，原因是在測(cè)量時(shí)，花葉假連翹被澆水了，其周?chē)目諝庀鄬?duì)濕度增

8、大了，葉內(nèi)外蒸汽壓差就變小，于是蒸騰變慢.圖4 蒸騰速率日變化規(guī)律2.1.4 水分利用效率的日變化 水分利用效率是植物耐旱性的重要指標(biāo)，也可根據(jù)植物的水分利用效率的情況來(lái)調(diào)節(jié)給水的量，以達(dá)到節(jié)水效果.在理論上，當(dāng)達(dá)到一定光照強(qiáng)度以后植物凈光合速率提高，植物的水分利用效率也隨之增加，但黃葉假連翹和假連翹在中午時(shí)光照最強(qiáng)時(shí)水分利用效率卻減少了（圖5），由于此時(shí)這兩品種的蒸騰速率加快所致的.花葉假連翹在13：00處水分利用效率達(dá)到最大值，最主要的原因是蒸騰速率大大地變慢了.此次的水分利用效率測(cè)量值不能說(shuō)明3個(gè)品種假連翹的耐寒性，還有待進(jìn)一步的研究. 圖5 水分利用率日變化規(guī)律2.1.5 胞間CO2濃

9、度的日變化 經(jīng)過(guò)夜間富集，大氣中CO2濃度較高6.三個(gè)假連翹品種胞間CO2濃度在9:00較高，也可能與早上大氣中CO2濃度較高有關(guān).隨著凈光合速率的提高，3品種的胞間CO2濃度下降，可能是由于高的光合速率消耗了太多的CO2.花葉假連翹和假連翹在12:00左右胞間CO2濃度最低.而黃葉假連翹在13:00處最低，可能是黃葉假連翹在13:00處凈光合速率最高有關(guān)（圖1）.圖6 胞間CO2濃度的日變化規(guī)律2.2 葉綠素a、b和可溶性糖含量的測(cè)定 從下面的葉綠素條形圖可知，花葉假連翹和假連翹的葉綠素a：葉綠素b為3:1.黃葉假連翹的葉綠素a：葉綠素b接近4:1，而其葉子卻呈現(xiàn)黃色，可能是類(lèi)胡蘿卜素的含量

10、較高. 3個(gè)品種的葉綠素含量為：假連翹花葉假連翹黃葉假連翹.故假連翹葉片顏色最綠.花葉假連翹的葉綠素含量比假連翹低的原因是，花葉假連翹葉緣呈黃白色，無(wú)葉綠素.葉片的葉綠素含量與植物的光合作用能力緊密相關(guān)，因?yàn)槿~綠素含量的增加可以提高用于吸收光能的捕光色素蛋白的相對(duì)含量，從而提高光能利用率7.故假連翹的凈光合速率是最高的（圖1）. 圖7 三個(gè)品種葉片鮮重時(shí)的葉綠素含量 可溶性糖不僅是高等植物的主要光合產(chǎn)物，而且是碳水化合物代謝和暫時(shí)貯藏的主要形式，所以在植物代謝中占有重要位置。從下圖中可知，黃葉假連翹的可溶性糖含量最高，其次是花葉假連翹.可溶性糖含量與植物的抗逆性有一定的聯(lián)系，所以黃葉假連翹常作

11、為園林綠籬. 圖8 三個(gè)品種葉片鮮重時(shí)的可溶性糖含量3 討論光合作用是植物十分復(fù)雜的生理過(guò)程，葉片光合速率與遺傳和環(huán)境因子密切相關(guān). 光合有效輻射是植物光合作用能量的最終來(lái)源，是影響光合作用生態(tài)生理因子的最根本因素 8. 本試驗(yàn)表明，在晴朗、溫暖、水分供應(yīng)充足的條件下，隨著低光照下光強(qiáng)的增加，3種假連翹的凈光合速率加大、蒸騰速率加強(qiáng)、胞間 CO2濃度下降. 除了植株受特殊環(huán)境因素影響之外（如：花葉假連翹因受空氣相對(duì)濕度的影響而在13:00處蒸騰速率顯著下降），假連翹植株都符合上述光合日變化規(guī)律.這與梁紅柱等人 9 的研究一致.三品種假連翹的凈光合速率日變化明顯，說(shuō)明了受有效光合輻射強(qiáng)度的影響較

12、大.三品種都是陽(yáng)性植物，對(duì)陽(yáng)光的要求比較大，故栽植時(shí)，三品種植株都應(yīng)種植在陽(yáng)光充足的地方.花葉假連翹和假連翹的凈光合速率和胞間CO2濃度的日變化規(guī)律一致，可能與它們兩者的葉綠素a含量和葉綠素b含量的比值都接近3:1有關(guān).葉綠素是光合作用中重要的光能吸收色素，因此它們的光合能力相當(dāng).可溶性糖含量與植物的抗逆性有關(guān).黃葉假連翹的可溶性糖含量最高，表明其抗逆性最強(qiáng)、物質(zhì)積累能力強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速、葉色金黃，是較優(yōu)的城市綠化樹(shù)種.參考文獻(xiàn)：1 陳麗云,余倩花.3個(gè)榕樹(shù)品種的光合特性.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),22(4):09-13,2009.2 李娘輝.植物生理學(xué)模塊實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).科學(xué)出版社,2009.3 陶漢之.茶樹(shù)光合日變化的研究J.作物學(xué)報(bào),1991,17(6):444-452.4 張喜煥,陳翠果,李永進(jìn).4種觀賞樹(shù)木光合特性研究J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007, 35( 23): 7168, 7185.5 侯小改.4個(gè)牡丹品種光合特性的比較研究J.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 41( 5): 527- 530.6 葉子飄,于強(qiáng).一個(gè)光合作用光響應(yīng)新模型與傳統(tǒng)模型的比較J. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 38( 6): 771- 775.7 王松,