全 文 ：第 42 卷 第 1 期
2 0 1 5 年 3 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 42 No. 1
Mar.，2 0 1 5
doi:10. 13428 / j. cnki. fjlk. 2015. 01. 004
秋季干旱对黄蜀葵叶片荧光特性的影响
陈兰兰，郭圣茂，廖兴国，赖晓莲，熊光康
(江西农业大学园林与艺术学院，江西 南昌 330045)
摘要:以黄蜀葵为研究对象，对各月的全天荧光参数进行观测，研究秋季的季节性干旱对其叶片叶绿素荧光特性的影响。
结果表明:全天的任意时刻的初始荧光 Fo 值均为 9 月 ＞ 10 月 ＞ 11 月;全天的 Fm 值和 Fv /Fm 值，10 月与 11 月变化趋势基
本相近。方差分析结果表明，秋季不同月份、时刻均对黄蜀葵的荧光指标有显著影响(P ＜ 0. 05)，月份与时刻之间存在交
互作用且对黄蜀葵的荧光特性也有显著影响(P ＜ 0. 05)。
关键词:黄蜀葵;秋季干旱;叶绿素荧光特性
中图分类号:S567. 21 + 9;Q945. 78 文献标识码:A 文章编号:1002 － 7351(2015)01 － 0016 － 04
Study on Fluorescence Characteristics Variation of Abelnoschus manihot Leaves in Autumn Drought
CHEN Lan-lan，GUO Sheng-mao，LIAO Xing-guo，LAI Xiao-lian，XIONG Guang-kang
(College of landscape and art，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，Jiangxi，China)
Abstract:Controlled experiments were conducted to investigate the effect of seasonal drought in autumn on chlorophyll fluorescence
characteristics variation of Abelnoschus manihot leaves by observing fluorescence parameters in the whole day of months. The results
showed that，the Fo values of any time throughout a day in September were bigger than the ones in October，and the ones in November
were the smallest;trends of Fm values and Fv /Fm values in October and November are similar to each other. The results of variance a-
nalysis showed that month，time and their interaction significantly affected chlorophyll fluorescence characteristics variation of Abel-
noschus manihot leaves(P ＜ 0. 05).
Key words:Abelnoschus manihot;autumn drought;chlorophyll fluorescence
叶绿素的荧光分析技术是近几年兴起的用于研究光合作用的机理以及检测光合的生理状况的一门新
兴技术。与一般的“表观性”气体交换型指标相比，叶绿素的荧光参数更能够反映植物“内在性”的特征，
因此，荧光分析技术被认为是研究植物的光合作用与环境之间关系的内在探针［1 － 2］。现在，关于植物体内
的叶绿素荧光动力学的研究已经成为热点，并且在高温、干旱、强光和低温等逆境相关生理研究中有了广
泛的应用［3］。植物光合作用是与其生存环境息息相关的［4］，季节性干旱也是抑制植物的光合作用的影响
因素之一。在干旱胁迫之下，大多数植物，如茶树、辣椒、三裂叶蟛蜞菊和小麦等会有光合速率出现下降的
情况，有些甚至会破坏植物叶绿体的光合作用机构［5 － 9］。
黄蜀葵(Abelnoschus manihot (L. )Medic. )又名秋葵和棉花蒿等［10］，是锦葵科秋葵属的 1 年生或多年
生的粗壮直立的草本植物，广泛地分布于我国的中南、西南及江西等地。黄蜀葵以根、叶、花和种子入药，
性甘、寒，可清热解毒、润燥滑肠。黄蜀葵曾经为国家濒危植物，其不仅可以药用，还可作食品添加剂，有着
非常重要的经济价值。目前，对于黄蜀葵的研究多集中在化学成分的提取、分离、鉴别以及药理研究等方
面［11 － 15］，而针对黄蜀葵的光合作用特点和荧光特性变化的研究却还未见报道。本研究利用叶绿素荧光仪
测定秋季干旱对黄蜀葵荧光特性的变化，探讨季节性干旱对黄蜀葵的影响，为其生产和管理提供参考。
收稿日期:2014 － 04 － 06;修回日期:2014 － 05 － 14
基金项目:江西省科技厅科技支撑项目(江西省道地药材粉防己优质种质资源选择及快繁技术研究，20111BBG70030 －5)
作者简介:陈兰兰(1991—)，女，江西南昌人，江西农业大学硕士研究生，从事林业生态工程研究。E-mail:www． lan-
lanchen@ 163. com。
第 1 期 陈兰兰，等:秋季干旱对黄蜀葵叶片荧光特性的影响
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验在江西农业大学中药园进行。地处季风气候区，历年平均温在 17. 1 ～ 17. 8 ℃;年均降水量
1567. 7 ～ 1654. 7 mm，且降水分布极不均匀，汛期 4—6 月，雨量大约占全年降水量的 50%;光照充足，年平
均日照时间 1772 ～ 1845 h。
1. 2 试验材料
供试材料为江西农业大学中药园内自然条件下(无遮荫处理)生长良好的 1 年生黄蜀葵。
1. 3 测定方法
于 2013 年 9、10、11 月中旬，每月选择 3 个晴朗的天气，随机选取健康的黄蜀葵 3 株，使用 PAM －2500
便携式调制叶绿素荧光仪对每株中上部、外围的叶片进行测定。测试前先对测试叶片暗适应处理 15 min，
测定时用铅笔轻画 1 条线用以保证荧光仪的叶室每次都能夹在同一位置，同时保证叶片的自然生长角度
是不变的［16］，测定时间 9∶00—17∶00，每 2 h测 1 次，每株重复测定 3 片叶。测定的荧光参数主要有:初始
荧光 Fo、最大荧光 Fm、光化学效率 Fv /Fm。
1. 4 数据处理
利用 Excel和 SPSS软件对相关数据进行处理、作图和方差分析。
图 1 黄蜀葵 Fo 值的秋季变化
2 结果与分析
2. 1 初始荧光 Fo 的变化
初始荧光 Fo 是光系统 II(PSII)的反应中心完全
处于开放时的荧光产量［17］。从图 1 可知，9、10、11 月
这 3 个月初始荧光 Fo 的变化趋势基本一致，在一天
中，Fo 的最小值都是出现在 9∶ 00，之后随着时间的推
移而逐渐增大直到 13∶00 达到最大值，接着 Fo 开始降
低，15∶00 之后又有了一定程度的升高。全天任意时
刻的 Fo 值均为 9 月 ＞ 10 月 ＞ 11 月。
方差分析结果表明:月份对 Fo 值有显著影响，一
天中的不同时刻对 Fo 值也有显著影响，同时月份与
时刻之间确有交互作用，并且对 Fo 值有显著影响。
从表 1 可以看出，在 9 月，9∶00 与 11∶00、15∶00 之间不
存在显著差异，而 13∶00 的 Fo 值在 9、10、11 月间都存在显著差异。
表 1 月份、时刻及其互作对黄蜀葵荧光的影响
指标 月份 /月
时刻
9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00
初始荧光 Fo 9 0. 36500fg 0. 39825f 0. 48050a 0. 36700cg 0. 47000a
10 0. 22670e 0. 21790e 0. 34689c 0. 37908bc 0. 42678d
11 0. 20987e 0. 25688e 0. 37998b 0. 38098bc 0. 41098d
最大荧光 Fm 9 0. 55300f 0. 53233cg 0. 90250e 0. 77500d 1. 36800a
10 0. 48700c 0. 45880g 0. 69544b 0. 51220c 0. 70430b
11 0. 46650cg 0. 43210g 0. 57220f 0. 47980c 0. 66660b
光化学效率 Fv /Fm 9 0. 33700f 0. 23933i 0. 47850e 0. 52000d 0. 65600a
10 0. 22670h 0. 21790h 0. 34689f 0. 37908c 0. 42678b
11 0. 20987h 0. 25688g 0. 37998c 0. 38098c 0. 41098b
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2. 2 最大荧光 Fm 的变化
Fm 是 PSII反应中心完全处于关闭状态时的荧光产量，可以反映通过 PSII的电子的传递情况
［17］。从
图 2 可知，9∶00—11∶00 这段时间的 Fm 值在秋季的 3 个月中变化不大，尤其是 10 月和 11 月;都在 13∶ 00
达到小高峰，并很快开始下降;直至 17∶ 00 再次达到高峰，同时也是全天的最大值。9 月的全天最大荧光
图 2 黄蜀葵 Fm 值的秋季变化
大于 10 月和 11 月，10 月和 11 月的全天最大荧光之
间很接近。
方差分析发现，月份、时刻及其互作对黄蜀葵的
最大荧光 Fm 值有显著影响。10 月与 11 月各个时刻
(除了 13∶ 00)的 Fm 值之间没有显著差异，而 9 月的
最大荧光值(除了 11∶ 00)都显著大于 10 月和 11 月
(表 1)。
2. 3 Fv /Fm 的变化
Fv /Fm 是 PSII 的最大光化学量子产量，反映了
PSII 反应中心的内禀光能转换效率或者称为最大
PSII的光能转换效率［17］。从图 3 可以看出，在全天
中，最大光化学效率都是发生在 17 ∶ 00，且 9 月 ＞ 11
月 ＞ 10 月;9 月和 10 月的最小值都出现在 11∶ 00，11
月的光化学效率则呈缓慢上升的趋势。
方差分析结果表明:月份、时刻对黄蜀葵的光化学效率有显著影响，同时月份与时刻之间存在互作，并
且对 Fv /Fm 值有显著影响。从表 1 可知，在 11∶00 和 13∶ 00，9、10、11 月这 3 个月的光化学效率间有显著
图 3 黄蜀葵 Fv /Fm 值的秋季变化
差异，而 10 月与 11 月的其他时刻的光化学效率间没
有显著差异。
3 结论与讨论
PSII的天线色素的非光化学能量的耗散常常会
导致 Fo 下降，然而 PSII 的反应中心的可逆失活或者
破坏又会引起 Fo 的增加
［18］。秋季中不同月份的干
旱情况均使黄蜀葵叶片的叶绿素荧光参数 Fo 先下降
后上升，说明黄蜀葵叶片的 PSII 天线色素吸收的能
量流向光化学的部分将减少，而用以热耗散以及荧光
形式耗散的能量增加。
许多研究表明，Fv /Fm 和植物的生长状态表现高
度的正相关［19］。当植物处在非逆境的条件下时，该
参数的变化比较小，一般是 0. 75 ～ 0. 85，不受物种以及生长条件的影响［20］，但是在逆境或者受伤害的时候
会明显的降低［21］。在秋季的季节性干旱条件下，Fv /Fm 明显下降，说明黄蜀葵叶片 PSII 光化学效率的下
降已经严重限制黄蜀葵光合作用的正常进行;于此同时，结合 Fo 上升，表明季节性干旱有可能会使得黄蜀
葵的光合作用的原初反应的过程受到部分破坏;并且随着干旱的加剧，黄蜀葵的光合功能将可能受到更大
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