全 文 ：不同光强下含笑叶绿素荧光特性研究
陈香1 , 2 ,肖南2 ,刘艳梅2 , 王春香1 ,2 , 李 蕴1 ,2 , 何胜文2 , 肖宜安1 , 2＊　
(1.西南大学生命科学学院 ,重庆 400715;2.井冈山大学生命科学学院 ,江西吉安 343009;3.江西省永新县和川中学 ,江西永新 343400)
摘要　测定研究了不同光照强度下 ,含笑的最大量子效率(PSII)和实际量子效率(ΥPSII)等叶绿素荧光参数的变化规律 ,及其对光照强度
的适应特征。结果表明 ,随着日间光强的增大 ,叶片 PQ还原程度和非光化学猝灭(NPQ)增加 , ΥPSII则下降 , 但后者午后随着光强的下降可得到完全恢复;叶片吸收光能分配于光化学反应的比例随着光强的增大而迅速减少;而天线色素耗散部分及反应中心过剩的光能则
显著增加 ,在午后光强减弱后两者均可恢复到早晨的初始水平。在弱光条件下 ,其叶片 PQ还原程度、NPQ以及ΥPSII均无明显变化 ,叶片
吸收光能也主要用于光化学反应 ,热耗散及过剩光能比例均较低。
关键词　光强;量子效率;吸收光能分配;含笑
中图分类号　Q945　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)04-00986-02
Chlorophyll Fluorescence Characteristics of Michelia maudiae Dunn under Different Light Intensity
CHEN Xiang et al　(School of Life Science , Southwest University , Chongqing 400715)
Abstract　 Change characteristics and adaptability of Chlorophyll fluorescence, maximum quantum efficiency (PSII)and the real quantum efficiency
(ΥPSII)of Michelia maudiae Dunn were studied under different light intensity.The results indicated that with the increase of light intensity in the morn-
ing , the degree of PQ reduction and non-photochemical quenching increased, howeverΥPSII decreased.In the afternoon , all of those parameters recovered
perfectly following the decrease of light intensity.Under the lower light intensity , most of the absorbed light energy byPSII antennae were used to the pho-
tochemical reaction.The allocation of the absorbed light to thermal dissipation and excessive energy remained at a very low level.
Key words　 Light intensity;Quantum efficiency;Allocation of absorbed light;Michelia maudiae Dunn
　　含笑(Michelia maudiae Dunn)是木兰科(Magnoliaceae)重
要树种 ,在林业建设中具有广阔应用前景和很高经济价值及
社会生态效益[ 1-2] 。目前对含笑的研究主要集中在其耐寒
机制[ 3] 、遗传多样性[ 4]等方面 ,而对其叶绿素荧光动力学参
数的研究还未见报道。笔者以不同光照强度下的含笑为对
象 ,比较了其叶绿素荧光动力学参数的特征 ,探讨含笑对光
强变化的适应特性。
1　材料与方法
材料选自井冈山学院内不同光强下自然生长的含笑植
株 ,在 2004年 4月测定了当年生成熟叶在不同光强下的叶绿
素荧光参数 ,从 7:00～ 19:00每隔 2 h测定 1次 ,记录所测数
据的编号 ,每棵植株选取 4个不同方向的叶片 3片 ,每片叶
片每次读数 3次 ,取其平均值进行分析。按胡文海等方法测
定[ 5] 。
2　结果与分析
2.1　不同光强下含笑 ΥPSII日变化　图 1显示 ,不同光强下
含笑 ΥPSII日变化趋势基本一致 ,均表现出随着光强增加 ,
ΥPSII下降的特性。只是下降的幅度因光强的增加幅度不同
而不同。图 1还显示 ,不论是在高光强还是低光强下 ,在下
午光强减弱后 ,含笑的 ΥPSII均可以得到很好的恢复 ,表明该
物种能够适应此光强生境。
2.2　不同光强下含笑 Fv /Fm日变化　图 2显示 ,不同光
强下含笑的 Fv /Fm日变化存在差异 ,但均与其所处生境光
强变化表现出显著相关性 ,全光条件下的含笑在 13:00左右时
其Fv /Fm达到最低 ,此后又随光强的降低而逐步恢复。
2.3　不同光强下含笑 PSII 还原程度 1-qP 日变化　3种
光强下含笑的 qP 还原程度随光照强度的增加而增大(图
基金项目　国家自然科学基金项目(编号 30560025)。
作者简介　陈香(1982-),女 ,湖北武当山人 ,硕士研究生 ,研究方向:
保护生物学。 ＊通讯作者:博士 ,教授,硕士研究生导师。
收稿日期　2006-10-16
图 1　不同光强下 ΥPSII日变化
图 2　Fv / Fm 日变化
3),随后又随光强降低而降低的趋势 。
2.4　不同光强下含笑的吸收光能分配日变化　在全光强
下的含笑(图 4-a),叶片吸收光能分配各部分的比例表现为
最初光强较弱时吸收光能主要分配于光化学反应(P),而
热耗散(D)部分较少 ,反应中心基本上不存在过剩激发能
(E),后随着光强的迅速增加 , P 所占的比例迅速降低 ,而
D 、E 则明显增加;午后随光强减弱 P 又急剧上升 ,与此同
时 D 、E又明显地下降 。在半光生境下(图 4-b),叶片吸收
光能中 , P在中午前后明显减少 ,而 D则略有增加 ,但 E 显
著增加 。而在弱光的全荫(图 4-c),叶片吸收光能中分配于
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 , 35(4):986-987　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　庆 　责任校对　庆
DOI :10.13989/j.cnki .0517-6611.2007.04.024
图 3　还原程度 1-qP日变化
图4　不同光强下叶片吸收光能分配的日变化
P 、D 和E 的比例在 1 d 中的变化均不显著;其吸收光能中
的大部分均被用于光化学反应(P),约有不到 20%的吸收
光能在天线色素上以热耗散(D)的形式消耗;而 PSII 过剩
激发能部分(E)所占比例也较低 ,只在上午光强增加时有
所升高 。
3　讨论
(1)3种光强下含笑的最大光化学量子产量 PSII 和有
效光化学量子产量 ΥPSII的变化规律相同 ,均随光照强度增
加而下降 ,午后又随光强的降低而回升。PSII 反映不同光
强下PSII 光化学反应的最大量子效率 ,而 ΥPSII反映不同光
照条件下的PSII 光化学反应的有效量子效率 ,比较两者对
含笑的排序结果 ,认为运用 ΥPSII比较和评价含笑潜在的量
子效率更具有实际意义 ,依 ΥPSII变化幅度最小值排序为全
荫含笑>半光含笑>全光含笑 ,可见全荫含笑光化学耗散
的潜在能力最大 ,全光含笑光化学耗散的潜在能力最小。
(2)由于荧光产生的能量竞争关系 ,也可以反映荧光的
非化学猝灭耗散 ,植物非化学猝灭常用来评价植物耗散过
剩激发能的差异 ,一般认为植物耗散过剩激发能是植物形
成的一种自我保护机制 ,过剩能量不能被完全消耗 ,常使树
木光合机构受损 ,并指出植物在强光下安全地耗散过剩激
发能是阳性植物不可缺少的能力[ 6-8] 。不同光生境下 ,含
笑叶片吸收光能分配的显著差异 ,可能是对光生境的一种
适应性生理表现。全光照条件下的个体已适应高光强 ,在
此生境下 ,虽然午间高光照导致光合作用下降和 PSII 功能
的下调 ,但植株可以通过增加热耗散途径消耗部分过剩光
能 ,防止过剩光能对植物的伤害 。而弱光强下的植株叶片
吸收的光能绝大部分用于光化学反应 ,可能是该生境下植
株个体通过增强其对光能的利用能力 ,以适应弱光环境。
参考文献
[ 1] 郑万钧.中国树木志[M] .北京:中国林业出版社, 1985:182-184.
[ 2] 叶桂艳.中国木兰科树种[M] .北京:中国农业出版社, 1996:78-79.
[ 3] 蔡志全 ,冯志立.夜间低温对不同光强下生长的两种热带树苗光合作
用的影响[ J] .植生理与分子生物学报 ,2002, 28(6):433-440.
[ 4] 何开跃 ,李晓储.三种含笑耐寒机制研究[ J] .南京林业大学学报 , 2004 ,
28(4):62-64.
[ 5] 胡文海 ,肖宜安,龙婉婉.夜间低温后日间光照对海桐和榕树叶片的光抑制以及光系统 II功能的影响[ J] .植物生理学通讯 , 2005, 41(4):467
-470.
[ 6] 何炎红 ,田有亮,郭连生.几种针阔叶树种不同光照强度下叶绿素荧光
特性的研究[ J] .生态学杂志 ,2005, 24(5):467-472.
[ 7] 冯建灿 ,胡秀丽,毛训甲.叶绿素荧光动力学在研究植物逆境生理中的
应用[ J] .经济林研究 , 2002, 20(4):14-18.
[ 8] 张守仁.叶绿素荧光动力学参数的意义及讨论[ J] .植物学通报 , 1999 ,
16(4):444-448.
[ 9] 陈饴竹 ,李晓萍,夏丽 ,等.叶绿素荧光技术在植物环境胁迫研究中的
应用[ J] .热带亚热带植物学报, 1995 ,3(4):79-86.
科技论文写作规范 ———引言
扼要地概述研究工作的目的 、范围 、相关领域的前人工作和知识空白 、理论基础和分析 、研究设想 、研究方法和实验设
计 、预期结果和意义等 。一般文字不宜太长 ,不需作详尽的文献综述 。在最后引出文章的目的及试验设计等 。“引言”两字
省略 。
98735卷 4期　　　　　　　　　　　　　　　　陈香等　不同光强下含笑叶绿素荧光特性研究