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观赏药用植物香花崖豆藤光合特性研究



全 文 :观赏药用植物香花崖豆藤光合特性研究
黄艳宁 1,曾维爱 2,彭尽晖 3,彭福元 1,朱校奇 1
(1.湖南省农业科学院农业生物资源研究所,湖南 长沙 410125;2.湖南省烟草公司郴州市公司,湖
南 郴州 423000;3.湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128)
摘 要:采用 LI-6400便携式光合作用测定仪系统研究药用、观赏树种香花崖豆藤的光合特性,结果表明:香花崖豆藤是一种喜
光植物,其叶片的光补偿点为 25 μmol/m2·s,光饱和点为 2 000 μmol/m2·s;相关分析表明净光合速率与饱与蒸汽压差、叶室气温、
叶片温度及光照强度均成显著正相关,与胞间 CO2浓度成负相关;主成分分析表明,光照、叶片温度、蒸腾是光合作用的主要因
子;逐步线形回归表明,净光合速率主要受到叶室气温的影响。
关键词:香花崖豆藤;净光合速率;光合有效辐射;胞间 CO2浓度
中图分类号:S682.39 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2010)03-0037-03
Photosynthetic Characteristics of Ornamental Medicinal Plant
- Millettia dielsiana Harms
HUANG Yan-ning1, ZENG Wei-ai2, PENG Jin-hui3, PENG Fu-yuan1, ZHU Xiao-qi1
(1. Institute of Agricultural Biological Resources, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, PRC;
2. Chenzhou Branch of Hunan Tobacco Company, Chenzhou 423000, PRC; 3. College of Horticulture
and Landscape, HNAU, Changsha 410128, PRC)
Abstract: Using LI -6 400 portable photosynthetic system to study the photosynthetic characteristics of ornamental
medicinal plant- Millettia dielsiana Harms. The results revealed that Millettia dielsiana Harms is a kind of heliophile,
whose light compensation point is about 25 μmol/m2·s, light saturation point is around 2 000 μmol/m2·s. The results of
correlation analysis showed that there were significant positive correlations between net photosynthetic rate and saturated
Vapor pressure difference (sVpdl), air temperature (Tair), leaf temperature (Tleaf), photosynthetically active radiation
(Par), and there was a negative correlation between net photosynthetic and inter-cellular CO2 concentration. The results of
principle component analysis showed that the first principle components of Millettia dielsiana Harms were light, Tleaf,
transpiration rate (Trmmol). The results of stepwise linear regression indicated that net photosynthetic rate of Millettia
dielsiana Harms was mainly affected by Tair.
Key words: Millettia dielsiana Harms; net photosynthetic rate; photosynthetically active radiation; inter-cellular CO2
concentration
植物的光合特性不仅已成为当今生理生态研
究的重点,而且也是药用植物、园林绿化植物配置
研究的热点 [1]。香花崖豆藤(Millettia dielsiana
Harms)又名山鸡血藤、大巴豆、山胡豆,为蝶形花
科崖豆藤属多年生半常绿木质藤本植物,大多数
都还处于野生状态[2]。香花崖豆藤在药理、临床方
面的研究报道比较多,其藤茎、根均可药用,能行
气、解热、止血、驱风除湿、通经活络,种子还可做
为油料材料[3]。且其花序大,花色鲜艳,花期长,适
应性比较强,也是一种优良园林绿化材料。本文从
光合生理生态研究入手,对香花崖豆藤的光响应
曲线和净光合速率与其他生理因子等方面进行测
定,试图为香花崖豆藤的栽培保护和园林绿化配
置提供依据。
1 材料和方法
1.1 材 料
试验于 2007年 11月在湖南农业大学观赏园
艺试验场内进行,试验所用树种选取 3年生的香花
崖豆藤树苗。
1.2 方 法
1.2.1 测定指标 测定净光合速率(Pn)、气孔导度
(Cond)、蒸腾速率(Trmmol)、胞间 CO2浓度(Ci)、蒸
汽压差(Vpdl)、叶室气温(Tair)、叶片温度(Tlear)、
收稿日期:2009-12-23
基金项目:湖南省教育厅项目基金(05C300)
作者简介:黄艳宁(1982-),女,湖南新宁县人,助理研究员,
主要从事农业生物资源研究。
通讯作者:彭尽晖
湖南农业科学 2010,(3):37~39 Hunan Agricultural Sciences
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2010.03.028
生理因子
Photo
Cond
Ci
Trmmol
Vpdl
Tair
Tlear
Rhs
Par
Photo
1
0.689 5
-0.284 4
0.716 5
0.954 0
0.987 2
0.955 2
0.597 4
0.909 0
Cond
0.689 5
1
0.385 8
0.999 1
0.645 7
0.623 8
0.796 3
0.990 3
0.885 1
Ci
-0.284 6
0.385 8
1
0.365 1
-0.159 4
-0.309 7
-0.023 4
0.490 5
0.127 4
Trmmol
0.716 5
0.999 1
0.365 1
1
0.677 1
0.653 9
0.820 9
0.985 6
0.903 9
Vpdl
0.954 0
0.645 7
-0.159 4
0.677 1
1
0.973 7
0.975 7
0.560 6
0.923 1
Tair
0.987 2
0.623 8
-0.309 7
0.653 9
0.973 7
1
0.950 7
0.523 2
0.887 3
Tlear
0.955 2
0.796 3
-0.023 4
0.820 9
0.975 7
0.950 7
1
0.726 2
0.983 2
Rhs
0.597 4
0.990 3
0.490 5
0.985 6
0.560 6
0.523 2
0.726 2
1
0.834 1
Par
0.909 0
0.885 1
0.127 4
0.903 9
0.923 1
0.887 3
0.983 0
0.834 1
1
表 1 香花崖豆藤净光合速率与生理生态因子之间
的相关矩阵
因 子
2
-0.274 4
0.285 5
0.680 2
0.262 6
-0.246 9
-0.319 1
-0.117 5
0.367 3
0.008 0
1.891 3
21.014 0
96.625 2
分量
来源
Photo
Cond
Ci
Trmmol
Vpdl
Tair
Tlear
Rhs
Par
特征值
百分率(%)
累计率(%)
因 子
1
0.353 3
0.345 4
0.034 2
0.352 1
0.349 1
0.342 6
0.375 1
0.324 3
0.381 6
6.805 0
75.611 2
75.611 2
因 子
3
-0.088 3
-0.341 2
0.638 8
-0.301 0
0.433 6
0.106 1
0.229 8
-0.315 0
0.161 0
0.283 4
3.148 6
99.773 6
因 子
4
0.529 8
-0.006 2
0.345 5
-0.023 4
-0.402 7
0.536 5
-0.303 6
-0.119 7
-0.207 3
0.011 2
0.124 7
99.898 5
因 子
5
0.615 6
-0.315 2
0.027 2
-0.235 9
-0.074 2
-0.544 1
-0.041 0
0.281 3
0.288 1
0.007 3
0.081 1
99.979 6
因 子
6
0.337 9
0.180 0
0.086 7
0.197 0
0.354 0
-0.331 0
0.171 2
-0.168 2
-0.717 4
0.001 0
0.011 2
99.990 8
因 子
7
-0.124 1
-0.317 6
-0.007 0
-0.260 8
-0.091 6
0.245 3
0.394 6
0.640 8
-0.425 2
0.000 7
0.007 3
99.998 1
因 子
8
-0.041 5
-0.000 6
-0.019 2
-0.123 4
0.571 8
0.122 3
-0.710 9
0.358 2
-0.083 9
0.000 2
0.001 8
99.999 9
因 子
9
0.034 6
0.670 9
0.007 1
-0.733 6
-0.030 6
-0.032 2
0.091 9
-0.003 6
0.006 5
0.000 0
0.000 1
100
表 2 相关生理因子入选的特征值和特征向量
叶面相对湿度(Rhs)及光照强度(Par)等指标。
1.2.2 测定方法 采用美国公司生产的 LI-6400
便携式光合作用测定系统,用 6400-2B红蓝光光
源提供不同的光合有效辐射强度,于 2007 年 11
月 3日 11:30~16:30之间对香花崖豆藤如上述所
确定的各指标进行测定,待测植株选取生长健壮
树外围中、上部向阳的功能叶进行测定,重复 3
次。数据通过 Microsoft Excel和 DPS3.01统计软件
进行分析。
测定光合响应曲线时的光子量照度为:
2 200,2 000,1 800,1 500,1 200,1 000,800,600,
400,300,200,100,50,0 μmol/(m2·s)。CO2浓度采用
环境 CO2浓度,温度为(25±3)℃,湿度为(30±5)℃。
2 结果与分析
2.1 香花崖豆藤的光合响应曲线
从图 1中可看出,香花崖豆藤的净光合速率与
光子量照度几乎成线性正比关系,其光补偿点为 25
μmol/m2·s。当光子量照度为 2 000 μmol/m2·s时,其
净光合速率达到最大值为 6.19 μmol/m2·s,即香花崖
豆藤的光饱和点为 2 000 μmol/m2·s。这说明香花崖
豆藤是一种喜光植物,且其光照利用范围宽(25~
2 000 μmol/m2·s),对强、弱光的适应能力均较强。
2.2 香花崖豆藤的净光合速率与其他生理
因子的关系分析
2.2.1 香花崖豆藤的净光合速率与其他生理因子
的相关分析 由表 1可知,香花崖豆藤的净光合速
率与气孔导度、蒸腾速率、饱和蒸汽压差、叶室气
温、叶片温度、叶面相对湿度和光照强度都成正相
关,具有显著正相关的生理因子主要是饱和蒸汽压
差、叶室气温、叶片温度和光照强度;而与净光合速
率呈负相关的只有胞间 CO2浓度,但不显著。气孔
导度和蒸腾速率均反映了气孔的开闭情况,它们的
值越大,说明气孔限制越小,净光合速率越高;胞间
CO2浓度和叶室 CO2浓度越高,净光合速率越低,
二者与净光合速率成负相关。
2.2.2 香花崖豆藤净光合速率与其他生理因子的
主成分分析 从表 2可以看出,香花崖豆藤生态系
统中,光照、叶片温度、蒸腾是第 1主成分,饱和蒸
汽压差、气孔导度、叶室气温、叶面相对湿度为第 2
主成分,胞间 CO2浓度为第 3主成分。这说明,在香
花崖豆藤的净光合作用过程中,光照和温度是主要
影响因子,而饱和蒸汽压差、气孔导度、叶面相对湿图 1 香花崖豆藤的光响应曲线
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2






μm
ol
/m
2 ·
s)
300 600 900 1200 1500 1800 2200
光子量照度(μmol/m2·s)
第 3期湖南农业科学38
(上接第 23页)
今为止可集分析评价作物品种高产与稳产性能于
一体的最好方法之一,用它表示作物品种高产稳产
性与实践吻合性较高,其育种学意义非常明确,不
仅便于指导育种,更易被广大种子工作者接受,即
便是一般农民也好领会这一高产稳产新概念。因
此,这一新方法、新概念最宜在当前大力普及与推
广应用。
参考文献:
[1] 唐文邦, 何 强, 肖应辉, 等. 水稻两用核不育系 C815S所配组
合杂种优势分析[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2004,30
(6):499-502.
[2] 唐文邦,陈立云,肖应辉,等. 水稻两用核不育系 C815S 的选育
与利用[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2007,33(6):26-31.
[3] 唐文帮,肖应辉,邓化冰,等. C815S系列杂交稻组合的高产稳
产性分析[J]. 湖南农业科学,2010,(1):1-3.
[4] Scapim C A, Oliveira V R, Braccini A L, et al. Yield stability in
maize (Zea mays L.) and correlations among the parameters of the
Eberhart and Russell, Lin and Binns and Huehn models [J]. Ge-
netics and Molecular Biology, 2000,23(2):387-393.
[5] Lin C S, Binns M R A superiority measure of cultivar perfor-
mance for cultivar×location data [J]. Can J Plant Sci,1988,68:
193-198.
[6] 柳家友,柏志安,吴伟华,等. 玉米新品种豫玉 31的丰产稳产
性分析[J]. 玉米科学,2004,12(1):52-53.
[7] 王泽松. 高稳系数法在品种区试中的应用研究 [J]. 种子科技,
2002,(6):348-349.
[8] 关世武. 水稻高产稳产性分析的新方法一法 [J]. 中国农学通
报,1999,(5):60-62.
[9] 刘 勇,杨训发,夏仲炎,等. 高稳系数法在作物品种评价上的
应用[J]. 安徽农业技术师范学院学报,2000,14 (2) :29-31.
[10] 苏 瑶,胡振大,王美琴,等. 高稳系数法分析水稻新品种高产
稳产性[J]. 安徽农业科学,1996,24(2):119-121.
[11] 黄善军,陈银龙,江东来,等. 用高稳系数法分析粳稻新品种高
产稳产性[J]. 安徽农学通报. 2000,6(4):18-19.
(责任编辑:刘翠娥)
度以及胞间 CO2浓度对净光合速率的影响也很大。
2.2.3 香花崖豆藤净光合速率与其他生理因子的
逐步回归分析 以香花崖豆藤的净光合速率为因
变量,以显著相关的生理因子为自变量,即饱和蒸
汽压差、叶室气温、叶片温度和光照强度为自变量,
进行逐步回归分析,得到回归方程为:
Y= -408.55-12.60 Vpdl+17.32 Tair+0.34 Tlear
该方程经检验,0.01 水平上的显著度 F 值=
193.604 2,相关系数 R= 0.993 60,剩余标准差 S=
0.325 00,调整后的相关系数 Ra= 0.991 04。
该方程表明净光合速率与叶室气温和叶面温
度成正相关,与饱和蒸汽压差成负相关。
根据通径分析,当 Durbin-Watson 统计量 d=
1.142 286 55 时,各自变量因子的直接通径系数
如下:
P X1→ y= -0.493 09
P X2→ y= 1.171 31
P X3→ y= 0.098 64
P X4→ y= 0.227 89
从以上系数可知叶室气温对净光合速率影响
最大。
3 讨 论
喜光植物叶片的光饱和强度为 360~450 μmol/
m2·s或更高,光补偿点为 9~18 μmol/m2·s。经测定,
香花崖豆藤叶片的光饱和点为 2 000 μmol/m2·s,
光补偿点为 25 μmol/m2·s,同鹅掌揪 [4]的光饱和点
1 200 μmol/m2·s,光补偿点 24 μmol/m2·s 相比,光
补偿点相近而光饱和点高,说明香花崖豆藤是一
种喜光植物,对光适应的生态幅度宽。
经相关分析表明,香花崖豆藤的净光合速率与
气孔导度、蒸腾速率、饱和蒸汽压差、叶室气温、叶片
温度、叶面相对湿度和光照强度都成正相关,与胞间
CO2浓度成负相关;经主成分分析表明,光照、叶片
温度、蒸腾是光合作用的主要因子,饱和蒸汽压差、
气孔导度、叶室气温、叶面相对湿度对净光合速率影
响也较大;逐步线形回归表明,净光合速率主要受到
叶室气温的影响。而蒋文伟研究桂花的净光合速率
与其他生理因子的关系分析有所不同,这说明了生
理因子之间的作用因植物种类而有所不同。所以,为
了便于植物的栽培和科学合理地配置,有必要对药
用、园林植物的光合特性进行研究[5]。
参考文献:
[1] 蒋文伟,刘 彤,温国胜. 城市观赏树种桂花的光合特性初步
研究[J]. 浙江林业科技,2003.9,23(5):18-21.
[2] 林 镕,俞德浚,吴征镒,等. 中国植物志 [M]. 科学出版社,
2004,42(2):135-182.
[3] 宋建兴,胡旺云. 香花崖豆藤化学成分的研究[J]. 西南林学院
学报,1992,12(1):40-43.
[4] 郭志华,张宏达,李志安. 鹅掌楸光合作用特性研究[J]. 生态学
报,1999(2):164-169.
[5] 甘德欣,谭 勇,龙岳林. 紫薇和紫荆及樱花的光合特性研究[J].
湖南农业大学学报(自然科学版),2006.10,32(5):505-507.
(责任编辑:高国赋)
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第 3期 黄艳宁等:观赏药用植物香花崖豆藤光合特性研究 39