全 文 ：园 艺 学 报 2003，30(4)：443～45
Aota Hor~eulturae Siniea
高湿和弱光对葡萄叶片某些光合特性的影响
吴月燕
(浙江万里学院生命科学系，宁波 315101)
摘 要：高湿和弱光导致葡萄叶片 RubisCO含量、净光合速率、气孔导度、胞间co2浓度、叶绿素 a
和叶绿素b含量、叶绿素a／b下降。叶片净光合速率与气孔导度、胞问 co2浓度、RubisCO含量之间存在着
显著的正相关。较低湿度和光照胁迫后，于正常生长条件下能较快地恢复，严重高湿和弱光胁迫后很难恢
复到对照水平。
关键词：葡萄；高湿弱光；光合 ；RubisCO含量
中图分类号：S 663．1 文献标识码：A 文章编号：0513—353X(2003)04-0443—03
1 目的、材料与方法
我国南方设施栽培葡萄大多以保温式的塑料大棚为主，其内较高的空气湿度与较弱的光照条件是
限制葡萄产量与品质的主要因素之一。葡萄光合作用的研究大部分集中在弱光或低湿或强光对叶片的
光抑制，高湿弱光对光抑制方面未见报道。RubisCO催化核酮糖二磷酸 (RuBP)的羧化反应和氧合反
应，对净光合速率起着决定性的作用l1]。RubisCO受光照、湿度等外界因素的影响，但弱光与高湿对
葡萄叶片 RubisCO含量影响的研究甚少。作者试图通过研究葡萄在不同湿度与光照条件下叶片 Rubis．
CO含量和光合的变化 ，探明高湿弱光对葡萄光合作用的影响机制。
试验于 2001年 5月 1～30 Et在宁波市鄞县浙江万里学院葡萄试验基地进行。此间平均气温
22．O℃，月降水量 79．9 mil，月 Et照 209．9 h；6月 1～20 Et平均气温 23．1℃，降雨量 161．7 mil，Et照
87．4 h。晴好天气下，上午 9～10时大棚内的光照强度为 1200～1600 t~nol·m ·s～。试验地为单栋钢
大棚，每个大棚面积为 180 m2，试验期间已去裙膜。试材为 ‘无核白鸡心 ’ (Centennial Seed )葡
萄，行株距 3 mX 1．5 m。5月 1 Et开始进行两种处理，同时设置对照 ，3J(无遮阳网，空气相对湿度
45％～55％)。处理 I盖一层遮阳网，遮阴 30％左右 (晴天 9～10时光照强度为 84O～1120 t~nol·mI2·
s )，空气相对湿度保持 75％～85％；处理 Ⅱ盖二层遮阳网，遮阴 70％左右 (晴天 9～10时光照强度
360～480t~nol·mI2·s )，空气相对湿度保持 90％～100％。处理时用喷雾法保持一定的空气湿度，其
它管理皆保持一致。6月 1 Et后揭所有遮阳网。每处理为一个大棚 ，对比法排列，3次重复。分别于
处理前 、5月 10日、5月 20日、5月 30日、6月 10日、6月 20日，上午 9～10时在光强 800 tmaol·
m ·s～、30％下，用 Cirras．1型光合仪测定倒数 6～8位叶片的净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs)、
胞间 CO2浓度 (Ci)，同期采集同叶位叶片迅速以 一80％的液氮保存 ，用于测定各个指标。取 0．1 g鲜
叶加 1．9 mL反应液 (pH 7．8)，内含 50 mmol·L～ rifs．HC1，0．5 mnM·L KCl，1 rnn~l·L～EDTA，1
mmol·L～DTF，磨成匀浆，10000 X g离心 15 min，去上清，沉淀用0．2 mL 1 tool·L～NaOH，90％水解
20 min，再加 1 mL反应液充分摇匀，10000 X g离心，上清液 3O 加 3 mL考马斯兰在 595 nin测 OD
值 ，以标准牛血清蛋白为对照计算总蛋白含量。上清液用于测定 RubisCO含量。取 0．1 g鲜叶加 1．9
mL反应液 ，磨成匀浆，取 0．2 mL加4．8 mL丙酮 (80％)，10000 X g离心 15 min，上清液在 663 nin和
收稿 日期：2002—07—24；修回日期：2002—11—29
基金项 目：宁波市青年 (博士)基金资助项 目 (02J20102．16)
浙江大学蒋德安教授在本文的试验过程中给予了帮助，特此致谢。
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园 艺 学 报 30卷
645 m 分别测定 0D值 ，计算叶绿素含量⋯。所有指标均重复测定 3次，其结果以平均值 -1标准误差
表示。
2 结果分析与讨论
2．1 高湿弱光对葡萄光合作用的影响
处理期间，与对照比较 ，处理 I和处理 ⅡPn皆下降，处理 Ⅱ下降尤其明显，至 5月 30日，处理
I下降了23．5％，处理 Ⅱ下降了67．O％。同时 Gs和 Ci也下降，至5月30日，处理 I Gs下降 24．2％，
处理 Ⅱ下降 65．7％；处理 I Ci下降 21．7％，处理 Ⅱ下降 47．5％。恢复正常条件生长 20 d后，处理 I
Pn、Gs和 Ci都较大幅度上升，且基本上恢复到对照水平，处理 ⅡPn、Gs和 Ci也上升，但与对照差
异仍较明显 (图 1)。Pn与 Gs和 Ci呈显著的正相关 ，相关系数分别为 0．9771、0．9151。在本试验条件
下，由于大气湿度高和盖遮阳网，直射光和散射光减少 ，甚至可能使部分气孔关闭，直接影响光合作
用；较高的大气湿度还可能使气体的交换受阻，Ci和 Gs下降，最终导致光合速率下降。
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日期 Date(M—D)
图 1 高温弱光处理对葡萄光合特性的影响
rag．1 Efects ofhigh hllmlidity under low right
on photosynthesis characteristics
表 1 高湿弱光处理对叶绿素含量的影响
Table 1 Chlor~ yl~ontelt舾 influence by high
hmnidity under low right (Pg·g FM)
注：同列内相同字母表示经邓肯氏新复极差法检验在 0．05
水平上差异不明显。
Note： Mean separation within columns by Duncan’s nmltiple range
test at P=0．05 ．
处理期间，与对照比较 ，处理 I与处理 Ⅱ叶绿素 a含量、叶绿素 a／b分别下降 48．3％、59．1％和
18．9％、8．5％；处理 10 d后，处理 I和处理 Ⅱ的叶绿素 b含量略高于对照，至 5月 30日，处理 Ⅱ叶
绿素 b含量低于对照 55．3％，处理 I下降趋势较缓慢 ；处理 I叶绿素 a和叶绿素 a／b恢复生长 20 d
后、叶绿素 b恢复生长 10 d后与对照差异不明显，处理 Ⅱ恢复生长 10 d后虽然叶绿素 a与叶绿素 b
含量、叶绿素 a／b略有上升，但 20 d后仍维持较低的水平，并低于对照 33．3％、29．2％和 6．1％ (表
1)。高湿弱光直接影响叶绿素总量及叶绿素 a与叶绿素 b的比值。在处理 I条件下，葡萄叶片表现出
阴生叶的特点，利用散射光的能力增强，保持了较高的光合速率；当恢复正常生长条件时，叶片能逐
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4期 吴月燕：高湿和弱光对葡萄叶片某些光合特性的影响
步恢复阳生叶的特点。但遭遇严重的高湿弱光胁迫 (如处理 Ⅱ)，葡萄叶片光合色素总量已经低于某
个阈值，捕获直射光和散射光的能力下降，光合速率很低 ，当恢复正常生长条件时叶片也很难恢复到
正常的光合能力，所以认为处理Ⅱ已经导致叶片早衰，光合机构遭遇一定的破坏。
2．2 高湿弱光对葡萄叶片总蛋白与 RubisCO含量的影响
高湿弱光处理后，RubisCO含量皆有不同程
度的下降，其中处理 工下降 27．5％，处理 Ⅱ下降
60．0％，与 Pn变化趋势基本相同；恢复正常生长
条件后，处理 工、处理 Ⅱ叶片内 RubisCO含量都
开始上升，恢复 20 d后处理 工与对照相差不 明
显，但处理Ⅱ差异仍较明显 (图 2)。叶片光合速
率与 RubisCO含量呈显著的正相关，相关系数为
0．9101。据此可认为非气孔因素对光合速率的下
降也起一定的作用。无论是处理 工或是处理 Ⅱ，
处理期间Ci并未升高反而下降 ，说明高湿弱光胁
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日期 Date(M—D)
图2 处理期间叶片 RnbisCO含量的变化
ng．2 Changes in RnbisCO conteat in leaves dertag／ t
迫后 RubisCO的羧化反应和氧合反应都受到了限制 。一层遮阳网覆盖、空气相对湿度 75％～85％胁
迫后 RubisCO的含量和 Pn能基本得到恢复，表明 RubisCO结构或活性未受到破坏；而两层遮阳网覆
盖、空气相对湿度 90％～100％时胁迫，RubisCO含量和 Pn未能得到恢复，可能叶片早衰后 RubisCO
结构或活性同时受到破坏，由此认为 RubisCO含量是葡萄光合速率的限制因素。我国南方保温式大棚
栽培葡萄的环境调控中应尽量避免较长时间的过高的湿度与过低的光照，以免造成植株永久性的伤
害。
参考文献：
1 Jiang D A，Xu Y F．Diumal changes of photosynthetic rate，stomatal conductance and Rubisco in rice leaf．Acta phytophysio1． Sin．， 1996，22
(1)：94～100
2 张振贤，艾希珍 ，邹 琦，等 ．生姜光合效率 日变化的研究．园艺学报，2000，27 (2)：107～111
3 眭晓蕾，蒋健箴，王志源，等 ．弱光对甜椒不同品种光合特性的影响．园艺学报 ，1999，26(5)：320～325
Efects of Hi gh Humidity under Low Light
Characteristics in Grapevine Leaves
Wu Yueyan
(1X7,anme~ ofbye Science， Wanli Unitersity，Ningbo 315101，Ch／na)
Abstract：The results of research shows that the net photosynthetic rate(Pn)，stomatal conductance(Gs)，
intracelular concentration of C02(Ci)，Ch1．a and Chi．b content，Chi．a／b and RubisCO content in grape leaves
are decreased under high humidity and low light intensity．Both stomatal conductance(Gs)，intracelular concen—
tration of CO2(Ci)and RubisCO content are signifcantly positive corelation with the net photosynthetic rate(Pn)
(r=0．9772，r=0．9151，r=0．9101)．During the recovery，under slightly high humidity in combination with
low light intensity，Pn，Ci，Gs and RubisCO content almost reach their values similar to the contrast level respec—
tively．Using higher humidity in combination with lower light intensity，their values could not be recovered．
Key words：Grape；High humidity under low light；Photosynthesis；RubisCO content
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