全 文 :黄果酸浆的光合特性研究
张 健 , 刘美艳
(徐州师范大学生命科学学院 ,江苏徐州 221116)
摘要:运用美国 Li-COR公司制造的 LI-6400便携式光合作用测定系统 ,研究黄果酸浆的光合特性。结果
表明:黄果酸浆的光合日变化曲线大致呈单峰曲线 , 11 ~ 12时光合强度达到最大值。大气 CO2浓度下黄果酸浆
的光饱和点约为 1 600 μmol/(m2· s), 光补偿点约为 42.8 μmol/(m2· s);光饱和光强下 CO2饱和点约为 800
μmol/mol, CO2补偿点约为 49.8 μmol/mol。
关键词:黄果酸浆;光合特性;日变化曲线
中图分类号:Q945 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2008)05-0166-02
收稿日期:2008-04-14
基金项目:徐州师范大学科研基金(编号:03XLB16)。
作者简介:张 健(1967—),男 , 江苏沛县人 , 硕士 ,副教授 ,主要从
事植物生理与细胞分子生物学的研究。 Tel:(0516)83855419;
E-mail:zhangjian@xznu.edu.cn
酸浆(Physalisalkekengi)为茄科酸浆属多年生
宿根草本植物。酸浆有多种类型 ,我国用于栽培的主
要有两种:一种是引自法国的黄果酸浆(P.alkekengi
L.var.orientalisPamp),别称洋姑娘 ,原产中美和南美
洲;另一种是引自日本的红果酸浆(P.alkekengiL.
var.francheti),别称红姑娘 、挂金灯 ,原产亚洲 。浆果
富含维生素 C,其果实具有清热 、解毒 、利尿 、抑菌等
功效 ,并且营养丰富 、香味浓郁 、酸甜可口 ,近年逐渐
由野生植物发展为人工栽培作物[ 1] 。宋世威等 [ 2]对
瓜果蔬菜的光合特性研究进展进行了分析 ,目前有关
黄果酸浆光合特性研究尚未见报道。本试验研究黄
果酸浆的光合特性 ,分析影响其光合作用的因素 ,旨
在为黄果酸浆的栽培提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
2007年 3月将黄果酸浆种子播种于塑料盆中 ,
盆高 35 cm、直径 40 cm,培养用土取自徐州师范大
学生命科学学院实习基地 , 土壤为黏壤土 , pH值
6.8,土壤有机质含量为 12 g/kg、全氮为 0.8 g/kg、
速效磷为 0.03 g/kg、速效钾为 0.05 g/kg,于室外自
然温度 、光照下培养。
1.2 测定方法
1.2.1 光合速率日变化的测定 2007年 5月中
旬 ,选择晴好天气 ,随机选取 3株黄果酸浆 ,每株取
1张功能叶片 ,从 6 ∶00开始至 18 ∶00,采用美国 Li
-COR公司生产的 LI-6400便携式光合作用测定
系统测定黄果酸浆叶片的光合速率 ,每小时测定 1
次 ,每次测定读取 3个稳定的数值 ,同时记录其他各
项生理指标 ,连续测定。为了避免不同叶片对光照
强度和 CO2浓度反应的差异 ,观测时取同一叶片中
间的相同部位进行 。取 3 d测量的平均值进行各项
分析 。
1.2.2 光饱和点和光补偿点的测定 用 6400-01
CO2注 入系 统控 制 参比 室 CO2 浓 度 为 390
μmol/mol;通过 6400-02 LED光源改变光照强度
(PAR), 测定 0、 30、 50、 100、200、400、 800、 1 000、
1 200、1 400、1 600、1 800、2 000 μmol/(m2·s)光强
下黄果酸浆叶片的光合速率 。随机测定 3张叶片 ,
读取每张叶片在每个光强下 3个稳定的光合速率数
值 ,取平均值。测定于上午 10 ∶00左右进行 ,气温
为(24±2)℃,空气相对湿度为(60±5)%,测量时
叶片温度控制在(24±0.5)℃。
1.2.3 CO2饱和点和补偿点的测定 根据光饱和点
测定的结果 ,用 6400-02LED光源控制光强为 1 600
μmol/(m2·s),通过 6400-01CO2注入系统改变 CO2
浓度 , 测定 CO2 50、 100、 200、 400、 600、 800、 1 000、
1 200、1 400、1 600、1 800、2 000μmol/mol浓度下黄果
酸浆叶片的光合速率 。随机测定 3张叶片 ,读取每张
叶片在每个光强下 3个稳定的光合速率数值 ,取平均
值。测定时间及温湿度条件同 1.2.2。
2 结果与分析
2.1 黄果酸浆光合速率的日变化
黄果酸浆光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线(图
—166— 江苏农业科学 2008年第 5期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2008.05.071
1)。光合速率从 6 ∶00 ~ 11 ∶00不断升高 , 11∶00
~ 12 ∶00达到最大值 ,随后逐渐降低 。
2.2 光饱和点和光补偿点
从图 2可以看出 ,当 PAR为 0 μmol/(m2 · s)
时 , Pn为 -1.67 μmolCO2 /(m2 · s), PAR为 50
μmol/(m2· s)时 , Pn为 0.65 μmolCO2 /(m2 · s),
之后随着 PAR的增大 Pn几乎呈直线上升 ,当 PAR
大于 800 μmol/(m2·s)后 Pn增加趋缓 ,至 PAR为
1 600 μmol/(m2· s)左右时 Pn达到最大值 21.6
μmolCO2 /(m2· s),继续增加 PAR, Pn有所下降 。
从图 2可以看出黄果酸浆的光饱和点约为 1 600
μmol/(m2· s),通过回归分析计算得出光补偿点
约为 42.8 μmol/(m2· s)。黄果酸浆适宜的光合有
效辐射范围为 800 ~ 1 600μmol/(m2· s)。
2.3 CO2饱和点和 CO2补偿点
在光饱和点的光照强度 1 600 μmol/(m2 · s)
下 ,测定黄果酸浆的光合作用的 CO2响应曲线 (图
3)。随着 CO2浓度的增加 ,光合速率也迅速提高 ,特
别是在 CO2浓度 100 ~ 600μmol/mol的范围内 Pn与
CO2浓度呈线性正相关 ,之后 ,虽然 Pn仍随 CO2浓度
的升高而增加 ,但曲线趋于平缓 ,约在 800μmol/mol
时达到饱和 ,当 CO2浓度大于 800 μmol/mol后 Pn
呈下降趋势 ,光合作用受到抑制。所以黄果酸浆
CO2饱和点约为 800 μmol/mol。通过回归计算黄果
酸浆 CO2的补偿点约为 49.8 μmol/mol。
3 讨论
本研究表明 ,黄果酸浆的光合速率日变化为无
午休现象的单峰曲线 ,其变化规律与番茄类似[ 3-6] 。
在 6时到 12时 ,黄果酸浆光合速率受环境胁迫因子
影响较小 ,光合强度达到最大值 。在 12时后 ,光强
和温度虽然还保持在一个较高的阶段 ,但是光合速
率却开始下降 ,可能是大气中水分含量和相对湿度
减少所致 ,所以保持正常的土壤含水量对于提高黄
果酸浆的光合作用有一定的生产意义。
黄果酸浆的光饱和点约为 1600 μmol/(m2 ·
s),光补偿点约为 42.8 μmol/(m2· s),结合董高峰
等[ 7]对大豆 ,霍振荣等[ 8]对辣椒的研究结果 ,推定
黄果酸浆具有阳生植物的特性。同时比较分析张振
贤等 [ 9] 、艾希珍等 [ 10]对主要蔬菜作物 CO2补偿点 、
CO2饱和点 、CO2饱和时的光合速率的测定结果 ,认
为黄果酸浆符合 C3植物的特征。
参考文献:
[ 1]刘美艳 ,张 健 ,彭兰华 ,等.黄果酸浆的生育特性及栽培技术研
究 [ J] .江苏农业科学 , 2002(3):72-73.
[ 2]宋世威 ,刘厚诚 ,陈日远.瓜类蔬菜光合特性研究进展 [ J].长江
蔬菜 , 2003(7):38-41.
[ 3]周春菊 ,薛万新 ,邹养军 ,等.早熟番茄苗期光合特性的研究
[ J] .西北农业学报 , 1998, 7(1):60-63.
[ 4]邹冬生.不同土壤水分条件下番茄叶片光合及蒸腾日变化研究
[ J] .中国蔬菜 , 1989(6):8-9.
[ 5]郭 泳 ,李天来 ,黄广学 ,等.环境因素对番茄单叶净光合速率的
影响 [ J] .沈阳农业大学学报 , 1998, 29(2):127-131.
[ 6]鲁福成 ,吴晓雷 ,张学东 ,等.苗期弱光对番茄开花和果实生长的
影响 [ J] .天津农业科学 , 1997(1):18-20.
[ 7]董高峰 ,陈贻竹 ,李耿光 ,等.阳生植物和阴生植物的叶黄素循环
与非辐射能量耗散 [ J] .武汉植物学研究 , 2001, 19(2):128-
134.
[ 8]霍振荣 ,庞金安 ,杜胜利.辣椒光合特性研究 [ J] .华北农学报 ,
1998, 13(3):121-124.
[ 9]张振贤 ,周绪元 , 陈利平.主要蔬菜作物光合与蒸腾特性研究
[ J] .园艺学报 , 1997, 24(2):155-160.
[ 10]艾希珍 ,张振贤 ,杨秀华 ,等.一些蔬菜作物光合与蒸腾特性研
究 [ J] .园艺学报 , 2000, 27(5):371-373.
—167—张 健等:黄果酸浆的光合特性研究