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吊兰的子株和母株之间光合特性的比较



全 文 :第 5 期
第 49 卷第 5期
2010 年 5月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 49 No.5
May.,2010
收稿日期:2009-08-20
基金项目:河南省教育厅基础研究项目(2008A180004)
作者简介:朱红梅(1963-),女,河南开封人,工程师,主要从事园艺绿化研究,(电话)13592122262(电子信箱)zhm2850241@126.com;
通讯作者,张 彤,副教授,(电子信箱)tongzhang426@henu.edu.cn。
吊兰[Chlorophytum comosum(Thunb.)Baker]属
百合科吊兰属常绿草本植物,别名窄叶吊兰、挂兰、
纸鹤兰,原产于南非,我国各地园林多有栽培。 吊兰
喜温暖、湿润、半阴的环境,耐寒力较差,宜在排水
良好、疏松肥沃的沙质土壤上生长。 吊兰清秀洒脱、
优雅宜人,枝叶匍匐蔓生,叶片细长柔软,从叶腋中
抽生出小植株,由盆沿向下垂悬,舒展散逸,似花
朵,常吊盆栽培,是良好的室内悬挂观叶植物,被誉
为“空中花卉”[1]。 吊兰适应性强,能在室内种植,为
传统的居室垂挂植物之一,有“绿色净化器”之美
称,在 24 h 内,吊兰在 8~10 m2 的房间内可吸收约
86%的甲醛,还能够净化一氧化碳、过氧化氮,分解
由复印机释放出的苯。 研究吊兰的光合特性,探讨
其光合生理,可为栽培、生产、应用提供理论参考,
具有一定的实践意义[2,3]。
1 材料与方法
试验采用的吊兰已经盆栽培养 3 年,培养所用
土为花房土与稻田土按 1∶1(质量比)混合而成。 试
验期间,保证正常的水分供给。 在 2008 年 4 月 14~
29日,对室内盆栽吊兰进行测定。 选择成熟的功能
叶片, 用 HR-33-T-R 露点微伏压计测定吊兰植株
不同部位的叶片及土壤水势; 用美国 LI-COR 公司
生产的 LI-6400 光合作用系统从 9∶00 开始到 17∶00
每隔 2 h 测定一次吊兰母叶和子叶的净光合速率
(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间 CO2 浓度(Ci)、气孔导度
(Gs)和光合有效辐射(PAR),3次重复。 并根据光合
有效辐射(PAR)做出了光合-光响应曲线。 试验所
得数据采用 Microsoft Excel 2000 和 SPSS11.0 软件
进行统计分析。
吊兰的子株和母株之间光合特性的比较
朱红梅 1,山 颖 2,张 彤 2
(河南大学 a. 后勤服务总公司;b. 生态科学与技术研究所,河南 开封 475001)
摘要:运用 LI-6400 便携式光合作用测定系统,研究了吊兰[Chlorophytum comosum(Thunb.)Baker]子株
叶片和母株叶片的光合特性,并对其进行比较分析,从中分析同一吊兰植株的母株叶片和子株叶片不同
时间光合速率的区别。 结果表明,吊兰子株叶片的水势高于母株叶片的水势,子株叶片补给母株叶片水
分;吊兰母株叶片在测定时期大都有比子株叶片较高的净光合速率,在营养获得方面,母株强于子株。
关键词:吊兰;光合速率;蒸腾速率;水势
中图分类号:S682.36;Q945.11 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2010)05-1123-03
Comparative Study on Photosynthetic Characteristics of Chlorophytum comosum
Mother Plant and Plantlet Leaves
ZHU Hong-mei1,SHAN Ying2,ZHANG Tong2
(Henan University a. The General Real-service Cooperation;b.Institute of Ecological Science and Technology,Kaifeng 475001,Henan, China)
Abstract: The LI-6400 portable photosynthesis system was used to study photosynthetic characteristics of Chlorophytum co-
mosum mother plant and plantlet leaves. The plantlets had higher leaf water potential than the mother plant, thus supplying
water to the mother plant. The mother plant consistently exhibited higher net photosynthetic rates than the plantlets during
this experiment. The mother plant accumulated bio-matter faster than the plantlets.
Key words:[Chlorophytum comosum(Thunb.)Baker]; photosynthesis transpiration rate; photosynthetic response curve;leaf wa-
ter potential
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2010.05.042
湖 北 农 业 科 学 2010 年
2 结果与分析
2.1 土壤和植物水势
吊兰的母株、子株和栽培土壤的水势测定结果
见图 1, 由图 1 可见, 吊兰栽培土壤的水势在 4 月
14 日、28 日、29 日 3 d 的测试中均高于吊兰母株、
子株的水势。而子株水势略高于母株水势。从 3 d水
势测试的平均值分析来看,吊兰母株叶片的平均水
势为-1.49MPa,子株叶片为-1.27MPa,栽培土壤为
-0.35MPa。 吊兰子株和母株的水势低于栽培土壤的
水势,而吊兰母株的水势又低于子株水势。 这一结
果显示,土壤水分的输送通过吊兰母株可停留在吊
兰子株,这可能是由于经过水分控制之后的植株生
理反应所致。
2.2 净光合速率日变化的比较
光合作用日变化是植物生长过程中物质积累
与生理代谢的基本过程,也是分析环境因素影响植
物生长和代谢的重要手段[4]。通过图 2可以看出,吊
兰母叶与子叶的净光合速率日变化呈单峰型,吊兰
母叶的净光合速率在 13∶00 出现峰值 ,Pn 为 2.63
μmol(CO2)/(m2·s);吊兰子叶同样在 13∶00 出现峰
值,Pn 为 1.13 μmol(CO2)/(m2·s),但净光合速率变
化较为平缓。 比较发现,吊兰母叶的净光合速率在
9∶00 到 17∶00 的日变化均高于子叶,在 9∶00 母叶的
净光合速率是子叶的 2.1 倍,在 15∶00 时达到最高,
净光合速率是子叶的 3.1倍。这一结果表明,母叶较
子叶有较强的光合能力。 这可能是与母株叶片的组
织结构比较成熟、叶绿素含量较多有关。
2.3 气孔导度的比较
气孔导度是植物气孔传导 CO2、 水分和气体的
能力,植物通过改变气孔的开度等方式来控制与外
界的 CO2、水分和气体交换,从而调节光合速率和蒸
腾速率[5]。从图 3可以看出,吊兰母叶在一天的各测
试时间里气孔导度均高于子叶, 母叶在 11∶00 达到
高峰,子叶也在 11∶00达到最高。母叶的气孔导度在
一天中平均是子叶的 1.8 倍,尤以在 9∶00 的二者气
孔导度差距最大,母叶是子叶的 3.1倍。这一结果表
明,母叶的气孔导度高于子叶,这与吊兰母株叶片
具有较高的光合速率有一定的相关性。
2.4 胞间 CO2浓度的比较
由图 4 可以看出, 在吊兰不同植株叶片胞间
CO2浓度的变化方面,子株叶片的 Ci在 9∶00、11∶00、
13∶00、15∶00 均高于母株叶片,在 15∶00 二者的差距
最大,子叶的 Ci是母叶的 1.5 倍。 而在 17∶00,母株
叶片 Ci则高于子株叶片,母叶是子叶的 1.2 倍。 这
一结果可能与叶片的气孔开闭程度及光合效率不
同有关。
2.5 叶片蒸腾速率的比较
植物通过蒸腾作用运输矿物质、 调节叶面温
度、供应光合作用所需要的水分等,并与植物净光
合速率关系密切[6]。 比较吊兰植株不同叶片的蒸腾
速率,我们发现,吊兰母株叶片与子株叶片的蒸腾
速率日变化呈单峰型,在 11∶00 蒸腾速率达到最高,
分别为 0.261 μmol/(m2·s)和 0.237 μmol/(m2·s)。 吊
兰母株叶片的蒸腾速率高于子株叶片的蒸腾速率
(图 5),吊兰母叶的平均蒸腾速率是子叶的 1.6 倍。
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6


//M
Pa
04-14 04-28 04-29
测定日期//月-日
图 1 吊兰母株、子株和栽培土壤的水势比较



图 2 吊兰子叶、母叶净光合速率的比较
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0





μm
ol
( C
O 2
) /
( m
2 ·
s)
9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00
测定时间
母叶
子叶
图 3 吊兰子叶、母叶气孔导度比较
0.016
0.014
0.012
0.010
0.008
0.006
0.004
0.002
0气



//m
ol
( m
2 ·
s)
9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00
测定时间
母叶
子叶
图 4 吊兰子叶、母叶胞间 CO2浓度比较
500
400
300
200
100
0
CO
2//
μm
ol
/m
ol
9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00
测定时间
母叶
子叶
1124
第 5 期
在 9∶00 二者之间的差距最大, 母叶是子叶的 2.4
倍,在 11∶00 和 15∶00 差距最小。 这此结果表明,蒸
腾速率的高低与气孔导度及胞间 CO2 浓度之间有
一定的相关性,同时与净光合速率也有相关。
2.6 光合-光响应曲线的比较
通过母株叶片和子株叶片的光合-光响应曲线
的分析,可以看出,吊兰母叶的光合速率在光合有
效辐射为 100 1 μmol / (m2·s)时达到最大(图 6),为
4.69 μmol(CO2)/(m2·s);在光合有效辐射为 1 μmol /
(m2·s)时有最小值,为-0.523 μmol(CO2)/(m2·s)。 子
叶的光合速率在光合有效辐射为 798 μmol / (m2·s)时
达到最大(图 7),为 2.1 μmol(CO2)/(m2·s),在光合
有效辐射为 1 μmol / (m2·s) 时有最小值, 为-0.572
μmol(CO2)/(m2·s),比母叶的值小。 从图中可以看
出,母株叶片和子株叶片的光合作用光补偿点约为
50 μmol / (m2·s), 其中母株叶片比子株叶片的光合
作用光补偿点稍大一点。
3 讨论
吊兰母株叶片较厚、 含有叶绿素的量较多,是
吊兰光合作用的主要部分;而子株叶片较薄,叶绿
素含量相对较少,因此子株叶片的光合速率低于母
株。气孔导度是气体及水分进出的难易程度指标[7],
从试验结果来看,吊兰植株母株叶片的气体和水分
进出通道较为畅通,而子株叶片气孔导度在各测定
时期的变化较小;胞间 CO2浓度是叶片光合作用反
应的底物,其浓度大小在一定程度上可以反映植株
光合效能的高低;蒸腾速率是植株吸收水分和体内
养分运输的动力 [8];所以结果是子株叶片蒸腾速率
较小,母株叶片蒸腾速率较高。 综合来看,气孔开闭
程度决定了吊兰植株母株叶片与子株叶片的气孔
导度、蒸腾速率及胞间 CO2 浓度的高低大小,最终
影响了植株的光合效率高低。 子株叶片通常生长在
光线比母株叶片稍微有点不足的环境之中,为了满
足吊兰生长过程中母株叶片和子株叶片之间正常
的营养互相补给,所以其光合作用光补偿点会比母
株叶片的稍低一点。
植物水分总是从水势高的组织流向水势低的
组织,当外界水分环境发生变化时,子株叶片处于
水分吸收较有利的位置,植物通过其适应机制自动
调节其组织和细胞的水势互相补给,以满足植株在
不同水分环境中生理的需要[9,10]。
叶片气孔导度与叶片的水分状况有关,而叶片
水分状况又受土壤水分条件和大气干旱程度的叠
加影响。 气孔是植物光合作用和蒸腾作用进行 CO2
与水气进出叶片的共同通道,因此,气孔导度的大
小总是随着叶片光合速率而同步振荡 [11],其对光合
速率(Pn)、蒸腾强度(Tr)都有一定的制约。
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图 5 吊兰子叶、母叶蒸腾速率的比较
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0蒸



//μ
m
ol
( m
2 ·
s)
9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00
测定时间
母叶
子叶
5
4
3
2
1
0




μm
ol
( C
O 2
) /
( m
2 ·
s)
2
50
1
1
98
5
1
50
0
1
00
1
50
1
19
9
10
0 1 50 15
0
25
1
35
1
54
9
69
2
79
9
PAR//μmol/(m2·s)
图 6 母株叶片光合-光响应曲线
图 7 子株叶片光合-光响应曲 线
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1




μm
ol
( C
O 2
) /
( m
2 ·
s)
2
49
9
1
49
3
49
6
10
1 50 25
1
55
0
14
9
50
0
PAR//μmol/(m2·s)
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