全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2006, 33 (6) : 1338～1340
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 06 - 26; 修回日期 : 2006 - 08 - 21
基金项目 : 江苏省高新技术研究项目资助 (BG2004311)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: hxl@ njau1edu1cn)
白菜不同倍性材料间光合特性差异研究
侯喜林 13 　徐明宇 1 　张蜀宁 2
(1 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 , 江苏南京 210095; 2 南京农业大学园艺学院 , 江苏南京
210095)
摘 　要 : 以白菜 ‘短白梗 ’的二、四倍体为材料 , 研究它们的光合特性发现 , 秋季晴天的 Pn日变化
四倍体与二倍体类似 , 都呈单峰型曲线。短白梗四倍体中光合色素含量略高于二倍体 , 但差异不显著 , 叶
绿素 a /b比值在二、四倍体间差异也不显著。四倍体的叶绿体的长度和宽度均显著高于二倍体 , 基粒片层
加厚 , 结构致密有序。
关键词 : 白菜 ; 倍性 ; 二倍体 ; 四倍体 ; 光合特性 ; 叶绿体
中图分类号 : S 63413　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0621338203
Study on D ifferences of Photosyn thetic Character istics in D iplo id and Tetra2
plo id of Non2head ing Ch inese Cabbage
Hou Xilin13 , Xu M ingyu1 , and Zhang Shuning2
( 1 S ta te Key Labora tory of C rop Genetics and Germ plasm Enhancem ent, N an jing A gricu ltura l U niversity, N anjing, J iangsu
210095, Ch ina; 2 College of Horticulture, N anjing A gricu ltural U niversity, N anjing, J iangsu 210095, China)
Abstract: The dip loid and tetrap loid of non2heading Chinese cabbage‘Duanbaigeng’, were used in this
research. The diurnal change of Pn with single peak pattern in tetrap loid was sim ilar to dip loid. No significant
difference was found in photosynthetic p igment content and chlorophyoll a /b ratio between dip loid and tetra2
p loid. Chlorop last size was bigger and grana stack was thicker in tetrap loid than that in dip loid.
Key words: Non2heading Chinese cabbage; Ploidy; D ip loid; Tetrap loid; Photosynthetic characteris2
tics; Chlorop last
1　目的、材料与方法
近些年来 , 生产上开始应用四倍体白菜 , 过去的研究主要集中在多倍体的细胞遗传学特性和外部
形态特征上 , 而对其光合特性的报道很少〔1〕。本研究主要探讨了二倍体、四倍体 , 白菜的光合速率、
光合色素含量、叶绿体超微结构等方面的差异 , 并丰富白菜的光合生理研究 , 也为其倍性育种提供一
定的理论依据。
供试材料为白菜 (B rassica cam pestris ssp. ch inensis Makino) 二倍体 ‘短白梗 ’和四倍体 ‘短白
梗 ’, 由南京农业大学园艺学院白菜课题组提供。试验于 2003年 9月至 2005年 6月在南京农业大学
卫岗校区进行。试验材料播种于营养钵内 , 于园艺学院玻璃温室中常规管理 , 在 12～16片叶莲座期
测定其光合功能叶的各项光合生理指标。
选择秋季晴天 (2004年 11月 6日 ) , 用 L I26400光合仪测定各供试材料光合功能叶 (第 5～7片
叶 ) 的净光合速率。从早晨 7∶00至下午 17∶00, 每小时测定 1次 , 每材料测定 6株 , 取平均值。供
试材料中光合色素含量的测定及叶绿体超微结构的观察均参照文献 〔2〕进行。
　6期 侯喜林等 : 白菜不同倍性材料间光合特性差异研究 　
2　结果分析与讨论
211　不同倍性材料间秋季晴天光合速率的日变化
由图 1可知 , 在秋季晴天 , 白菜短白梗二倍
体和四倍体的光合速率日变化曲线均呈单峰型。
上午随着光强和温度的升高 , Pn持续增大 , 最高
值出现在中午 12∶00左右 , 二倍体为 1312μmol·
m
- 2 ·s- 1 , 四倍体为 1515μmol·m - 2 · s- 1 , 午
后两个材料的 Pn值均持续下降。
在全天变化中 , 二倍体材料的 Pn始终比四倍
体材料低 , 说明二倍体材料的光合速率可通过染
色体加倍而增大。
212　不同倍性材料间光合色素差异比较
如表 1所示 , 短白梗四倍体的各项光合色素
含量绝对值均略高于二倍体 , 但除叶绿素 a含量
两者间差异显著外 , 其它光合色素含量差异均不
显著。叶绿素 a /b比值在短白梗二、四倍体间差
图 1　‘短白梗’二倍体 ( A) 和四倍体 ( B)
光合速率日变化
F ig. 1　The d iurna l change of Pn in d iplo id‘D uanba igeng’
and tetraplo id‘D uanba igeng’in an tumn sunny day
异不显著。说明光合色素的含量和比值主要与品种特性相关 , 与倍性关系不大 , 这与前人在西瓜上的
研究结果相似〔3〕。
表 1　‘短白梗’二倍体和四倍体的色素含量
Table 1　P igm en t con ten t in d iplo id and tetraplo id‘D uanba igeng’
品种
Cultivars
Chl1a
(mg·g - 1 FM)
Chl1b
(mg·g - 1 FM)
Chl1 ( a + b)
(mg·g - 1 FM)
Chl1a /b 类胡萝卜素
Carotenoid (mg·g - 1 FM)
短白梗二倍体 D ip loid Duanbaigeng 01518 bA 01158 a 01677 a 31279 a 01131 a
短白梗四倍体 Tetrap loid Duanbaigeng 01638 aA 01178 a 01817 a 31598 a 01152 a
　　注 : 不同大小写字母分别代表 0101和 0105水平差异显著。
Note: The different cap ital and small letters rep resented significance at 0101 and 0105 level respectively.
213　不同倍性材料间叶绿体超微结构差异比较
通过对短白梗白菜不同倍性材料叶绿体超微结构的观察发现 : 二倍体和四倍体间在每个细胞叶绿
体数、叶绿体大小及叶绿体基粒片层厚度上存在显著差异。
如表 2所示 , 二倍体莲座叶中 , 平均每个叶肉细胞中叶绿体个数为 1315个 , 其对应四倍体中为
1319个 , 两者间差异不显著 ; 两个材料中 , 每个叶绿体中的淀粉粒数差异不显著 , 四倍体中淀粉粒
数略多于二倍体。但在叶绿体大小指标上 , 倍性材料间差异极显著 , 四倍体叶绿体长度和宽度均大于
二倍体 , 表明四倍体材料的叶绿体明显增大。
表 2　‘短白梗’二倍体和四倍体的叶绿体比较
Table 2　Chloropla st in d iplo id and tetraplo id‘D uanba igeng’
品种
Cultivars
叶绿体数 /叶肉细胞
Chlorop last number/Cell
叶绿体大小 Chlorop last size
长 Length (μm) 宽 W ide (μm)
淀粉粒数 /叶绿体
Strach grains number/ Chlorop last
短白梗二倍体 D ip loid Duanbaigeng 1315 a 5138 B 2100 B 114 a
短白梗四倍体 Tetrap loid Duanbaigeng 1319 a 6162 A 3121 A 211 a
　　注 : 不同大小写字母分别代表 0101和 0105水平差异显著。
Note: The different cap ital and small letters rep resented significance at 0101 and 0105 level respectively.
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园 　　艺 　　学 　　报 33卷
通过电镜照片观察可知 , 短白梗二倍体的淀粉粒体积甚大 , 几乎充满了整个叶绿体内腔 , 这是二
倍体叶绿体超微结构的显著特征 (图 2, 1)。二倍体中由于其淀粉粒特别大 , 将基粒片层挤至叶绿体
内膜边缘 , 基粒片层较薄 , 且垛叠致密 , 这不利于光合速率的提高。四倍体中 , 叶绿体的基粒片层和
基质片层都很丰富 , 基粒片层明显加厚 , 结构致密有序 , 分布均匀 (图 2, 2) , 这表明四倍体具有良
好的光合性能 , 故 Pn值有所提高。
图 2　‘短白梗’二、四倍体叶片叶绿体的超微结构
CP. 叶绿体 ; CW. 细胞壁 ; S. 淀粉粒。
1. 短白梗二倍体电镜照片 ( ×14 000) ; 2. 短白梗四倍体电镜照片 ( ×29 000)。
F ig. 2　Ultra structure of chloropla st in d iplo id and tetraplo id‘D uanba igeng’
CP. Chlorop last; CW. CellW all; S. Starch particle.
1. The electron m icroscope photo of dip loid Duanbaigeng ( ×14 000) ;
2. The electron m icroscope photo of tetrap loid Duanbaigeng ( ×29 000) .
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