全 文 ：　[收稿日期] 　2008-11-07;2009-01-09修回
　[基金项目] 　贵州省果树工程中心建设项目(黔科合农 G 字 2007-4001);贵州省优秀科技团队建设项目(黔科合人才团队 2008-4007)
　[作者简介] 　王立新(1983-),男 ,在读硕士 ,研究方向:喀斯特山地果树生理生态与无公害栽培技术。
　＊通讯作者。 E-mai l:gzfanw g@21cn.com
园艺 ·园林·加工贮藏 [ 文章编号] 1001-3601(2009)02-0108-0118-03
野生宜昌橙的光合特性研究
王立新 , 樊卫国＊
(贵州大学 喀斯特山地果树资源研究所 , 贵州 贵阳 550025)
　　[ 摘　要] 为了解野生宜昌橙的光合生理特性及水分利用率与枳壳 、酸柚子 、土柑的差异 ,为进一步研究利用野生宜昌橙
提供理论依据 ,对野生宜昌橙的光合特性进行了研究。结果表明:1)野生宜昌橙叶片的光补偿点为 23.99μmolCO2/(m2 · s)
左右 ,光饱和点为 400μmolCO 2/(m2 · s)左右。 2)晴天野生宜昌橙光合速率的日变化为双峰曲线 , 第一个高峰出现在 10:00左右 ,为全天最高峰 , 峰值为 3.93μmolCO 2/(m2 · s);次高峰出现在 16:00左右 ,峰值为 1.55μmolCO 2/(m2 · s),出现明显“午休”现象。 3)对野生宜昌橙与枳壳 、酸柚子 、土柑的水分利用率进行分析 , 潮湿环境更有利于野生宜昌橙生长 , 其节水能力较
弱 ,不利于抵御干旱胁迫。
[ 关键词] 野生宜昌橙;光合特性;水分利用率[ 中图分类号] S666.4 [ 文献标识码] A
Photosynthetic Characteristics of Citrus ichangensis
WANG Li-x in , FAN Wei-guo＊
(Research Institute for Fruit Resources of Karst Mountain in Region , Guizhou University , Guiyang Guizhou 550025 , China)
　　Abstract:The photo synthetic characteristics of Citrus ichangensis Swingle are studied fo r the difference s o f
pho to synthetic phy siological characteristics , w ater use efficiency of P.tri f oliate(L.)Raf., C.grandis(L.)Osbeck and C.
chuana H ort.ex.Tseng.The results show ed a s fo llow ing:1)The light com pensa tion point and ligh t sa tur ation point of C.
ichangensis Swing le w ere about 23.99 μmol CO 2/(m2 · s)and 400 μmo l CO2/(m2 · s) respectively.2)Daily variation o f
pho to synthetic rate w as a curv e with double peak in clear day s.The first peak reached the maximum at 10:00 with value o f
3.93 μmo l CO2/(m2 · s), then declined g radually , another peak occurred at 16:00 with value of 1.55μmo l CO 2/(m2 · s), and
the “ noon-break” phenomenon was ver y obvious.3)With analy sis o f wa te r use efficiency on P.tri f oliate(L.)Raf., C.
grandis(L.)Osbeck and C.chuana Hor t.ex.T seng , it w as found that the moist environment w as the be st condition for
C.ichangensisSwing le g row th , in which w ater saving capacity are w eake r to resist dr ought stre ss.
Key words:Citrus ichangensis Swingle;pho tosynthetic characteristics;w ater use efficiency
　　宜昌橙(Citrus ichangensis Sw ing le)原产于我
国 ,最早发现于湖北宜昌 ,性喜荫蔽 、潮湿 ,为柑橘属
(Citrus)中抗寒性最强的原始野生类型 , 能耐
-15℃的低温 ,常作柑橘抗寒矮化砧木。前人在分
布范围[ 1] 、砧木利用[ 2] 等方面对野生宜昌橙作了大
量的研究 。作者就野生宜昌橙的光合特性进行研
究 ,探讨光合作用的变化规律及其影响因子以及光
合速率(Pn.)与蒸腾速率(Tr.)、气孔导度(Cs.)、胞
间CO 2浓度(Ci.)之间的关系 ,揭示其光合作用的基
本生理生态学特征和规律 ,分析野生宜昌橙光合作
用适宜的生态条件 ,供生产中制订区域规划 、合理密
植和整枝修剪等适栽适管技术措施参考 ,为深入探
讨其生态生理适应性能积累资料。
1 材料与方法
1.1 材料
野生宜昌橙 、枳壳 、酸柚子 、土柑;Li-6400 光合
测定系统仪测 ,美国 Li-cor 公司生产 。
1.2 试验时间及地点
试验于 2008年 8月在贵州大学喀斯特山地果
树研究所种植资源圃进行 。
1.3 方法
在生长高峰期(8 月份)晴天进行光合速率 、蒸
腾速率等的测定 ,测定选取树冠中部同一方位生长
良好的完整叶片采用 Li-6400光合测定系统仪测定
各项指标 ,每次测定 3 ～ 5片 ,均重复 3次 ,计算平均
值 。为了减小时间上的误差 ,重复测定时新梢采用
随机选取。
光合速率的日变化测定:从 6:00 到 18:00 ,每
隔 2 h测定 1次光合速率 ,作光合速率的日变化曲
线 。
光合速率(Pn.)、蒸腾速率(Trmmol.)、气孔导
度(Gs.)和胞间 CO 2浓度(Ci.)测定:在测定净光合
速率时采用上午 10:00时的值进行分析 ,在 Li-6400
光合测定系统仪直接读取。
水分利用率(WUE.)=光合速率(Pn.)/蒸腾
速率(Trmmol.)。
2 结果与分析
2.1 叶片的光饱和点和光补偿点
光饱和点和光补偿点分别代表光照强度与光合
作用关系的上限和下限临界指标 ,反映植株叶片对
强光和弱光的利用能力。研究表明 ,野生宜昌橙叶
片的光补偿点为 23.99μmo l CO 2/(m2 · s)左右 ,光
　贵州农业科学　2009 , 37(2):118～ 120　Guizhou Ag ricultural Science s
饱和点为 400.00μmo l CO 2/(m2 · s)左右 。刘国
琴[ 3]等研究得出 ,16 个柑橘品种光补偿点在 8.4 ～
66.5μmol CO 2/(m2 · s), 光饱和点在 409.9 ～
1077.3μmol CO 2/(m2 · s)。由此可知 ,野生宜昌
橙的光补偿点和光饱和点都处于较低水平 ,表明 ,野
生宜昌橙的需光程度较低 ,耐阴程度较强。
2.2 叶片光合速率的日变化
植物光合能力的强弱在相当程度上取决于物种
的遗传特性[ 4] ,而日均 Pn.能够反映植物光合能力
的大小[ 5] 。从野生宜昌橙光合速率的日变化曲线
(图 1)可以看出 ,野生宜昌橙在晴天状况下光合速
率为双峰曲线型 ,表现为中午降低型。这与刘孝仲
等[ 6]对伏令夏橙 、陈志辉等对[ 7]温州蜜柑 、刘国琴[ 3]
等对 16个柑橘品种研究的结果相近似。从 6:00 ～
10:00 ,光合速率随光照强度的增强急剧增大 , 至
10:00左右达全天最高峰 ,峰值为 3.93μmol CO 2/
(m2 · s);至 10:00后 ,随光照强度的增强野生宜昌
橙的光合速率逐渐降低 ,在 14:00左右时光合速率
处于低谷 ,以后光合速率又缓慢上升 ,次高峰出现在
下午 16:00左右 ,峰值为 1.55μmol CO2/(m2 · s),
此后光合速率随光照强度的减弱而下降 。此外 ,由
于早上 6:00光照较弱 ,光合作用处于启动状态 ,所
以此时光合速率为负值。
图 1 野生宜昌橙的光合速率日变化
　　　　Fig.1 Daily ch ange of photosynthetic rate
for Citrus ichag ensis
2.3 叶片气孔导度与光合作用的关系
气孔导度是植物气孔传导 CO2和水汽的能力 ,
气孔导度越大 ,代表气孔开闭程度越大;反之 ,气孔
张力越大 ,气孔开闭程度越小 。植物通过改变气孔
的开度等方式来控制与外界的 CO 2和水汽交换 ,从
而调节光合速率和蒸腾速率 ,以适应不同的环境条
件[ 8] 。从光合速率与气孔阻力的日变化曲线(图 2)
可以看出 ,在晴天气孔导度的日变化与图 1光合速
率的日变化趋势相同 ,两者呈明显正相关关系 ,相关
系数达到 0.93 ,达极显著水平;气孔导度的高峰总
是对应着光合速率的高峰 ,而下午 14:00左右气孔
图 2 野生宜昌橙的气孔导度日变化
　　　　Fig.2 Dai ly change of stomatal condu ctan ce
for Citrus icha gensis
开闭与光合速率同时出现低谷现象 , 与许大全
等[ 9-10] 学者提出的看法一致 ,光合速率对气孔导度
具有反馈调节作用 。
2.4 叶片蒸腾速率与光合作用的关系
蒸腾速率主要受大气温度和空气相对湿度的影
响 ,在 12:00 ～ 14:00是气温最高 、光照最强的时段 ,
高温和强光导致叶温迅速增高 ,叶片内外蒸气压梯
度增加 ,T r.加快 ,表皮细胞和保卫细胞直接向大气
蒸腾水分 ,迫使整个叶片水势下降 ,气孔阻力增大。
从图 3看出 ,光合速率与蒸腾速率的日变化在晴天
蒸腾速率和图 1光合速率的变化趋势基本一致 ,但
蒸腾速率的日变化为单峰曲线 ,其高峰时间出现在
上午 10:00左右 ,和光合速率的高峰时间(10:00左
右)基本一致。14:00左右蒸腾速率没有明显的下
降 ,这可能是由于下午 14:00左右气孔开闭小 ,植物
通过改变气孔的开度来控制与外界的水汽交换 ,从
而调节蒸腾速率。
图 3 野生宜昌橙的蒸腾速率日变化
　　　　Fig.3 Dai ly change of t ranspiration rate
for Citrus icha gensis
2.5 叶片胞间二氧化碳浓度的日变化
胞间CO 2浓度的变化和植物光合作用有着密切
的关系。从图 4看出 ,野生宜昌橙其胞间 CO 2浓度
日变化呈“W”型曲线 ,与图 1光合速率的日变化曲
线正好互补 , 6:00胞间 CO2浓度较高 ,日出后随着
植物光合作用的进行 ,胞间 CO 2浓度迅速降低 ,到
12:00达最低 ,12:00 ～ 14:00 又逐渐升高 , 14:00 ～
16:00逐渐下降 ,16:00 ～ 18:00逐渐上升 。从光合
速率与胞间 CO 2浓度的日变化曲线(图 4)可以看
出 ,在晴天胞间 CO2浓度的日变化与图 1光合速率
·119·　第 2 期 王立新 等　野生宜昌橙的光合特性研究
图 4 野生宜昌橙的胞间CO 2浓度日变化
　　　Fig.4 Daily ch ange of intercellu lar CO 2 concent rat ion
for Citrus ichang ensis
的日变化趋势相反 ,野生宜昌橙胞间 CO2浓度与光
合速率成负相关 ,相关值分别为-0.80 ,也就是说 ,
当胞间 CO 2浓度增高 ,光合速率则下降;反之 ,当胞
间 CO 2浓度降低 ,光合速率则增加 。
2.6 水分利用率与枳壳 、酸柚子 、土柑的差异
植物的水分利用率(WUE)即在单位蒸腾耗水
量下所积累的单位干物质 ,其值越大 ,表明固定单位
数量的CO 2所需水量越少 ,因而水分利用效率高 ,说
明植物对水的利用越经济 ,即在干旱条件下 ,植物节
水能力越强 ,耐旱能力就越高[ 11] 。
从野生宜昌橙与枳壳 、酸柚子 、土柑的水分利用
率的差异性比较结果可知 ,它们之间的关系为:土柑
(5.33μmo l CO2/mmol H 2 O)>枳壳(3.63μmol
CO 2/mmo l H 2O)>酸柚子(3.05μmol CO 2/mmol
H 2O)>野生宜昌橙(2.16μmol CO2/mmol H 2O),
并出现差异显著性。野生宜昌橙水分利用率最低 ,
仅为 2.16μmol CO 2/mmol H2O 。说明 ,潮湿的环
境对野生宜昌橙生长更有利 ,其节水能力较弱 ,不利
于抵御干旱胁迫 。
表 野生宜昌橙水分利用率与枳壳 、酸柚子、土柑的差异
　　Table The WUE dif feren ce in C.ichan gensis Swingle ,
P.t ri fol iate , C.grandis and C.ch uana
μmolCO 2/mmolH 2O
砧木
Stock
野生宜昌橙
C.ichangensis
枳壳
P.tri f oliate
酸柚子
C.grandis
土柑
C.chuana
水分利用 2.16 dD 3.63 bB 3.05 cC 5.33 aA
Water use
3 结论与讨论
1)植物光合速率日变化有 4种类型 ,即正规曲
线型 、平坦型 、变动型和中午降低型[ 12] ,多种果树日
光合速率表现为中午降低型[ 13-15] 。本研究表明 ,野
生宜昌橙光合速率的日变化为双峰曲线 ,表现为中
午降低型 ,在晴天 14:00左右 ,供试的野生宜昌橙光
合速率降到低谷 ,以后又回升 ,这种“午休”现象可能
是由于中午高光强 、高温和低大气湿度以及植物的
内生节奏造成的。中午高光强 、高温和低大气湿度
导致细胞水分的大量蒸发 ,水势降低 ,进而造成气孔
关闭 ,而水又是光合原料 ,细胞水分的亏缺必然会抑
制光合作用[ 16] 。在光照强度很大及维持时间过长
的情况下 ,甚至会出现光氧化现象 ,叶绿素的光合膜
结构遭到破坏 ,使电子传递和光合磷酸化活性下
降[ 1 7] 。因此 ,对于“午休”现象 ,如何采取有效措施
尽量减少夏季强光和高温的不利影响 ,是提高野生
宜昌橙的关键栽培技术所在 。
2)作者对野生宜昌橙的蒸腾速率 、气孔导度 、
胞间CO 2浓度与光合作用的关系做了简要概述 。可
以看出 ,在晴天光合速率和蒸腾速率的变化趋势基
本一致 ,中午高温和强光以及较低的大气湿度导致
叶片水势下降 ,气孔阻力增大 ,这可能是蒸腾速率降
低的主要原因之一;植物通过改变气孔的开度等方
式来控制与外界的 CO2和水汽交换 ,从而调节光合
速率和蒸腾速率 ,以适应不同的环境条件 。本研究
表明 ,晴天气孔导度的日变化与光合速率的日变化
趋势相同 ,气孔导度的高峰总是对应着光合速率的
高峰 ,说明 ,光合速率对气孔导度具有反馈调节作
用 ,在有利于叶肉细胞的光合时气孔导度增大 ,不利
于光合时 ,气孔导度减小 。野生宜昌橙其胞间 CO2
浓度日变化呈“W”型曲线 ,与光合速率的日变化曲
线正好互补 ,也就是说当胞间CO 2浓度增高 ,光合速
率下降 ,反之 ,当胞间 CO2浓度降低 ,光合速率则增
加 。
3)光饱和点和光补偿点分别代表光照强度与
光合作用关系的上限和下限临界指标 ,反映植株叶
片对强光和弱光的利用能力 ,通过光饱和点和光补
偿点来衡量柑橘品种的需光程度是确定合理的栽培
技术措施(包括建园 、定植密度 、整形 、修剪等)的重
要依据 。本研究表明 ,野生宜昌橙叶片光饱和点和
光补偿点都较低 ,充分说明阴蔽的环境对野生宜昌
橙是比较适宜的;而植物的水分利用率在一定程度
上可以说明植物的抗旱能力 ,通过研究 ,野生宜昌橙
水分利用率最低 ,其耐旱能力较弱 ,说明 ,潮湿的环
境对野生宜昌橙生长更有利。因此 ,在对野生宜昌
橙的园地选择时应注意:选择土壤水分充足的环境
建园;适当加大定植密度 。但野生宜昌橙常用于砧
木 ,对野生宜昌橙与其他材料嫁接后对园地需光等
的要求还有待进一步研究。
[ 参 考 文 献]
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·120· 　　　　　　　　　　　　 　　　　　贵 州 农 业 科 学 2009 , 37卷
[ 文章编号] 1001-3601(2009)02-0109-0121-02
纽荷尔脐橙及其芽变系的 RAPD分析
范建新1 , 桂 阳1 ,2 , 李金强1＊
(1.贵州省果树科学研究所 , 贵州 罗甸 550100;2.贵州省农业生物技术重点实验室 , 贵州 贵阳 550006)
　　[ 摘　要] 采用 RAPD 分析 ,从 60 个引物中筛选出能稳定扩增的 12个引物 , 对 2 个纽荷尔脐橙品种(系)进行了扩增 , 共
扩增出 91 条带 , 1 条具有多态性 , 多态性比例占 1.10%。利用 N TS YSpc 2.1 软件进行统计分析 ,得到品种(系)间的遗传距离
极小 ,为 0.0055。[ 关键词] RAPD分析;纽荷尔脐橙;遗传距离[ 中图分类号] S666.4 [ 文献标识码] A
RAPD Analysis on Newhall Navel Orange and Its Variant Line
FAN Jian-xin1 , GUI Yang1 , 2 , Li Jin-qiang1＊
(1.Guizhou Fruit Institute , Luodian, Guizhou 550100;2.Guizhou Key Laboratory o f Agricultural Biological Technology ,
Guiyang , Guizhou 550006 , China)
　　Abstract:DNA of New hall navel or ange and its va riant line wa s amplified by 12 primer s w ith stable amplification
selected fr om 60 primer s.The results show ed that 91 bands w ere amplified and only one band w as of polymo rphism.The
genetic distance be tween New hall navel o range and its v ariant line was 0.0055 by using the cluster analy sis.
Key words:RAPD analy sis;Newhall navel orange;genetic distance
　　纽荷尔脐橙在贵州省天柱县的栽培中 ,发现有
部分芽变株系 ,其果实为长圆形 ,与普通纽荷尔脐橙
的果实明显不同 ,但在植株形态和生物学特性上无
差别 。有关研究未见报道 。相关的研究表明 ,通过
分子标记手段能区分芽变品种(系)[ 1-2] ,因此 ,对发
现的芽变株系进行了 RAPD分析 ,以研究两者的遗
传距离。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 品种(系)来源 选取长圆形纽荷尔脐橙和
普通纽荷尔脐橙(贵州省天柱县白市镇)春梢上的幼
嫩叶片 , -70℃保存备用 。
1.1.2 试剂和仪器 试剂:Taq DNA 聚合酶 w ith
dN TP and M g2+(2.5U/μL), 2×PCR buf fer , S 系
列随机引物(2μmol/L), GeneRulerTM 100bp DNA
Ladder Plus , 琼脂糖 , CTAB , β-巯基乙醇。仪器:
Eppendo rf Mastercy cle Gradinet PCR 热循环仪 ,
Eppendorf Centrifuge 5415D离心机 ,北京六一平板
电泳仪 ,SYNGENE 凝胶成像分析系统。
1.2 方法
1.2.1 枇杷基因组 DNA的提取与测定 DNA 提
取采用曾燕如(2005)[ 3] 和母洪娜(2007)[ 4] 的改良
CTA B法 ,并作适当改动:1)取材料的幼嫩叶片 ,称
取 0.2g 置于研钵中 ,加入适量液氮 ,快速在液氮中
研磨成细粉状后并迅速转移至 1.5mL 的离心管
中;2)加入 600μL 65℃预热的 CTAB 提取液 ,
65℃恒温水浴中保持 30min ,每隔 10m in颠倒几次
离心管;3)加入等体积的饱和酚∶氯仿 ∶异戊醇
(体积比 25∶24∶1)混合液 ,轻轻晃动几分钟 ,离心
5min(12000 r/min ,4℃),用移液枪吸取上清液转移
到另 1支 1.5mL的离心管中;4)加入等体积的氯
仿:异戊醇(24∶1)混合液 ,轻轻晃动几分钟 ,再离心
5min(12000 r/min ,4℃),将上清液转移至新的离心
管中;5)在上清液中加入 2/3体积的-20℃预冷的
异丙醇 ,颠倒离心管几次 ,看见白色的絮状沉淀后 ,
　[收稿日期] 　2008-10-08
　[基金项目] 　贵州省农业动植物育种专项“长圆形纽荷尔脐橙变异株分子标记鉴定及栽培利用研究”[ 黔农育专字(2007)023]
　[作者简介] 　范建新(1981-),男 ,硕士 ,从事果树研究。 E-mail:f anjian xin1981@qq.com
　＊通讯作者:李金强。
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(责任编辑:杨　林)
　贵州农业科学　2009 , 37(2):121～ 122　Guizhou Ag ricultural Science s