全 文 :园 艺 学 报 2005, 32 (2) : 222~227
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 05 - 24; 修回日期 : 2004 - 07 - 24
基金项目 : 国家 ‘863’计划项目 (2002AA24401121) ; 农业部蔬菜遗传与生理重点开放实验室资助项目3 通讯作者 Author for correspondence
本研究得到中国农业科学院蔬菜花卉研究所张延国助理研究员和马宾生高级技师的帮助 , 特此致谢。
不同品种辣椒幼苗光合特性及弱光耐受性的差异
眭晓蕾 1 张宝玺 23 张振贤 13 毛胜利 2 王立浩 2
(1 中国农业大学农学与生物技术学院 , 北京 100094; 2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 要 : 在不同弱光处理条件下 , 利用 L I26400型便携式光合仪研究了弱光对 4个辣椒品种幼苗光响
应曲线、CO2 响应曲线等光合特性的影响 , 结果表明弱光下辣椒的光补偿点 (LCP)、光饱和点 (LSP)、光
饱和光合速率、CO2 补偿点 (CCP)、CO2 饱和点 (CSP)、暗呼吸速率 (Rd )、羧化效率 (CE)、RuBP羧
化酶活性、RuBP最大再生速率均下降 , 表观量子效率 (AQY) 上升 , 并且弱光下辣椒净光合速率 ( Pn)
的下降是 RuBP羧化限制和再生限制的共同结果。另外随光照的减弱 , 辣椒叶片叶绿素 (Chl. ) 含量上升 ,
叶绿素 a /b比值 (Chl. a /b) 和比叶重 ( SLM ) 下降。弱光下 LCP和 Rd 相对较低、AQY和 CE较高的辣椒
品种可能具有耐弱光的优势。
关键词 : 辣椒 ; 弱光 ; 光合特性 ; RuBP羧化酶
中图分类号 : S 641 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2005) 0220222206
D ifferences of Photosyn thetic Character istics and L ow L ight2tolerance in
Seedlings of Four Pepper Cultivars
Sui Xiaolei1 , Zhang Baoxi23 , Zhang Zhenxian13 , Mao Shengli2 , and W ang L ihao2
(1 College of A gronom y and B iotechnology, China A gricultural U niversity, B eijing 100094, China; 2 Institu te of V egetables and
Flow ers, Ch inese A cadem y of A gricu ltura l Sciences, B eijing 100081, China)
Abstract: The effect on photosynthesis2light response curve and CO2 response curve of the seedlings of
four pepper cultivars treated under the different low light intensities were investigated using a L I26400 portable
photosynthesis system. The results showed that under shading conditions, light compensation point (LCP) ,
light saturation point (LSP) , CO2 compensation point (CCP) , CO2 saturation point (CSP) , photosynthetic
rate at light saturation point, dark resp iration rate (Rd ) , carboxylation efficiency (CE) , RuBPCase activity,
and maximum RuBP regeneration rate decreased, but apparent quantum yield (AQY) increased. The de2
crease of net photosynthetic rate under low light intensity was considered as a result of RuBP carboxylation re2
striction and regeneration restriction. In addition, as the light intensity decreased, the chlorophyll contents
(Chl. ) increased, but the chlorophyll a /b ratio (Chl1a /b) and specific leaf mass ( SLM ) declined. Culti2
vars relatively lower LCP and Rd, higher AQY and CE under low light intensity with may possess potential low
light2tolerance.
Key words: Pepper; Low light intensity; Photosynthetic characteristics; RuBP carboxylase
辣椒 (Capsicum annuum L. ) 是重要的果类蔬菜。在冬春季保护地栽培中 , 常因低温弱光影响植
株正常的光合作用和生长 , 导致落花落果严重 , 产量下降。有研究表明 , 不同光强对辣椒生长发育、
产量形成及其光合特性有重要影响 , 春季栽培适度遮荫 (70%光强 ) 使辣椒单果质量增加 , 产量提
高 , 品质改善〔1~4〕; 植株净光合速率增加〔1, 4〕, 光补偿点下降 , 夜间呼吸速率降低〔4〕, 从而有利于生
物产量的形成与提高。过度遮荫 (30% ~50%光强 ) 则植株产量显著下降 , 坐果率降低〔3, 4〕。不同辣
2期 眭晓蕾等 : 不同品种辣椒幼苗光合特性及弱光耐受性的差异
椒基因型对弱光的反应及适应性存在一定差异 , 对弱光适应性强的品种具有较低的光补偿点和夜间呼
吸速率 , 与正常光照相比 , 弱光下其叶绿素和捕光叶绿素 a /b蛋白复合物 (LHCP) 含量增加不显
著〔4〕。已有研究主要集中于辣椒成株期生育及其光合作用对光照适应性的差异比较上 , 而对弱光处
理后幼苗光合特性及某些生理指标的变化缺乏系统深入的研究。作者希望通过比较弱光下辣椒不同基
因型幼苗在光合作用对光和 CO2 的响应以及暗呼吸速率、比叶重、RuBP羧化酶活性等生理参数上的
差异 , 探讨弱光对辣椒光合作用的影响机制 , 为辣椒耐弱光遗传资源的筛选与利用提供理论依据。
1 材料与方法
试验于 2003年 9月至 12月在中国农业科学院蔬菜花卉研究所日光温室进行。材料为 ‘中椒 5
号’ (中早熟甜椒杂种 )、‘中椒 6号 ’ (中早熟辣椒杂种 )、‘中椒 10号 ’ (保护地早熟辣椒杂种 ) 和
‘红英达 ’ (欧洲保护地甜椒品种 )。9月 26日 , 日光温室常规播种育苗 , 11月 6日每品种选取大小
一致、长势良好的幼苗 (4~5叶 ) 随机分为 3组 , 每组 24株 , 白色 (白纱 ) 和黑色遮阳网 (黑纱 )
两种覆盖处理 , 并设对照 (无遮阳网覆盖 )。每个处理下每品种随机小区排列 , 3次重复 , 每重复 8
株。试验期间上午 11: 00~12: 00时对照、白纱、黑纱下的平均气温分别为 2313℃、2218℃和
2211℃, 平均最低夜温分别为 1717℃、1718℃和 1712℃。晴好天气下 , 上午 11: 00~12: 00时的光
照强度分别为 540~790、350~510、160~280μmol·m - 2 ·s- 1。
选取植株第 3~4叶 (从展开心叶向下数 ) , 于 12月 19~27日连续晴天条件下 , 利用 L I26400光
合仪 (美国 L I2COR公司生产 ) 通过控光、控 CO2 进行光响应曲线和 CO2 响应曲线的测定。每个品种
每种处理下各项测定重复 3~4片叶 , 取平均值。
光响应曲线测定 : 在 CO2 浓度 ( 400 ±10) μmol·mol- 1 , 温度 ( 23 ±1) ℃, 相对湿度 40% ~
50%下 , 叶室光合有效辐射 ( PAR ) 设置梯度为 1500、1300、1000、800、500、300、200、 150、
100、50、0μmol·m - 2 ·s- 1 , 测定净光合速率 ( Pn) , 气孔导度 ( Gs) , 胞间 CO2 浓度 (Ci) 等参
数。响应进程分别用 y = a + blnx和 y = ax2 + bx + c方程 ( x为光合有效辐射 , y为净光合速率 ) 拟合 ,
求出光补偿点 (LCP) 与光饱和点 (LSP)。PAR在 0~200μmol·m - 2 · s- 1范围内通过线性回归求
Pn2PAR曲线初始斜率 , 即为表观量子效率 (AQY)。
暗呼吸速率测定 : 叶片暗中适应 5 m in后测定呼吸速率 (Rd )。
CO2 响应曲线测定 : 叶室内 PAR 分别控制在光饱和点附近 (对照、白纱、黑纱覆盖分别为
1 300、1 000、800μmol·m - 2 ·s- 1 ) , 温度 (23 ±1) ℃, 相对湿度 40% ~55% , CO2 浓度设置梯度
为 1 200、1 000、800、500、400、300、250、200、150、100、50μmol·mol- 1。Pn对 CO2 的响应进
程用 y = ax2 + bx + c方程 ( x为 CO2 浓度 , y为净光合速率 ) 拟合 , 求得 CO2 补偿点 (CCP) 与 CO2
饱和点 (CSP)。胞间 CO2 浓度 (Ci) 在 0~250μmol·mol- 1范围内通过线性回归求 Pn2Ci曲线初始
斜率 , 即为羧化效率 (CE)。CO2 浓度饱和时的 Pn即为 RuBP最大再生速率。
CO2 响应曲线测定的同时采集同叶位叶片迅速用液氮保存 , 用于 RuBP羧化酶活性的测定 , 主要
试剂购自美国 Sigma公司。参照李合生〔5〕、王维光等〔6〕的方法改进 , 反应体系总体积 310 mL, 含 5
mmol·L - 1 NADH, 50 mmol·L - 1 ATP, 50 mmol·L - 1磷酸肌酸 , 012 mol·L - 1 NaHCO3 , 100 mmol·
L - 1 Tris2HCl缓冲液 (pH 718) , 12 mmol·L - 1 MgCl2 , 014 mmol·L - 1 EDTA·Na2 , 160 U·mL - 1磷酸
甘油酸激酶 , 磷酸甘油醛脱氢酶 , 磷酸肌酸激酶 , 以及样品酶提取液。30℃水浴预温 10 m in, 加入
25 mmol·L - 1的 RuBP并马上计时 , 第 1分钟内吸光度下降的绝对值计算酶活力 , 并测定不加 RuBP
的对照体系酶活力。
叶绿素含量的测定采用 96%乙醇浸提法 , 黑暗中浸提 48 h后在紫外分光光度计上比色 , 重复 3
次。比叶重 ( SLM , 单位面积叶干质量 ) 测定时 , 用直径 1 cm的打孔器打孔 , 打下的叶圆片 (每处
理下每品种 18片 , 3次重复 ) 于 120℃处理 30 m in杀酶 , 80℃烘干 24 h后 , 称质量并计算比叶重。
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园 艺 学 报 32卷
2 结果与分析
211 弱光下不同辣椒品种的光响应参数
4个辣椒品种在各处理下的 Pn2PAR响应曲线显示 , 当对照白纱、黑纱 PAR分别小于 1 300~
1 500, 1 000~1 300, 800~1 000μmol·m - 2 · s- 1时 , 各品种的 Pn随 PAR增大几乎呈线性增加 ,
PAR超过上述值则随 PAR增大而 Pn增加缓慢 , 甚至有所下降 , 表明 PAR已接近或到达光饱和点。
随处理光照的减弱 , 4个品种的 LCP与 LSP均表现下降的趋势 (表 1) , 这是植株自身对弱光环境的
一种适应性表现。其中黑纱下中椒 10号 LCP为 618μmol·m - 2 ·s- 1 , 低于中椒 6号 ( 1611μmol·
m
- 2 ·s- 1 ) , 表明对弱光的利用能力强。
由表 1结果可知 , 遮荫后各品种 Rd 较对照有所下降 , 黑纱下中椒 5号和中椒 10号的 Rd 较低 ,
分别为 CO2 01244和 01406μmol·m - 2 ·s- 1 , 中椒 6号最高 , 为 CO2 01452μmol·m - 2 ·s- 1。
AQY在一定程度上可代表植株光合作用对弱光的反应能力〔7〕。随处理光照的减弱 , 各品种的
AQY变化趋势为黑纱 >白纱 >对照 (表 1) , 说明弱光下植株对光的利用能力增强 , 这也是植株对弱
光生境条件适应的体现。中椒 10号在黑纱下的 AQY为 010574, 较其它 3个品种高 , 表明对弱光的利
用能力较强。
表 1 弱光下辣椒品种的 LCP、L SP、Rd和 AQY
Table 1 L ight com pen sa tion po in t ( LCP) , light sa tura tion po in t ( L SP) , dark resp ira tion ra te ( Rd ) and apparen t quan tum
y ield ( AQY ) of pepper cultivars under low light in ten sities
品种
Cultivar
处理
Treatment
光补偿点 L ight
compensation point
(μmol·m - 2 ·
s - 1 )
光饱和点 L ight
saturation point
(μmol·m - 2 ·
s - 1 )
光饱和时光合速率
Photosynthetic rate at
light saturation point
(CO2μmol·m - 2 ·s - 1 )
表观量子效率
Apparent quantum
yield
暗呼吸速率
Dark resp iration rate
(CO2μmol·m - 2 ·
s - 1 )
中椒 5号 对照 Control 2918 ±411 a 1 545 ±22 a 23150 ±2111 a 010449 ±010015 a 11334 ±01078 a
Zhongjiao 5 白纱 W hite net 1116 ±112 b 1 542 ±18 a 15129 ±1158 b 010503 ±010008 b 01560 ±01042 b
黑纱 B lack net 1017 ±115 b 1 050 ±15 b 8180 ±1160 c 010505 ±010006 b 01244 ±01013 c
中椒 6号 对照 Control 2719 ±215 a 1 415 ±28 a 20102 ±1112 a 010468 ±010023 a 01980 ±01066 a
Zhongjiao 6 白纱 W hite net 1615 ±116 b 1 367 ±16 b 17130 ±0177 b 010493 ±010017 a 01317 ±01029 b
黑纱 B lack net 1611 ±118 b 1 070 ±33 c 12120 ±0143 c 010496 ±010011 a 01452 ±01035 b
中椒 10号 对照 Control 2012 ±119 a 1 350 ±41 a 16118 ±1116 a 010482 ±010025 a 01932 ±01075 a
Zhongjiao 10 白纱 W hite net 1514 ±117 b 1 213 ±26 b 12108 ±0198 b 010497 ±010009 a 01812 ±01061 a
黑纱 B lack net 618 ±216 c 813 ±35 c 6160 ±1117 b 010574 ±010022 b 01406 ±01033 b
红英达 对照 Control 2318 ±311 a 1 800 ±59 a 13139 ±1134 a 010322 ±010019 a 01640 ±01025 a
Hongyingda 白纱 W hite net 1217 ±116 b 1 060 ±37 b 8163 ±1105 b 010431 ±010012 b 01615 ±01019 a
黑纱 B lack net 718 ±017 c 938 ±46 c 7117 ±0199 b 010435 ±010007 b 01415 ±01055 b
注 : 测定时 CO2 浓度为 (400 ±10) μmol·mol - 1 , 温度 (23 ±1) ℃。表中数据为平均值 ±标准误 ; 同一品种同一列内不同小写
字母表示差异达显著水平 ( P = 0105) , 下表同。
Note: CO2 concentration is (400 ±10) μmol·mol - 1 and temperature is ( 23 ±1) ℃ at measuring. Values are means ±SD. The same
small letter indicates that the difference between cultivars is not significant at P = 0105 level. The same below.
4个辣椒品种叶片的光饱和光合速率变化趋势均为对照 >白纱 >黑纱 (表 1) , 说明弱光处理导
致 Pn降低。图 1表示黑纱覆盖下 4个辣椒品种 Pn、Gs、Ci随 PAR的变化情况 , 随着 PAR的降低 ,
叶片的 Pn和 Gs都降低 , 同时 Ci逐渐增高 , 其变化趋势在 PAR大约小于 300μmol·m - 2 ·s- 1时更为
明显。根据 Berry等〔8〕及 Farqhar等〔9〕的观点 , 当叶片 Pn的降低伴随 Ci的提高和气孔限制值 (L s =
1 - Ci/Co) 的降低时 , 可以判断出弱光下光合作用的主要限制因素是非气孔因素 , 即叶肉细胞光合
活性的下降。分析对照与白纱覆盖下的 Pn2PAR曲线 , 可以得到相似结论。
212 弱光下不同辣椒品种的 CO2 响应参数及 RuBP羧化酶活性
4个辣椒品种对照、白纱、黑纱处理下的 CCP分别在 6117~7914, 5114~6916, 3518~5216
μmol·mol- 1 (表 2) , 表明随处理光照的减弱 , CCP有下降的趋势。CSP的变化趋势与 CCP相同 , 但
422
2期 眭晓蕾等 : 不同品种辣椒幼苗光合特性及弱光耐受性的差异
不同光照处理之间 , 不同品种之间差异明显 , 表明利用 CO2 的范围有所不同。如对照的中椒 6号与
中椒 10号 CSP分别为 1 840和 785μmol·mol- 1 , 黑纱的分别为 1 105和 534μmol·mol- 1。
图 1 黑纱覆盖下各辣椒品种 Gs、C i、Pn对 PAR的响应及 L s的变化
F ig. 1 The respon se of stoma ta l conductance ( Gs) , in tercelluar CO 2 concen tra tion ( C i) , net photosyn thetic ra te ( Pn) and
stoma ta restr iction ( L s) to photosyn thetic active rad ia tion ( PAR) in pepper leaves under black net shad ing
CE能够反映活化的 RuBP羧化酶的量或活性〔7〕。随光照减弱 CE逐渐下降 , 黑纱下各品种的 CE
较对照下降 9% ~38% , 表明弱光可能影响辣椒叶片 RuBP羧化酶的活性或减少了活化的 RuBP羧化
酶的含量 , 导致弱光下光合作用的羧化限制程度加大。另外 , 随光照的减弱 RuBP最大再生速率下
降 , 如中椒 6号黑纱下比对照下降了 64% , 因此认为弱光加剧了 RuBP再生对辣椒光合作用的限制
(表 2)。
表 2 弱光下各辣椒品种的 CCP、CSP、CE、RuBP最大再生速率和 RuBP羧化酶活性
Table 2 CO 2 com pen sa tion po in t ( CCP) , CO2 sa tura tion po in t ( CSP) , carboxyla tion eff ic iency ( CE) , max im um RuBP
regenera tion ra te and RuBP Ca se activ ity of pepper cultivars under low light in ten sities
品种
Cultivar
处理
Treatment
CCP
(μmol·mol - 1 )
CSP
(μmol·mol - 1 )
CE
(mol·m - 2 ·s - 1 )
RuBP最大再生速率
Maximum RuBP
regeneration rate
(CO2μmol·m - 2 ·s - 1 )
RuBP羧化酶活性
RuBP Case activity
(CO2μmol·mg - 1
p rotein·m in - 1 )
中椒 5号 对照 Control 7914 ±416 a 1 290 ±11 a 010316 ±010008 a 18175 ±2159 a 21170 ±01045 a
Zhongjiao 5 白纱 W hite net 5612 ±114 b 1 165 ±22 a 010303 ±010010 ab 12129 ±2146 b 21122 ±01012 a
黑纱 B lack net 3710 ±215 c 748 ±18 b 010287 ±010011 b 10110 ±1199 b 11688 ±01055 b
中椒 6号 对照 Control 6318 ±314 a 1 840 ±29 a 010460 ±010019 a 31155 ±2151 a 21026 ±01009 a
Zhongjiao 6 白纱 W hite net 5519 ±216 a 1 118 ±12 b 010389 ±010012 b 22154 ±1188 b 11953 ±01007 ab
黑纱 B lack net 3518 ±117 b 1 105 ±9 b 010239 ±010008 c 11143 ±1116 c 11881 ±01013 b
中椒 10号 对照 Control 6117 ±219 a 785 ±16 a 010549 ±010027 a 15167 ±2159 a 21291 ±01038 a
Zhongjiao 10 白纱 W hite net 5114 ±213 b 613 ±27 b 010367 ±010005 b 9147 ±1188 b 21074 ±01021 ab
黑纱 B lack net 3617 ±114 c 534 ±23 b 010341 ±010008 b 9188 ±1156 b 21026 ±01019 b
红英达 对照 Control 7515 ±315 a 1 310 ±45 a 010423 ±010015 a 15124 ±1101 a 21074 ±01008 a
Hongyingda 白纱 W hite net 6916 ±217 a 1 080 ±38 b 010307 ±010019 b 10121 ±1113 b 11978 ±01019 ab
黑纱 B lack net 5216 ±215 b 487 ±32 c 010230 ±010017 c 9143 ±0194 b 11857 ±01037 b
注 : CO2响应曲线测定时温度 (23 ±1) ℃, 对照、白纱、黑纱覆盖的光合有效辐射 (PAR) 分别为 1 300、1 000、800μmol·m - 2·s - 1。
Note: Temperature is (23 ±1) ℃ and PAR of control, white net and black net shading is 1 300, 1 000, 800μmol·m - 2 ·s - 1 respective2
ly at Pn2CO2 response curve measuring.
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园 艺 学 报 32卷
辣椒各品种遮光处理后 RuBP羧化酶活性均有一定程度的下降 (表 2) , 与所测 CE的变化趋势相
符。对其进行显著性测验表明 , 对照与白纱处理之间的 RuBP羧化酶活性变化不显著 , 但与黑纱之间
的酶活性变化有显著差异。
213 弱光下不同辣椒品种的叶绿素含量与比叶重
白纱、黑纱遮光处理各品种的 Chl1a、Chl1b和 Chl1( a + b) 含量较对照均增加 , 而 Chl1a /b比值
则下降 (表 3) , 这是植株对弱光环境的适应性反应 , 与甜椒〔4〕、番茄〔10〕、小麦〔11〕等多种作物上的
研究结果一致。但品种间存在着一定差异 , 不同光照下中椒 5号 Chl1 ( a + b) 含量变化幅度较小 , 中
椒 5号、中椒 10号和红英达 Chl1a /b比值变化较平稳。辣椒幼苗的 SLM随光照的减弱而下降 , 尤其
是黑纱覆盖下变化趋势更明显 (表 3) , 各品种和对照相比下降 21% ~25% , 差异达显著水平。
表 3 弱光下各辣椒品种的叶绿素含量及比叶重变化
Table 3 Cholrophyll con ten t and spec if ic leaf ma ss of pepper cultivars under low light in ten sities
品种
Cultivar
处理
Treatment
Chl. a
(mg·g - 1 FM)
Chl. b
(mg·g - 1 FM)
Chl. ( a + b)
(mg·g - 1 FM) Chl. a /b
比叶重
SLM (mg·cm - 2 )
中椒 5号 对照 Control 11519 ±01023 a 01545 ±01010 a 21064 ±01013 a 21786 ±01004 a 31176 ±01028 a
Zhongjiao 5 白纱 W hite net 11563 ±01011 a 01574 ±01026 ab 21136 ±01011 a 21725 ±01022 a 21823 ±01015 b
黑纱 B lack net 11608 ±01014 b 01605 ±01065 b 21213 ±01018 b 21662 ±01019 b 21411 ±01051 c
中椒 6号 对照 Control 11683 ±01028 a 01591 ±01035 a 21274 ±01021 a 21849 ±01013 a 31117 ±01018 a
Zhongjiao 6 白纱 W hite net 11831 ±01037 b 01685 ±01016 b 21515 ±01014 b 21680 ±01019 b 31000 ±01023 a
黑纱 B lack net 11881 ±01007 b 01736 ±01016 b 21617 ±01025 c 21584 ±01013 c 21353 ±01051 b
中椒 10号 对照 Control 11478 ±01024 a 01546 ±01028 a 21024 ±01005 a 21716 ±01013 a 21823 ±01015 a
Zhongjiao 10 白纱 W hite net 11608 ±01027 b 01598 ±01008 a 21207 ±01024 a 21689 ±01009 a 21705 ±01018 a
黑纱 B lack net 11833 ±01033 c 01708 ±01022 b 21541 ±01036 b 21589 ±01006 b 21117 ±01018 b
红英达 对照 Control 11466 ±01017 a 01560 ±01025 a 21026 ±01012 a 21618 ±01005 a 31029 ±01010 a
Hongyingda 白纱 W hite net 11543 ±01028 b 01602 ±01009 b 21145 ±01036 b 21561 ±01012 b 21970 ±01005 a
黑纱 B lack net 11757 ±01044 c 01699 ±01016 c 21456 ±01019 b 21514 ±01006 b 21382 ±01001 b
3 讨论
本试验结果表明 , 幼苗期遮光对辣椒光合作用参数影响较大 , 弱光下 Pn下降 , 但光合速率下降
的主要限制因素不是 CO2 浓度 , 而是光能的供应 , 是非气孔限制或叶肉细胞光合活性限制的结果。
非气孔限制包括 RuBP羧化限制和再生限制。本试验表明 , 弱光 (黑纱 ) 下各辣椒品种的 CE及
RuBP最大再生速率均有所下降 , 即光合作用的羧化限制和 RuBP再生限制程度加大。由于 RuBP再
生依赖于 ATP和 NADPH的形成 , 而 ATP和 NADPH的形成又依赖于光合电子传递及其耦联的光合磷
酸化 , 所以 RuBP再生限制在某种程度上可以反映光合电子传递和光合磷酸化的状况〔12〕。弱光下辣
椒 RuBP最大再生速率的降低反映了光合电子传递活性的下降 , 以及光合磷酸化的受阻。有研究认
为 , 重度遮荫下番茄光合能力的降低并不是由于气孔行为的作用 , 而是由于过分遮荫引起光合有效辐
射 ( PAR) 显著减少使光合电子传递速率和 RuBP羧化酶活性降低所致〔13〕。本研究支持这种观点。
弱光 (黑纱 ) 下中椒 6号 RuBP最大再生速率比对照下降 64% , 中椒 10号、红英达和中椒 5号分别
比对照下降 34%、38%和 46% , 表明对于中椒 6号 , 非气孔限制中 RuBP最大再生速率的降低可能
是主要限制因素 ; 其他 3个品种 RuBP羧化酶活性的降低或含量的减少可能是主要限制因素。
弱光下 SLM降低 , 即单位干重叶的面积增大 , 这是植物对弱光环境做出的典型的形态学反应 ,
这有利于增加叶片同化组织对输导组织和结构组织的相对比例 , 导致单位叶面积呼吸速率 (Rd ) 降
低 , 从而有利于碳的净积累〔14〕。有研究证明弱光下生长的植物 Rd降低 , 以减少碳的损耗〔15, 16〕, 这与
本研究结果一致。
LCP的高低是衡量作物适应弱光能力的指标〔7〕。随光照的减弱 , 辣椒幼苗 LCP降低 , 而 AQY上
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2期 眭晓蕾等 : 不同品种辣椒幼苗光合特性及弱光耐受性的差异
升 , 表明其对弱光的利用能力增强。依据初步观察 , 保护地栽培下小果型辣椒品种较大果型甜椒品种
对弱光适应性较强。王永健等〔17〕认为 , 保护地品种是在冬春季气候环境中长期自然驯化和人工选择
形成的一种生态类型 , 因而具有耐弱光低温的遗传特性。本试验结果表明 , 弱光 (黑纱 ) 下中椒 10
号 (保护地辣椒早熟品种 ) 具有相对较低的 LCP以及 Rd , 较高的 AQY和 CE, 因而对弱光的适应性
较强 , 其次为中椒 5号和红英达 (均为保护地甜椒品种 ) , 对弱光较敏感的是中椒 6号 (露地品种 ) ,
基本证实了我们的推测。辣椒苗期与开花坐果期的耐弱光性是否存在一致性有待继续研究 , 并且我们
认为应分别针对大果型甜椒品种与小果型辣椒品种进行耐弱光种质资源筛选。
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