三個品種假連翹光合特性的比較

1、三個品種假連翹光合特性的比較摘要：對假連翹3個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.）的光合日變化進行了初步研究，并測定了葉綠素a、b及可溶性糖含量.結果表明，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胡蘿卜素比值較低有關，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，生長旺盛、花期長、花量多，具有較高的觀賞價值和良好的生態(tài)效應，是重要的城市綠化植物.光合作用是植物生長發(fā)育的基礎，是植物最重要的生理過程，受到遺傳特性和環(huán)境因素的相互影響1.通過對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系進行研究，可為假連翹苗木生產、樹種選擇、栽培管理、綠化配置等提供依據(jù)與指導.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個假連翹品種為華南師范大學校園內綠化樹種.1.2 主要儀器 Yanxin CB-1101便攜式光合測定儀、AM-300手持式葉面積儀、VIS-723N分光光度計1.3 方法1.3.1 光合日變化測定 選擇在1月中旬2個晴天，從9:00至17:00，每隔2h測定一次.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便攜式光合測定儀分別測定，凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（COint）、蒸騰速率（E）等指標，每品種每葉3次重復，取平均值.1.3.2 葉綠素a、b含量的測定 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，過濾后用VIS-723N分光光度計分別在649nm，665nm波長測定A值，再根據(jù)朗伯-比爾定律2計算出3種材料葉片的葉綠素a、b含量.每處理3次重復.1.3.3 可溶性糖含量的測定取葉片各0.5g，剪碎研磨至勻漿，加入約10ml80%酒精，80水浴30min，冷卻、過濾定容至25ml.用濃度200g/ml葡萄糖標準液制作標準曲線后，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，分別測定625nm處的A值，從標準曲線上得到提取液中糖濃度，再計算糖含量.2 實驗結果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，無光合“午休”現(xiàn)象3. 3個品種的凈光合速率起伏波動均較明顯，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胡蘿卜素比值較低有關，類胡蘿卜素占主導地位，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度的變化幅度很明顯，且均在中午13:00時有效光合輻射強度達到最高點，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度相對較低，因為其周圍有高達的喬木遮擋陽光所致，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圍的大氣溫度相一致，故它們的凈光合速率也基本一致，但在15:00時，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.在9:0011:00時，氣溫均在15左右，此時黃葉假連翹的凈光合速率是一天中最低的，說明了黃葉假連翹的光合作用對溫度較敏感，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段出現(xiàn)峰值，這與凈光合速率的單峰型在中午時段一直未呈現(xiàn)下降趨勢情況相似，說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時蒸騰速率比假連翹快很多，說明了黃葉假連翹一天中此時的代謝強，此時氣溫在25左右，可能與氣溫增強了代謝酶的活性有關.從圖中可明顯得看出，花葉假連翹在13:00時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“午休”現(xiàn)象，說明了蒸騰速率下降不是葉片氣孔關閉所致，原因是在測量時，花葉假連翹被澆水了，其周圍的空氣相對濕度增

8、大了，葉內外蒸汽壓差就變小，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，也可根據(jù)植物的水分利用效率的情況來調節(jié)給水的量，以達到節(jié)水效果.在理論上，當達到一定光照強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光照最強時水分利用效率卻減少了（圖5），由于此時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量值不能說明3個品種假連翹的耐寒性，還有待進一步的研究. 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 經過夜間富集，大氣中CO2濃度較高6.三個假連翹品種胞間CO2濃度在9:00較高，也可能與早上大氣中CO2濃度較高有關.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（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，可能是類胡蘿卜素的含量

10、較高. 3個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，因為葉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 三個品種葉片鮮重時的葉綠素含量 可溶性糖不僅是高等植物的主要光合產物，而且是碳水化合物代謝和暫時貯藏的主要形式，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 三個品種葉片鮮重時的可溶性糖含量3 討論光合作用是植物十分復雜的生理過程，葉片光合速率與遺傳和環(huán)境因子密切相關. 光合有效輻射是植物光合作用能量的最終來源，是影響光合作用生態(tài)生理因子的最根本因素 8. 本試驗表明，在晴朗、溫暖、水分供應充足的條件下，隨著低光照下光強的增加，3種假連翹的凈光合速率加大、蒸騰速率加強、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，說明了受有效光合輻射強度的影響較

12、大.三品種都是陽性植物，對陽光的要求比較大，故栽植時，三品種植株都應種植在陽光充足的地方.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.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.可溶性糖含量與植物的抗逆性有關.黃葉假連翹的可溶性糖含量最高，表明其抗逆性最強、物質積累能力強、生長迅速、葉色金黃，是較優(yōu)的城市綠化樹種.參考文獻：1 陳麗云,余倩花.3個榕樹品種的光合特性.仲愷農業(yè)工程學報,22(4):09-13,2009.2 李娘輝.植物生理學模塊實驗指導.科學出版社,2009.3 陶漢之.茶樹光合日變化的研究J.作物學報,1991,17(6):444-452.4 張喜煥,陳翠果,李永進.4種觀賞樹木光合特性研究J.安徽農業(yè)科學, 2007, 35( 23): 7168, 7185.5 侯小改.4個牡丹品種光合特性的比較研究J.河南農業(yè)大學學報, 2007, 41( 5): 527- 530.6 葉子飄,于強.一個光合作用光響應新模型與傳統(tǒng)模型的比較J. 沈陽農業(yè)大學學報, 2007, 38( 6): 771- 775.7 王松,