全 文 ：果 树 学 报 2007,24(4):537～540
JournalofFruitScience
收稿日期:2006-10-31 接受日期:2007-04-13
基金项目:广东省2004年人大议案项目——优质果树品种改良
作者简介:刘传和,助理研究员,硕士,从事果树栽培生理研究。Tel:020-35597528,E-mail:founderlch@tom.com
5 通讯作者。Authorforcorespondence.Tel:020-38765095
冬季红宝石与新世纪番石榴叶片光合特性比较
刘传和,戴宏芬,吴洁芳,王炳雄,王晓容,袁沛元 *
(广东省农业科学院果树研究所,广州 510640)
摘 要:以红宝石和新世纪番石榴为材料,对其叶片光合特性及光合色素含量等的差异进行了比较研究。结果表明,
红宝石番石榴叶片净光合速率在一天的生长过程中除 18:00时,都低于新世纪,叶片气孔导度、胞间 CO2浓度、蒸腾
速率等都低于新世纪;但红宝石叶片的可见光吸收能力,叶绿素、类胡萝卜素、花青苷含量,叶片比干质量、比鲜质量
等,都分别比新世纪的高,尤其是花青苷,其含量是新世纪的46.47倍。
关键词:番石榴;光合作用;光合色素;花青苷
中图分类号:S667.99 文献标识码:A 文章编号:1009-9980(2007)04-537-04
Comparisonofleafphotosyntheticcharacteristicsinwinterseasonbe-
tweentwoguavacultivars
LIUChuan-he,DAIHong-fen,WUJie-fang,WANGBing-xiong,WANGXiao-rong,YUANPei-yuan*
(GuangdongFruitResearchInstitute,Guangzhou,Guangdong510640China)
Abstracts:Inthisexperiment,diurnalchangesinphotosyntheticparametersandcontentsofpigmentinleaveswerecom-
paredbetweentwoguava(PsidiumguajavaLinn.)cultivars,ie,Hongbaoshi(purplefruittype)andXinshiji(greenfruittype).
Theresultsshowedthatthenetphotosyntheticrate(Pn)inHongbaoshiwaslowerthanthatinXinshijiinone-daygrowing
courseexceptat18o’clock.Atthesametime,stomatalconductance(Gs),intercelularCO2concentration(Ci)andtranspi-
rationrate(Tr)inHongbaoshiwerelowerthanthoseinXinshiji.Butthevisible-lightabsorption,thecontentofchlorophyls,
carotenoidsandanthocyaninintheleaves,thespecificleafdryweight(SDW)andfreshweight(SFW)ofHongbaoshiwere
higherthanthoseofXinshiji.ThecontentofanthocyaninintheleavesofHongbaoshiwas46.47timesasmuchasthatofXin-
shiji.
Keywords:Guava;Photosynthesis;Pigment;Anthocyanin
番石榴(PsidiumguajavaLinn.)又称鸡矢果、拔
仔,为桃金娘科番石榴属常绿小乔木或灌木,是普
遍种植的热带亚热带果树[1]。生产中常见的番石榴
果实有2种不同的色泽类型(紫色和绿色),紫色番
石榴因其叶片及果实色泽鲜艳近年来多被引种栽
培,但通常在相同的栽培条件下,紫色种产量低于
绿色种[2]。果树产量与其光合特性有密切关系,有关
番石榴光合特性研究少见报道[3],且没涉及到不同
色泽番石榴光合特性的研究。我们以红宝石 (紫
色)、新世纪(绿色)番石榴为材料,研究了2者叶片
光合色素及光合作用等的差异。
1 材料和方法
1.1 材料
试验在广东省农业科学院白云基地果树研究
所果园进行(土壤为沙壤土),试验材料为 6年生、
长势一致的红宝石(紫色果)和新世纪(绿色果)番
石榴,东西行种植,株行距2.5m×2.5m。用于光合色
素及可见光吸收能力测定的叶片于上午9:00前采
自老熟新梢顶部以下第4、5对羽状复叶。
1.2 光合指标测定
试验于2006年1月11日(晴,气温19～26℃,相
对湿度42%～56%)用Li-6400型便携式光合作用系
统进行光合测定,2种番石榴各测定 5株树上位置
一致的功能叶,从上午9:00开始,每隔1.5h测定1
次。
DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.2007.04.028
果 树 学 报 24卷
净
光
合
速
率
Pn
( μ
m
ol
/m
2 ·
s)
1.3 光合色素测定
1.3.1 叶绿素、类胡萝卜素含量的测定 参照白宝
璋等[4]的方法。
1.3.2 花青苷含量的测定 参照Pirie等[5]的方法略
改变,将采集的叶片切碎混匀后,准确称取0.1g,放
入5mL1%的盐酸—甲醇溶液中提取5h,用分光光
度计测定提取液在553nm和600nm处的吸光值,2
者之差表示花青苷的相对含量,为计算方便,把差值
增加0.01定义为1个单位(U)。
1.4 叶片可见光吸收能力的测定
参照齐建勋等[6]的方法,略改变,取 0.2g叶片,
剪碎,用 1%的盐酸—甲醇溶液浸提 5h,用 760MC
型紫外可见分光光度计在 400～1100nm波长范围
内扫描,得其吸收图谱。
1.5 叶片干、鲜质量的测定
用打孔器打取一定数量的叶片小圆块,称量鲜
质量后,在恒温箱中烘干至衡重,参照庄猛等[7]的方
法测定及计算干质量。
2 结果与分析
2.1 红宝石与新世纪番石榴叶片光合特性比较
2.1.1 红宝石与新世纪番石榴叶片净光合速率日变
化比较 从图1-A可以看出,测定出的红宝石与新
世纪番石榴叶片的净光合速率日变化趋势是一致
的,都呈单峰曲线,净光合速率随着时间的推移,快
速升高,在中午12:00时左右达到最高值,后逐渐降
低。红宝石的净光合速率在9:00至16:30间低于新
世纪,且在15:00以前2者差异显著,但在18:00时,
红宝石的净光合速率略高于新世纪,这可能与红宝
石对弱光的吸收能力强有关。另外,在18:00时,净
光合速率变为负值,这是由于当太阳光线不足时,呼
吸作用大于光合作用所致。
气
孔
导
度
G
s(
μ
m
ol
/m
2 ·
s)
胞
间
C
O
2
浓
度
C
i(
μ
m
ol
/m
2 ·
s)
蒸
腾
速
率
Tr
( μ
m
ol
/m
2 ·
s)
时刻O’clock
图1 红宝石与新世纪番石榴叶片光合特性比较
Fig.1ComparisonofphotosyntheticcharacteristicsinleavesbetweenHongbaoshiandXinshijiguavavarieties
红宝石Hongbaoshi 新世纪Xinshiji
2.1.2 红宝石与新世纪番石榴叶片气孔导度(Gs)、
胞间 CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)日变化比较 从
图1-B可以看出,红宝石与新世纪番石榴叶片的Gs
在1d内的变化趋势一致,在9:00时较低,以后随着
时间的推移逐渐升高,在13:30左右达到最高,后又
逐渐降低,呈现单峰曲线,在整个过程中,红宝石的
值低于新世纪。CO2是植物光合作用的主要原料之
一,从图1-C可以看出,Ci在 10:30左右最低,后逐
渐升高,在 1d中,红宝石的 Ci各点值均低于新世
纪。从图1-D可以看出,2种番石榴叶片Tr日变化
均呈单峰曲线,在9:00时较低,以后逐渐升高,在
13:30达到最高,后又逐渐降低,在整个过程中,红宝
石的Tr值均低于新世纪。
2.2 红宝石与新世纪番石榴叶片可见光吸收光谱
比较
从图2可以看出,红宝石与新世纪番石榴叶片
可见光吸收能力存在差异。在花青苷吸收峰处,红宝
石的吸收值明显大于新世纪,是新世纪的4.22倍;
C
A
D
B
538
4期 刘传和等:冬季红宝石与新世纪番石榴叶片光合特性比较
在叶绿素吸收峰处,红宝石是新世纪的1.20倍。
2.3红宝石与新世纪番石榴叶片光合色素含量比
较
从表1可以看出,红宝石番石榴的叶绿素 (a+
b)、类胡萝卜素、花青苷含量都显著高于新世纪,尤
其是花青苷含量是新世纪的46.47倍。
2.4红宝石与新世纪番石榴叶片比重差异比较
从表2可以看出,红宝石番石榴叶片的比干质
量及比鲜质量都高于新世纪,其中比干质量差异达
到显著水平。
3 讨 论
番石榴是我国南方广泛栽培的果树,有关光合
生理的研究很少[3]。本试验研究表明在冬季番石榴
光合速率日变化呈现单峰曲线,没有所谓的“午休”
现象,但由于日长、气温、光照强度等因素的差异,其
他季节(如夏季)是否有“午休”现象还有待研究。
红宝石番石榴属彩叶植物,有关彩叶植物的光
合生理已多见报道[8-10],已有的研究表明,彩叶植物
因其叶色的改变而导致光合特性发生变化[11]。本试
验研究中,紫叶的红宝石与绿叶的新世纪相比较,净
光合速率、气孔导度、胞间 CO2浓度、蒸腾速率、可
见光吸收能力、叶绿素、类胡萝卜素、花青苷含量等
存在差异,也证明了这一点。本试验中,在18:00时
红宝石的净光合速率略高于新世纪,这说明红宝石
对弱光的适应能力强,这与红宝石番石榴叶绿素、类
胡萝卜素含量高,可见光吸收能力强,叶片比重大等
因素有一定的关系。
植物叶片的呈色是比较复杂的,尤其是彩叶植
物,所表现出的颜色并不是由某一种光合色素的绝
对含量所决定,与叶片细胞内色素的种类、含量、比
例及在叶片中的分布有关[7]。本研究表明红宝石叶
片虽然含有较高的叶绿素、类胡萝卜素,具有较强的
光吸收能力,但由于其含有高质量浓度的花青苷(是
新世纪的46.47倍),这不仅是其叶片呈现紫红色的
主要原因,也是其叶片净光合速率在1d的大部分
时间内(除在光线弱的18:00外)低于新世纪的主要
原因,这与红宝石叶片花青苷含量高、吸收了部分光
能、减弱了叶绿素进行光合作用有关,这一点与在不
同色泽的李[12]上的研究有相同之处。同时本研究认
为红宝石叶片气孔导度、胞间 CO2浓度、蒸腾速率
低于新世纪,也是其净光合速率低于新世纪的原因
之一。
果树的产量受到果树种质特性 (包括光合特
性)、栽培技术措施及环境条件等多因素的影响,从
本试验及已有的研究可以看出,紫色番石榴虽光吸
收能力强,但光能利用率低,产量低,生产中能否通
过栽培技术措施来提高其光能利用率,提高其产量
有待进一步研究。
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图2 红宝石与新世纪番石榴叶片盐酸-甲醇
提取物的可见光吸收能力比较
Fig.2 Visible-lightabsorptionspectra ofleafhydrogen-
methanolchlorideextractfrom Hongbaoshi
andXinshijiguava varieties
波长Wavelength(nm)
品种
Cultivar
叶绿素(a+b)
Chl(a+b)
(mg/cm2)
类胡萝卜素
Car
(mg/cm2)
花青苷
Anthocyanin
(U/g)
红宝石
Hongbaoshi
新世纪
Xinshiji
4.562±0.352a
2.609± .009b
1.367±0.099a
0.836±0.023b
780.63±25.850a
16.80±2.540b
表1 红宝石与新世纪番石榴叶片光合色素含量比较
Table 1 ContentsofpigmentsinleavesofHongbaoshiand
Xinshiji guava varieties
表2 红宝石与新世纪番石榴叶片比质量比较
Table 2 Thespecificleafdryweight(SDW)andspecificleaf
freshweight(SFW) ofleavesofHongbaoshiandXinshiji
guava varieties
品种
Cultivar
比干质量
SDM(g/m2)
比鲜质量
SFM(g/m2)
红宝石Hongbaoshi
新世纪Xinshiji
83.58±1.540a
72.90±2.801b
272.79±5.309a
261.05±4.176a
注:表中数据表示平均值±标准误,同列数据后不同小写英文字母
表示差异显著(P=0.05)。下同。
Note: The data are means±SE. Different letters after data in the same
rowindicatesignificantdifferenceatP=0.05level.Thesamebelow.
400 500 600 700 800 900 10001100
0.02
1.0
0.5
1.5
5.0
2.0
2.5
3.5
3.0
4.5
4.0
5.25
叶绿素吸收峰
PeekofChl.
花青苷吸收峰
Peekofanthocyain
⋯ 红宝石Hongbaoshi
—新世纪Xinshiji
吸
光
值
A
539
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