全 文 :金
边
黄
杨
与
大
叶
黄
杨
光
合
特
性
比
较
试
验
摘要: 本文将金边黄杨和大叶黄杨置于
相同田间条件下, 对比它们在光合特性上的
具体差别。
关键词: 光合特性; 大叶黄杨; 金边黄杨
金边黄杨和大叶黄杨皆属于斑叶植物,
叶面上存在色彩不同的斑点或条纹。这类
植物观赏价值较高,可以广泛用于城市绿化。
1 试验概况
1.1 材料。样品为两年生金边黄杨和大叶
黄杨,所选金边黄杨生长一致,取树木向
阳面的新梢,从顶端向中部数第 4、5片叶
子作为研究对象,对其进行指标检测。同
理,择取长势相近的大叶黄杨叶片进行对照。
1.2 测定指标
1.2.1 花色素苷的相对含量。在叶片上截
取 0.2 g左右的碎片,浸入 0.1%盐酸甲醇
溶液中。在 10 ml的提取液中,1 g鲜重叶
片具有 0.1 吸光度,则其花色素苷的相对
含量即是色素单位数。
1.2.2 光合色素含量。在叶片上截取 0.2 g
左右的碎片,放入丙酮与无水乙醇各占一
半比例的混合溶液中浸提,1 d后通过比色
获得光合色素含量。
1.2.3 净光合速率(Pn)、气孔导度(GS)、蒸
腾速率(Tr)以及水分利用效率(WUE)。从早
7:00至晚 17:00时,每 2 h对净光合速
率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及水分利用
效率(WUE)这 4项指标进行测定,测定条件必须完
全模拟自然条件。其中,水分利用效率(WUE)的计算
方式为(Pn)与(Tr)的比值。将所得数值导入 AUTO
CAD软件,可以绘制出植物光合净积累量与水分蒸
腾量的每日变化曲线。通过计算曲线和时间轴共同形
成的封闭图形面积,可以知道测定时间内的 Pn与 Tr。
1.3 方法
1.3.1 净光合速率的光响应曲线。首先保证叶室内
二氧化碳的浓度达到(379 ±6) μl/L,相对湿度到
80%,使叶片温度接近室温,即(25±3)℃,而光
强的梯度则要介于 0 ~ 2 000 μmol/m2/s。将叶片于
每一光强下均进行时长为 5 min的平衡,再进行光
强—净光合速率的曲线测绘。根据该曲线,无论
是光饱和点还是光补偿点都可以求出。在试验中,
将光强范围限定在 0 ~ 200 μmol/m2/s,然后作净光
合速率其测定值的直线回归,最终获得的斜率便是
表观量子效率(AQY)。
1.3.2 净光合速率的二氧化碳响应曲线。保证光强
为 1000μmol/m2/s,叶片温度接近室温,即 25±3℃,
相对湿度达到 80%的大气湿度。绘制二氧化碳浓度
为 0 ~ 2 000 μmol/m2/s时二氧化碳 — 净光合速率
的曲线。根据曲线可计算二氧化碳补偿点(CCP)。
将二氧化碳浓度限定在 0 ~ 200μl /L范围,进行叶细
胞间隙二氧化碳浓度测定,其斜率便是羧化效率(CE)。
1.3.3 统计学方法。试验中涉及的各项指标全部测
定至少 5次,以均数 ±平均数(x ±s)表示,进行
邓肯检验,P<0.05,则差异显著。
2 结论
就色素含量而言,金边黄杨的叶绿素总量仅有
大叶黄杨的 68%左右,两者叶绿素 a相差 28%,叶
绿素 b相差 45%,从而导致金边黄杨的叶绿素 a/b
更高。就光合特性参数而言,金边黄杨的 LSP、
AQY及 CE均远远低于大叶黄杨。从 CAD软件所
绘制曲线可知,金边黄杨的 Pn和 Tr远远低于大叶
黄杨,从而导致其WUE也要低于大叶黄杨。总的
来说,在 LSP与耐受光强性能方面而言,金边黄
杨要弱于大叶黄杨,所以该树种适合荫蔽环境。
叶片光合特性试验,发现金边黄杨叶片可以反
射光线,大叶黄杨则具有更高的光能吸收量。
参考文献
[1] 张开明, 王珂, 祝亚军, 等.金边黄杨和大叶黄
杨的光能吸收分配特征及其机制分析 [J] .河南
农业大学学报, 2014 (04): 429 ~ 434.
表 1 大叶黄杨与金边黄杨在色素含量方面的对比[(x ±s),mg/g]
植 物 叶绿素 a含量 叶绿素 b含量 叶绿素 a+b含量 胡萝卜素含量 叶绿素 a/b 花色素苷的相对含量
大叶黄杨 0.80±0.11 0.27±0.13 1.09±0.25 0.46±0.49 2.89±0.18 8.18±1.11
金边黄杨 0.58±0.02 0.15±0.01 0.74±0.04 0.39±0.02 3.80±0.05 7.74±0.63
注: 叶绿素 a 含量、 叶绿素 b 含量、 叶绿素 a + b 含量和叶绿素 a/b 的组间对比 P 均<0.01, 统计学差异极为显著。
表 2 大叶黄杨与金边黄杨在光合参数方面的对比 [(x ±s),μmol/m2/s]
植 物 LCP LSP CCP AQY CE Pn Tr
大叶黄杨 44±8 1 001±25 98±3 0.025±0.007 0.019±0.004 151.60±9.27 41.62±5.26
金边黄杨 36±8 199±10 132±6 0.012±0.001 0.008±0.001 91.16±6.64 31.29±4.16
注:LSP、AQY、CE、Pn和 Tr的统计学对比极为显著,P<0.01。CCP对比显著,P<0.05,统计学差异显著。
试 验 研 究
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