全 文 :·园林花卉·植物 北方园艺2014(17):80~82
第一作者简介:张光飞(1966-),男,云南宣威人,硕士,副教授,现
主要从事资源植物学和生理生态学等研究工作。E-mail:gfzhang
@ynu.edu.cn.
责任作者:欧阳志勤(1965-),女,云南昆明人,硕士,研究员,现主
要从事珍稀濒危植物保护生物学与生态环境保护等研究工作。
E-mail:oyzq48@yahoo.com.cn.
基金项目:云南省应用基础研究计划资助项目(2011FZ250);国家
水体污染控制与治理科技重大专项资助项目(2012ZX07101-003-
04-04)。
收稿日期:2014-05-19
光强对珍稀濒危植物毛果木莲幼苗生长和
叶绿素含量的影响
张 光 飞1,杨 波1,苏 文 华1,楚 永 兴2,周 睿1,欧 阳 志 勤3
(1.云南大学 生态学与地植物学研究所,云南 昆明650091;2.云南省红河州林业科学研究所,云南 蒙自661100;
3.云南省环境科学研究院,云南 昆明650034)
摘 要:以珍稀濒危植物毛果木莲幼苗为试材,在100%(RI100%)、35%(RI 35%)、7.5%
(RI7.5%)3种不同光强下,测定并分析了株高、基茎、叶长、叶宽、比叶面积、平均叶面积和叶绿
素、类胡萝卜素的含量以及类胡萝卜素/叶绿素(Car/Chl)的值。结果表明:随着光强的增加,毛果
木莲幼苗基茎增加,而株高、叶长、叶宽、比叶面积和平均叶面积随光强的增加而减少;毛果木莲
幼苗的总叶绿素和类胡萝卜素含量随着光强的增加而显著降低,而叶绿素a/b和类胡萝卜素/叶
绿素(Car/Chl)随光强的增加而增大。
关键词:毛果木莲;生长光强;比叶面积;色素含量
中图分类号:Q 948.112 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2014)17-0080-03
毛 果 木 莲 (Manglietia venti )属 木 兰 科
(Magnoliaceae)木莲属(Manglietia)常绿乔木,为我国特
有珍稀濒危植物,已被列为国家Ⅱ级重点保护野生植物,
现仅分布于云南省屏边、河口、金平等县。由于天然更
新困难,加之过度砍伐、生境破坏而致濒危。现有资源
量已极少,按世界自然保护联盟(IUCN)地方濒危等级
标准评价属于“极危种(CR)”,为云南特有物种,是木兰
型(Magnolia-type)植物中较原始的种类,又是稀有树种,
对研究古植物区系及木兰科分类系统和演化有一定的
科研学术价值[1]。
光是重要的生态因子,很大程度上植物适应光环境
变化的能力决定了它的分布模式和物种丰度[2]。当植
物叶片吸收的光能不能完全用于光合作用时,过量的光
能会引起植物光化学效率的降低,发生光合作用的光抑
Abstract:Taking 8~10cm bulbs of two diferent tulip varieties(‘Golden Apeldoorn’and‘Red Impression’)as test
materials,the efect of room temperature(10~18℃),5℃,0℃,-12℃for 0,4,8,12,13weeks temperature treatments on
the changes of moisture,soluble sugar and starch content were studied,meanwhile the bud development in each
temperature under microscope was observed to disscus the efect of temperature on carbohydrate metabolism and bud
development.The results showed that,with the increase of treatment time in each temperature,the moisture content and
starch content in bulb decreased and soluble sugar increased,and there was a significant negative correlation between the
changes of starch and soluble sugar in each temperature(except the treatment of-12℃in‘Golden Apeldoorn’);the
center bulb of both varieties grew most rapidly in 8~12weeks by the ratio of center bud height to bulb height in each
temperature treatment,especialy in the degree of 0℃and 5℃.The budding rate of‘Golden Apeldoorn’was as high as
92%under 13weeks of treatment in 0℃,and‘Red Impression’was as high as 72%under 13weeks of treatment in
5℃,both were significantly higher than other treatments,0℃,5℃were the best treatment temperature in forcing culture
of cut for this two varieties separately.
Keywords:tulip;dormant bulb;temperature treatment;carbohydrate metabolism;bud development
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北方园艺2014(17):80~82 植物·园林花卉·
制[3]。不同生态习性的物种其幼苗对光环境的要求不
同。目前毛果木莲在野外分布岌岌可危,很难发现野生
植株,相关自然种群保护研究极难开展,相关基础资料
少有报道[4-6]。其濒危原因可能是由于其自然生境遭到
破坏,改变了其幼苗更新的生境,尤其是光环境。因此,
该试验拟通过设置几种光环境,测定幼苗的生长和叶色
素指标,探讨光强变化对毛果木莲幼苗生长的影响,以
期为开展其保护生物学研究提供相关科学数据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
该试验在云南大学生态学与地植物学研究所实验地
进行。种子采自云南省河口县新街镇,种子播种后,当真
叶长出3~4片时,选择大小一致的幼苗移植在花盆中,每
盆1株,全部幼苗在育苗荫棚中适应2周后随机分组。
1.2 试验方法
光强设置采用黑色尼龙遮阳网建立相对光强(RI)
分别为7.5%、35%和100%(不遮荫)3种生境光强,5次
重复,从2013年4月1日开始处理,处理6个月,至同年
的9月1日测定相关指标。
1.3 项目测定
1.3.1 株高和基茎的测定 用直尺(精确度1mm)测定
株高、叶长和叶宽,游标卡尺测定基茎,5次重复,以平均
值加减1个标准误表示。
1.3.2 比叶面积(SLA)的测定 用LI-3000A型面
积仪测叶面积。将叶片在恒温干燥箱中100℃处理
30min,80℃烘干24h后,用电子天平(精确度
0.0001g)称量。计算出比叶面积(SLA,总叶面积/
总叶重)和平均叶面积(MLA,总叶面积/叶片数)。
每个处理每株测定3个成熟叶片,共15个叶片,以平
均值加减1个标准误表示。
1.3.3 叶绿体色素含量的测定 用一定面积的打孔器
在成熟叶片上,避开主叶脉,打下5个叶圆片,按Licht-
enthaler[7]的方法测定叶绿素和类胡萝卜素含量。
1.4 数据分析
采用Excel软件作图,用t检验不同处理之间的差
异,P>0.05表示差异不显著,P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 光强对毛果木莲幼苗植株大小的影响
从表1可以看出,株高、叶长和叶宽均随生境光强
的增加而变小,基茎随光强的增加而增粗变大。3种光
强下的株高存在显著差异;基茎在RI35%和RI100%
下差异不显著,但与RI 7.5%有显著差异;叶长在RI
7.5%和RI35%下差异不显著,但与RI100%有显著差
异;叶宽在RI35%和RI100%下差异不显著,但与RI
7.5%有显著差异。
表1 不同光强下生长的毛果木莲幼苗的
株高、基茎、叶长和叶宽
Table 1 Leaf width,leaf length,basic diameter and
plant height of Manglietia venti growth in diferent irradiances
相对光强
RI/%
株高
Height/cm
基茎
Basic diameter/mm
叶长
Leaf lenght/cm
叶宽
Leaf width/cm
7.5 48.9±2.7a 7.4±0.9b 26.9±0.9a 7.8±0.5a
35.0 43.7±3.3b 9.6±0.4a 24.0±1.1a 6.7±0.4b
100.0 29.6±3.4c 10.1±0.8a 17.1±2.8b 6.4±0.8b
注:不同小写字母表示在0.05水平差异显著,下同。
Note:Diferent lowercase letters mean significant diference at 0.05level.The same
below.
2.2 光强对毛果木莲幼苗比叶面积(SLA)的影响
随着光强的增加,毛果木莲幼苗的SLA和MLA均
逐渐变小,在RI 100%下单位面积的重量增大,叶片
变厚。
图1 不同光强下生长的毛果木莲幼苗的比叶面积
Fig.1 SLAof Manglietia venti growth in
diferent irradiances
图2 不同光强下生长的毛果木莲幼苗的平均叶面积
Fig.1 MLAof Manglietia venti growth in
diferent irradiances
2.3 光强对毛果木莲幼苗叶片光合色素的影响
从表2可以看出,随着生境光强的增加,毛果木莲
幼苗叶片的叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,
各生境光强下Chl和Car含量差异显著;叶绿素a/b
(Chl a/b)随着生境光强的增加而显著增大;类胡萝卜
素/叶绿素(Car/Chl)随生境光强的增加呈增大的趋势,
在RI7.5%和RI35%下差异不显著,但与RI100%有
显著差异。
3 结论与讨论
光是影响植物的重要生态因子之一,是植物生长发
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·园林花卉·植物 北方园艺2014(17):80~82
表2 不同光强下生长的毛果木莲幼苗的
叶绿素和类胡萝卜素含量
Table 1 Contents of chlorophyl(Chl)and carotenoid(Car)of
Manglietia venti grown in diferent irradiances
相对光
强RI/%
叶绿素Chl
/(mg·g-1)
叶绿素a/b
Chla/b
类胡萝卜素
Car/(mg·g-1)
类胡萝卜素/
叶绿素Car/Chl
7.5 1.2987±0.0589a 2.3175±0.0466c 0.2047±0.0031a0.1576±0.0066b
35.0 1.1477±0.0318b 3.0633±0.0098b 0.1885±0.0049b0.1642±0.0023b
100.0 0.5264±0.0158c 3.2024±0.0810a 0.1624±0.0113c0.3085±0.0119a
育和形态建成的必要条件。同种植物长期生长在不同
光环境下,其表型及生理生态特性会产生不同的响应,
出现趋异适应[8]。不同生境光强影响了毛果木莲幼苗
的形态生长,其株高、叶长和叶宽均随生境光强的增加
而变小,基茎随光强的增加而增粗变大,这与海州常山
(Clerodendrum trichotomumThunb.)的幼苗对光强的适
应类同[9]。
比叶面积和叶面积比率与植物长期生长的光环境
密切相关。叶绿素作为光合作用的光敏催化剂,也与光
合作用密切相关,其含量和比例是植物适应和利用环境
因子的重要指标[10]。试验结果表明,随着生境光强的增
加,毛果木莲幼苗叶片的SLA和MLA均逐渐减小,叶
片变厚,光合叶面积相对减少;叶绿素(Chl)和类胡萝卜
素(Car)含量降低,叶绿素a/b(Chl a/b)和类胡萝卜素/
叶绿素(Car/Chl)明显增大,这表明毛果木莲幼苗在光合
色素方面对光环境的变化表现出较强的适应性,其变化
规律与两面针、麦冬和玉簪相同[11-12]。弱光下,通过提
高总叶绿素和降低Chl a/b增加光能吸收,以减少光能
不足的限制,强光下则相反,降低总叶绿素含量和提高
Chl a/b,减少了光能吸收和降低了光抑制。高光强下
Car/Chl显著升高,表明在强光下的保护能力和抵抗光
胁迫的能力加强了,也说明在低光强下用于防御光破坏
的类胡萝卜素减少,用于吸收光能的叶绿素增加。
综上所述,毛果木莲育苗以RI35%最为适宜,但毛
果木莲幼苗在保证水分充足的条件下,对光强具有一定
的适应性,造成该物种濒危的原因不仅仅是由于生境光
强改变引起,可能是多因子综合作用的结果,比如,可能
是同时受到光强、水分、温度等综合的影响,也可能是其
遗传本身的问题造成,这需要进一步深入研究。
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Effect of Light Intensity on Growth and Chlorophyl Contents of
Rare and Endangered Plant Manglietia venti Seedlings
ZHANG Guang-fei 1,YANG Bo1,SU Wen-hua1,CHU Yong-xing2,ZHOU Rui 1,OUYANG Zhi-qin3
(1.Institute of Ecology and Geobotany,Yunnan University,Kunming,Yunnan 650091;2.Honghe Institute of Forestry Science of Yunnan
Province,Mengzi,Yunnan 661100;3.Yunnan Institute of Environmental Science,Kunming,Yunnan 650034)
Abstract:Taking Manglietia venti seedlings as experimental materials,under three diferent relative irradiance with
7.5%,35%and 100%,the plant height,basic diameter,leaf length,leaf width,specific leaf area(SLA),mean leaf area
(MLA),chlorophyl contents,chlorophyl a/b(Chl a/b),carotenoid contents,and Car/Chl value were measured and
analyzed.The results showed that the increase in relative irradiance resulted in an decreased significantly in seedlings
plant height,leaf length,leaf width,SLA,MLA,total chlorophyl and carotenoid contents,while seedlings basic diameter,
Chl a/b and Car/Chl ratio enhanced.
Keywords:Manglietia venti;growth irradiance;specific leaf area(SLA);chlorophyl pigment content
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