全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 17 期 2015 年 9 月

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三叶青的蒸腾作用与气孔结构研究
刘崟艳 1，周以飞 2，李 清 2，罗灵杰 3，潘大仁 3*
1. 福建农林大学农村发展学院，福建 福州 350002
2. 福建农林大学作物科学学院，福建 福州 350002
3. 福建农林大学生命科学学院，福建 福州 350002
摘 要：目的 以浙江台州、福建闽侯和顺昌 3 个产地的 1 年生三叶青 Tetrastigma hemsleyanum 叶片为实验材料，研究不同
光照强度对三叶青植株的蒸腾作用与气孔结构的影响。方法 采用扫描电镜技术观察不同品种三叶青叶片的气孔结构与变
化，并测定在不同光照强度 [0～2 000 μmol/(m2·s)] 条件下叶片的蒸腾速率、气孔导度、水分利用率、净光合速率，寻找三
叶青栽培中最适光照强度。结果 三叶青的气孔仅存在于叶片下表皮，呈环绕类型平行分布。相同温度下加重了光照强度，
浙江台州产地和福建闽侯产地三叶青的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率随着光照强度增加表现出先升高后下降趋势。同
时，福建顺昌产地三叶青的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率均显示上升趋势。福建闽侯产地三叶青的光饱和点为 600
μmol/(m2·s)，顺昌产地三叶青的光饱和点为 1 900 μmol/(m2·s)，水分利用率保持较高状态。结论 产地和外界光照强度都是
影响三叶青蒸腾作用的重要因素，有利于三叶青的块根生长，促进植株体内黄酮类化合物积累。
关键词：三叶青；气孔；蒸腾速率；净光合速率；气孔导度；水分利用率
中图分类号：R282.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2015)17 - 2610 - 08
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.17.018
Study on leaf transpiration and stomatal structure of medicinal plant Tetrastigma
hemsleyanum
LIU Yin-yan1, ZHOU Yi-fei2, LI Qing2, LUO Ling-jie3, PAN Da-ren3
1. College of Rural Development, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China
2. College of Crop Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China
3. College of Life Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002 China
Abstract: Objective Taking annual Tetrastigma hemsleyanum (Tetrastigma Radix) from three habitats, Taizhou, Minhou,and
Shunchang, as materials to study the effects of different light intensity stress on the stomatal shape and leaf transpiration.
Methods The stomata, leaf transpiration rate, net photosynthetic rate, and stomal structure of T. hemsleyanum were observed
using a scanning [0—2 000 μmol/(m2·s)] to explore the optimal light intensity. Results The stomata with surround and parallel
distribution types were only distributed in the lower epidermis in the leaves of T. hemsleyanum; The transpiration rate, stomatal
conductance, and net photosynthetic rate of T. hemsleyanum from the two habitat regions (Minhou and Taizhou) by rising after
falling with the 30 ℃ stress, which suggested the stress could make the light intensity heavier. At the same time, the
transpiration rate, stomatal conductance, and net photosynthetic rate of T. hemsleyanum from the habitat region Shunchang were
rising. The stomatal type of leaves was 600 μmol/(m2·s) in Minhou, and 1 900 μmol/(m2·s) in Shunchang, when the water
utilization ratio of T. hemsleyanum leaves from the three habitats was higher. Conclusion Different habitats and light intensity
are the important factors of leaves transpiration in natural world, which is more beneficial to the growth of the root crops and
suitable for the accumulation of flavonoids in plants.
Key words: Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg; stomata; transpiration rate; net photosynthetic rate; stomatal conductance; water
utilization ratio

三 叶 青 学 名 三 叶 崖 爬 藤 Tetrastigma
hemsleyanum Diels et Gilg，属于被子植物门双子叶
植物纲葡萄科植物[1]。多年生草质攀缘藤本，阴生
植物，喜斑驳光照。野生三叶青主要分布在江西、

收稿日期：2014-12-16
作者简介：刘崟艳（1988—），女，硕士在读，研究方向为中药材县域经济与产业培育。E-mail: 694800169@qq.com
*通信作者 潘大仁（1949—），教授，博士生导师，研究方向为作物栽培育种、农业生物技术应用。E-mail: pdr8598@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 17 期 2015 年 9 月

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浙江、福建、安徽、广西、四川部分山区，主要有
2 个品种：一种是褐紫藤三叶青，成熟期靠近根部
藤的表皮颜色为紫褐色，生长在纬度 27.30°以北的
江西、浙江山区；另一种是青色藤三叶青，藤的表
面颜色为青白色，生长在我国纬度 27.30°以南的福
建、湖南、四川、广东、广西、云南的部分地区。
三叶青是我国独有的珍贵药材，以干燥块根入药，
其具有抗癌、活血散结、消炎止痛、祛风化痰等功
效，被誉为“植物抗生素”。
目前，福建省三叶青栽培技术以大田人工栽培
和组织培养快速繁殖模式为主，引种驯化野生三叶
青品种。在 1 500～2 000 μmol/(m2·s) 光照强度条件
下，28 ℃是三叶青愈伤组织生长的最适温度，30 ℃
次之，34 ℃下愈伤组织完全死亡[2-3]。同时，光照能
诱导三叶青植物中黄酮类化合物的形成和积累[4]，黄
酮类化合物使得三叶青具有抑制肿瘤细胞作用[5]。
在 15%光照（双层黑色遮荫网）条件下，每年 10
月份是三叶青植物的最佳生长时期[6]。该期午间温
度高，由气孔因素导致光合“午休”现象[7]。依据
之前研究可知，三叶青植物的蒸腾作用、光合作用
均与其叶片上气孔有着直接的关系，气孔具有副卫
细胞、保卫细胞和气室的结构[8-12]。气孔的开启、
闭合与保卫细胞的吸水失水有关，也与光照的强弱
有关，这些生态因素对三叶青的生长过程中蒸腾作
用、光合作用起到正面或负面效应，最终影响到其
药效成分的高低。
1 材料和方法
1.1 材料
实验材料为福建闽侯、顺昌和浙江台州产地的
三叶青叶片，选择采摘植株的生理年龄为 1 年。实
验于 2012 年 9 月 15 日在福建农林大学科技园基地
进行，实验插穗来自浙江省台州市和福建省南平市
顺昌县人工栽培的三叶青、以及福建省福州市闽侯
县的野生三叶青以扦插栽培模式，栽培时间为 2012
年 9 月 15 日～2013 年 10 月 1 日。由于每年 9 月是
三叶青的最佳生长时期，（28±2）℃为最佳生长温
度[1]，而福州地区每年 10 月上旬气温在（28±2）
℃。因此，采集与光合测试的时间均选择 2013 年
10 月 1 日上午，气温为 30 ℃。同时，叶片采集位
置分别于植株的顶端、中部、底端，以便更好观测
植株的气孔变化。
1.2 仪器与试剂
1.2.1 仪器 电子天平、−40 ℃超低温冰箱、LGJ
1.5 冷冻干燥机、6380 Lv 扫描电镜、镀金膜仪器、
LI-6400 便携式光合作用测定仪。
1.2.2 试剂 二水磷酸氢二钠、七水磷酸氢二钠、
十二水磷酸氢二钠、二水磷酸二氢钠、一水磷酸二
氢钠、25%戊二醛、无水乙醇均为分析纯，纯水。
1.3 气孔观察法
1.3.1 固定液制备 量取 40.5 mL 0.2 mol/L 磷酸氢
二钠贮备液、9.5 mL 0.2 mol/L 磷酸二钠贮备液混匀
成 0.2 mol/L 磷酸缓冲液（pH 值为 7.4），再量取 10
mL 2.5%戊二醛固定液（量取 90 mL 0.135 mol/L 磷
酸缓冲液，再取 10 mL 25%戊二醛均匀混合）混合，
加纯水定容至 100 mL。
1.3.2 固定 用含有微量水分棉球轻擦去不同品种
叶表的尘埃，保持新鲜叶片的状态。浸泡置于固定
液 24 h，注意叶片一定要完全浸没在固定液中，维
持采集时刻的叶肉细胞状态。
1.3.3 切片 从不同产地的三叶青不同位置（顶端、
中部、底端）的叶片上，取 1 cm×1 cm 叶块，注意
不要切入叶脉。
1.3.4 脱水 将固定好的样品用 0.135 mol/L 磷
酸缓冲液或纯水冲洗 3 次，每次 5～10 min。再
将样品依次置于 30%、50%、70%、80%、90%、
100%乙醇溶液中脱水置换，两级间隔时间一般
为 10～15 min，置于 70%无水乙醇过夜，在 100%
无水乙醇中不宜过长时间，否则细胞会失水收
缩变形。
1.3.5 冷冻干燥 将脱水后的样品置于−40 ℃超
低温冰箱过夜，冷冻干燥处理 24 h。
1.3.6 镀膜-导电（金属镀膜法） 用镊子将样品需
要观察的一面朝上粘贴，镀金 15～30 min。
1.3.7 气孔观察 将样品台置于 6380 Lv 扫描
电镜的样品台架，设置加速电压 15.0 kV，分别
在 300 倍视野和 4 500 倍视野下观察气孔结构
和分布规律，分析样品表皮每平方毫米的气孔
数量 [13]。
1.4 光合测定
选 10 月份上午 10 点于 30 ℃温度条件下，采
用 LI-6400 便携式光合作用测定仪设定光照强度在
0～2 000 μmol/(m2·s) 内的蒸腾速率、净光合速率、
气孔导度，同光照强度测定次数：3 次/片，取其平
均数值。根据以上数值，分析叶片间水分利用率（水
分利用率＝净光合速率/蒸腾速率）与光照强度间变
化趋势[14-15]。
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1.5 数据分析
使用 Excel 与 DPS 软件对实验数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 气孔类型与分布
采用扫描电镜观察各品种的叶片表皮气孔形
态，图 1 可看出，叶片的上表皮和叶脉均无气孔存
在；其下表皮存在气孔，平行分布，气孔位于细胞
中央，副卫细胞的长轴与保卫细胞的长轴相互平行。
典型的环绕类型气孔，一个副卫细胞围绕 2 个尖帽
型保卫细胞，气孔完全张开呈纺锤形，副卫细胞外
壁呈光滑、突起。
图 2 可看出，副卫细胞外壁薄，而保卫细胞两
端细胞壁薄、中间细胞壁厚。气孔的开启与闭合动
力与保卫细胞的膨胀与压缩变化有关。当保卫细胞
吸收水分时，细胞壁膨胀开来，保卫细胞也相应膨
胀开向一边弯曲，导致气孔口张开。此时，植物吸
收大量 CO2进行光合作用，增加植物体内的能量，
促进三叶青的生长。光照强度高时，植物为了保持
细胞内水分，气孔闭合。
2.2 不同产地三叶青叶片气孔形态比较
选择在 30 ℃，观察植株不同位置的叶片气孔状
态，判定不同产地样品所需的栽培光照度是否一致。
图 3 可看出，福建闽侯产地样品顶端单叶片的气孔
均张开，最大直径 4.8 μm，长轴 11.0 μm；中部单叶
片的气孔微开，少数气孔闭合，张开直径 2.3 μm，
长轴 5.0 μm；底端单叶片的气孔大部分闭合，少数
气孔张开，张开直径 2.0 μm 以下，长轴 3.0 μm 以下。
福建顺昌产地样品顶端单叶片的气孔均张开最大，
直径均 8.0 μm，长轴均 13.0 μm；中部单叶片的极少
气孔闭合，张开直径 3.8 μm，长轴 7.0 μm；底端单
叶片的气孔部分闭合，其余气孔微开，直径 2.0 μm
以下，长轴 5.0 μm 以下。浙江台州产地样品顶端单
叶片的气孔均闭合，少数气孔微开，直径 1.0 μm，
长轴均 4.0 μm 以下；中部单叶片的气孔微开，少数
气孔闭合，张开直径均 2.3 μm 以下，长轴 5.0 μm；
底端单叶片的气孔均张开，其余气孔微开，直径 3.0
μm，长轴 7.0 μm。依据不同光温条件对三叶青总黄
酮量的研究结果，可知 30 ℃温度且 24 h/d 时总黄酮
量为最高（20.23 mg/g），黑暗处理时总黄酮量为 4.39
mg/g[4]。由此可见，福建闽侯和顺昌产地适合在 30 ℃
温度下生长，气孔张开；而浙江台州产地在 30 ℃温
度时出现光合午休现象，气孔关闭。


福建闽侯 福建顺昌 浙江台州
图 1 不同产地的样品叶片上表皮
Fig. 1 Upper epidermis of T. hemsleyanum from different habitats

闭合状态 微开状态 开启状态
图 2 三叶青叶片气孔状态
Fig. 2 Stomata status of leaves of T. hemsleyanum
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顶端 中部 底端

顶端 中部 底端

顶端 中部 底端
图 3 不同产地三叶青叶片下表皮气孔形态
Fig. 3 Stomatal shape of lower epidermis in leaves of T. hemsleyanum from different habitats
2.3 不同产地样品气孔数量比较分析
通过图 1 和图 3 对比可知，同种材料的上下表
皮气孔数目存在明显不同。因此，根据每个产地样
品材料的 3 个视野中每平方毫米上下表皮中的气孔
数目进行计算与分析得出，福建闽侯产地样品上表
皮气孔均为 0 个/mm2，下表皮气孔数量平均为 213
个/mm2；福建顺昌产地样品上表皮气孔数量均为 0
个/mm2，下表皮气孔数量平均为 220 个/mm2；浙江
台州产地样品上表皮气孔均数量为 0 个/mm2，下表
皮气孔平均数量为 230 个/mm2。3 个产地样品的三
叶青气孔数目差异不大（P＞0.05），其上下表皮中
气孔数目差异明显（P＜0.01）。
2.4 不同光照强度下 3 个产地样品净光合速率分析
从图 4 可知，在不同光照条件下 [≤2 000
μmol/(m2·s)]，福建闽侯、浙江台州产地样品叶片在
500 μmol/(m2·s) 弱光时净光合速率最高；福建顺昌
产地样品叶片在 1 800 μmol/(m2·s) 强光时净光合速

0
1
2
3
4
5
6
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
光照强度Light intensity(μmol·m-2·s-1)
净
光
合
速
率
Ph
ot
o(
μ
mo
l·
m-
2·
s-
1)
闽侯产地
Minhuo
顺昌产地
Shunchang
浙江产地
Zhejiang

图 4 叶片的净光合速率-光照强度曲线
Fig. 4 Curves of net photosynthetic rate light intensity of
leaves
率达到最高。
福建闽侯与顺昌产地样品相比，福建顺昌产地
样品叶片的净光合速率随着光照强度增大而增加；
福建闽侯产地样品叶片的净光合速率随着光照强度
福建闽侯
福建顺昌
江台州
净
光
合
速
率
/(μ
m
ol
·m
−2
·s−
1 )

6
5
4
3
2
1
0
0 500 1 000 1 500 2 000
光照强度/(μmol·m−2·s−1)


福建闽侯







福建顺昌






浙江台州
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增大而先升高后降低。浙江台州产地样品叶片的净
光合速率随着光照强度增大而先升高后快速降低，
之后稳定。3 种产地样品叶片的净光合速率均在
1 000 μmol/(m2·s) 光照强度时出现减低而后增加或
趋于平稳，但是福建顺昌产地样品与其他 2 种相比，
显示出其适应光照度较强，细胞失水现象不明显。
在 1 000 μmol/(m2·s) 光照强度时，三叶青出现光合
午休现象，维持植物体内水分。
对不同光照强度的3个产地样品叶片的净光合速
率进行二因素无重复方差分析，结果见表 1 和 2。
表 1 不同产地对三叶青的净光合速率影响的 LSD 多重分析
Table 1 LSD multiple analysis on amounts of leaves net
photosynthetic rate of T. hemsleyanum from different habitats
产地 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
福建闽侯 3.564 6 a A
福建顺昌 2.687 1 b B
浙江台州 2.186 7 c C
不同小写字母表示 5%显著差异，不同大写字母表示 1%极显著差异，下同
Different lower case letters indicate significant differences at 0.05 level,
Different upper case letters indicate significant differences at 0.01 level,
same as below
表 2 不同光照强度对三叶青的净光合速率影响的 LSD 多重分析
Table 2 LSD multiple analysis on amounts of leaves net photosynthetic rate of T. hemsleyanum from different habitats
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
500 3.935 3 a A 1 300 2.890 0 abc AB
600 3.846 7 a A 1 400 2.876 7 abc AB
700 3.716 7 ab A 1 500 2.860 0 abc AB
400 3.553 3 ab A 1 100 2.826 7 abc AB
2 000 3.130 0 abc AB 1 200 2.823 3 abc AB
800 3.103 3 abc AB 1 000 2.813 3 abc AB
1 900 3.103 3 abc AB 300 2.600 0 abc AB
1 800 3.060 0 abc AB 200 1.880 0 bcd ABC
1 700 2.956 7 abc AB 100 1.243 3 cd BC
900 2.943 3 abc AB 0 0.000 0 d C
1 600 2.906 7 abc AB

结果表明，福建闽侯产地样品对叶片的净光合
速率的提高有较大帮助，且在 400～700 μmol/(m2·s)
光照强度与 0、100 μmol/(m2·s) 光照强度处理后相
比表现为差异极显著，而其他光照强度处理对叶片
的净光合速率的影响差异不显著，这与光照强度处
理后叶片净光合速率曲线图的变化一致。
2.5 叶片蒸腾速率
从图 5 可知，在不同光照条件下 [≤2 000
μmol/(m2·s)]，福建闽侯、顺昌和浙江台州产地样
品叶片均在 1 000 μmol/(m2·s) 弱光时蒸腾速率最
小，表皮细胞中水分损失最少，此时，气孔起到
调节光合与蒸腾作用功能。在 500 ～ 1 000
μmol/(m2·s) 光照强度时，福建闽侯、顺昌产地样
品叶片的蒸腾速率趋于接近。随着光照强度增大，
浙江台州产地样品叶片的蒸腾速率在 500
μmol/(m2·s) 光照强度时出现降低，之后在 1 000～
2 000 μmol/(m2·s) 光照强度时出现缓增，整体波动
大；福建闽侯产地样品叶片的蒸腾速率在 500～
2 000 μmol/(m2·s) 光照强度之间波动不大，趋于平
稳；福建顺昌产地样品叶片的蒸腾速率在 500～
2 000 μmol/(m2·s) 趋于递增。
对不同光照强度的 3 个产地样品叶片的蒸腾速
率进行二因素无重复方差分析，结果见表 3 和 4。

0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
光照强度Light intensity(μmol·m-2·s-1)
蒸
腾
速
率
T
r
m
m
o
l
(
μ
m
o
l
·
m
-
2
·
s
-
1
)
闽侯产地
Minhou
顺昌产地
Shunchang
浙江产地
Zhejiang

图 5 叶片的蒸腾速率-光强曲线
Fig. 5 Curves of light intensity in leaves transpiration rate
福建闽侯
福建顺昌
浙江台州
7
6
5
4
3
2
1
0蒸
腾
速
率
/(μ
m
ol
·m
−2
·s−
1 )

0 500 1 000 1 500 2 000
光照强度/(μmol·m−2·s−1)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 17 期 2015 年 9 月

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表 3 不同产地对三叶青的蒸腾速率影响的 LSD 多重分析
Table 3 LSD multiple analysis on leaf transpiration rate of
T. hemsleyanum different habitat regions
产地 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
福建闽侯 0.461 6 a A
福建顺昌 0.435 9 a AB
浙江台州 0.369 6 b B
结果表明，闽侯产地样品对叶片的蒸腾速
率的提高有较大帮助，且 500、600、1 900、2 000
μmol/(m2·s) 光照强度与 0、100 μmol/(m2·s) 光照
强度处理后相比呈差异极显著（P＜0.01），而其
他光照强度处理对叶片的蒸腾速率的影响差异
不显著，这与光照强度处理后叶片蒸腾速率曲
线图的变化一致。
表 4 不同光照强度对三叶青的蒸腾速率影响的 LSD 多重分析
Table 4 LSD multiple analysis on leaf transpiration rate of T. hemsleyanum with different light intensity
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
500 0.522 0 a A 1 300 0.418 3 abc ABC
2 000 0.514 3 a A 800 0.416 7 abc ABC
1 900 0.499 0 a A 1 200 0.402 7 abc ABC
600 0.490 3 a A 900 0.399 3 abc ABC
1 800 0.483 0 a AB 1 100 0.390 3 abcd ABC
400 0.479 0 ab AB 300 0.388 3 abcd ABC
1 700 0.466 7 ab AB 1 000 0.386 3 abcd ABC
1 600 0.457 0 ab AB 200 0.317 7 bcd ABC
1 500 0.450 7 ab AB 100 0.270 3 cd BC
700 0.444 0 ab ABC 0 0.232 2 d C
1 400 0.441 0 ab ABC

2.6 叶片气孔导度
从图 6 可知，在 0～2 000 μmol/(m2·s) 光照
强度范围内，福建闽侯产地样品叶片的气孔导
度变化趋势较平稳，顺昌产地样品叶片的气孔
导度变化趋势递增，台州产地样品叶片的气孔
导度变化趋势先升后降再趋于平稳，并且 3 个
产地样品叶片的蒸腾速率变化趋势与气孔导度
变化趋势均相似。在 1 000 μmol/(m2·s) 光照强
度时，3 个产地样品叶片的气孔导度变化趋势最
低点，这现象与蒸腾速率变化趋势、净光合速
率变化趋势一致。
0
1
2
3
4
5
6
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
光照强度Light intensity（umol·m-2·s-1）
气
孔
导
度
C
o
n
d
(
u
m
o
l
·
m
-
2
·
s
-
1
)
闽侯产地
Minhou
顺昌产地
Shunchang
浙江产地
Zhejiang

图 6 叶片的气孔导度-光强曲线
Fig. 6 Curves of stomatal conductance light intensity of
leaves
对不同光照强度的 3 个产地样品叶片的气孔导
度进行二因素无重复方差分析，结果见表 5 和 6。
结果表明，闽侯产地样品对叶片的气孔导度的提
高有较大帮助，且 400～700、1 900、2 000 μmol/(m2·s)
与 0、100 μmol/(m2·s) 光照强度处理相比差异呈极显
著差异（P＜0.01），而其他光照强度处理对叶片的气
孔导度的提高影响差异不显著，这与光照强度处理后
叶片气孔导度曲线图的变化一致。
表 5 不同产地样品对三叶青的气孔导度影响的 LSD 多重
分析
Table 5 LSD multiple analysis on stomatal conductance of
T. hemsleyanum different habitat regions
产地 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
福建闽侯 4.249 8 a A
福建顺昌 3.882 4 ab AB
浙江台州 3.452 0 b B

2.7 叶片水分利用率
在三叶青的生长发育过程中，叶片的水分平衡
对植物的生长极其重要，影响到叶片的光合作用和
蒸腾作用以及气孔的调节功能。叶片水分利用率是
叶片内蒸散消耗单位量水所制造的干物质量，反
映出叶片水势对净光合速率和蒸腾速率的影响程
度，是蒸腾系数的倒数，从而影响到三叶青植物体
福建闽侯
福建顺昌
江台州
6
5
4
3
2
1
0
气
孔
导
度
/(μ
m
ol
·m
−2
·s−
1 )

0 500 1 000 1 500 2 000
光 度/(μmol·m−2·s−1)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 17 期 2015 年 9 月

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内水分散失和碳固定的平衡点。蒸腾耗水量又可视
为生理需水量，以蒸腾系数来表示。
从图 7 可知，用公式光合速率/蒸腾速率表示单
叶片间水分利用率曲线。在 0～500 μmol/(m2·s) 光
照强度时，3 个产地样品单叶片间水分利用率随着
光照强度增强而增加。在 500～2 000 μmol/(m2·s) 光
照强度时，顺昌、台州产地样品单叶片间水分利
用率相当，其中在 1 000 μmol/(m2·s) 光照度出现
水分利用率下降现象，下降幅度不大，整体变化趋
于平稳。闽侯品种单叶片间水分利用率随着光强增
强而先急剧下降后缓慢上升，而在 500～1 000
μmol/(m2·s) 光照强度时出现大幅度下降，与气孔导
度变化趋势一致，说明叶片细胞间水分散失降低，
蒸腾速率和光合速率减缓。同时，可得出在 500
μmol/(m2·s) 光照强度条件下，三叶青植物的生理需
水量最小。
表 6 不同光照强度对三叶青的气孔导度影响的 LSD 多重分析
Table 6 LSD multiple analysis on stomatal conductance of T. hemsleyanum with the different light intensity
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
500 4.730 0 a A 1 400 3.930 3 ab ABC
600 4.636 7 a A 1 300 3.821 0 abc ABC
2 000 4.476 7 a A 900 3.743 3 abc ABC
700 4.413 3 a A 300 3.733 3 abc ABC
1 900 4.413 3 a A 1 200 3.622 3 abc ABC
400 4.366 7 a A 1 100 3.509 7 abc ABC
1 800 4.293 3 ab AB 1 000 3.466 7 abcd ABC
800 4.186 7 ab AB 200 2.966 7 bcd ABC
1 700 4.153 3 ab AB 100 2.506 7 cd BC
1 600 4.013 3 ab AB 0 2.112 5 d C
1 500 3.993 3 ab AB


0
2
4
6
8
10
12
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
光照强度Light intensity(umol·m-2·s-1 )
叶
间
水
分
利
用
率
L
e
a
f

w
a
t
e
r

u
s
e

e
f
f
i
c
i
e
n
c
y
(
P
n
/
T
r
)
闽侯品种
Minhou
顺昌品种
Shunchang
浙江品种
Zhejiang

图 7 叶片水分利用率-光照强度曲线
Fig. 7 Curves of water utilization ratio-light intensity in
leaves
对不同光照强度的 3 个产地样品叶片的水分利
用率进行二因素无重复方差分析，结果见表 7 和 8。
结果表明，闽侯产地样品对叶片水分利用
率高，且 600、700 μmol/(m2·s) 光照强度与 0、
100 μmol/(m2·s) 光照强度处理后相比表现为差
异极显著（P＜0.01），而其他光照强度处理对叶
片的净光合速率的影响差异不显著，这与不同
光照强度处理后叶片净光合速率曲线图的变化
表 7 不同产地对三叶青的叶片水分利用影响的 LSD 多重
分析
Table 7 LSD multiple analysis on leaf water use efficiency
of T. hemsleyanum from different habitat regions
产地 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
福建闽侯 7.961 7 a A
福建顺昌 5.745 3 b B
浙江台州 5.599 9 b B

一致。
3 讨论
3.1 三叶青的气孔结构
本实验在 30 ℃温度时观察不同产地样品叶
片的气孔状态，发现在福建顺昌产地样品植株不
同部位的叶片的气孔均张开；福建闽侯产地样品
植株仅顶端位置叶片的气孔张开；浙江台州产地
样品植株仅底端位置叶片的气孔张开。实验表
明，三叶青植物仅在叶片的下表皮平行分布着环
绕类型气孔，副卫细胞外壁呈光滑、突起，气孔
完全张开呈纺锤形。
福建闽侯
福建顺昌
江台州
12
10
8
6
4
2
0
叶
间
水
分
利
用
率
/%

0 500 1 000 1 500 2 000
光照强度/(μmol·m−2·s−1)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 17 期 2015 年 9 月

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表 8 不同光照强度对三叶青的叶片水分利用影响的 LSD 多重分析
Table 8 LSD multiple analysis on leaf water use efficiency of T. hemsleyanum with the different light intensity
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
光照强度/
(μmol·m−2·s−1) 均值/% 5%显著水平 1%极显著水平
600 8.031 0 a A 1 400 6.434 3 defg BCDE
700 7.917 0 ab A 1 800 6.317 2 efg BCDE
500 7.679 3 abc AB 1 900 6.306 5 efg BCDE
400 7.522 3 abc ABC 1 700 6.306 3 efg BCDE
800 7.418 0 abcd ABCD 1 500 6.276 7 efg CDE
900 7.316 3 abcde ABCDE 1 900 6.194 9 fg CDE
1 000 7.190 0 abcdef ABCDE 2 000 6.060 0 g DE
1 100 7.158 3 abcdef ABCDE 200 5.973 3 g EF
1 200 6.933 0 bcdefg ABCDE 100 4.590 0 h F
1 300 6.790 7 cdefg ABCDE 0 0.000 0 i G
300 6.733 3 cdefg ABCDE

3.2 三叶青蒸腾作用的研究
本实验对不同产地样品三叶青植物的气孔变化
与蒸腾速率进行对比，采用二因素无重复方差分析，
表明福建顺昌、闽侯产地样品的差异性均具有显著
性差异。福建闽侯产地样品三叶青的光饱和点为
600 μmol/(m2·s)，光合速率与蒸腾速率均最高，水
分利用率最高，有利于块根生长，促进植株体内黄
酮类化合物积累。福建顺昌产地样品三叶青的光饱
和点为 1 900 μmol/(m2·s)，维持植物体内水分，光
合速率与蒸腾速率均最高，促进植物体内呼吸作用、
光合作用和蒸腾作用转化。
本研究显示，药用植物气孔的开闭变化与蒸腾
速率、净光合速率、气孔导度以及叶间水分利用率
的变化曲线是一致。在相同温度条件下，不同品种、
不同生长部位的药用植物叶片气孔呈现出不同形
态。不同光照强度对不同产地样品叶片的蒸腾作用、
气孔导度、光合作用影响较大，体现了中药材道地
性优势。进而得出不同产地植物所需的最优光照强
度，确定不同产地植物所需的最优栽培条件。因此，
本研究得到了不同产地三叶青的气孔变化、光合作
用以及蒸腾作用的规律，为人工栽培技术奠定了可
靠的依据。
参考文献
[1] 陈瑞云. 特色中药材栽培技术 [M]. 福州: 福建科学技
术出版社, 2011.
[2] 彭 昕, 林言娜, 何军邀, 等. 培养条件对三叶青愈伤
组织生长及总黄酮含量的影响 [J]. 药物生物技术 ,
2012, 19(2): 138-141.
[3] 钟毓倩. 三叶青的组织培养与快速繁殖研究 [J]. 浙江
中医杂志, 2007, 42(6): 363.
[4] 钱丽华, 毛碧增. 光温条件对三叶青愈伤生长及黄酮
积累的影响 [J]. 浙江农业科学, 2013, 1(9): 1098-1100.
[5] 程 伟, 陆曙梅. 三叶青提取物对肺癌 A549 细胞的体外
抑制作用 [J]. 中国实验方剂学杂志, 2007, 13(10): 53-56.
[6] 符渊淼. 药用植物三叶青的种质鉴定和组培快敏研究
[D]. 杭州: 浙江大学, 2012.
[7] 杨 华, 宋绪忠, 陈 磊. 不同遮阴处理的三叶崖爬藤
光合作用特性 [J]. 林业科技开发, 2010, 24(5): 57-59.
[8] 杨 洋, 马三梅, 王永飞. 植物气孔的类型、分布特点
和发育 [J]. 生命科学研究, 2011, 15(6): 550-555.
[9] 高华娟, 陈信云. 药用植物气孔之探析 [J]. 海峡药学,
2011, 23(7): 55-57.
[10] 杨 芳, 蒲 训. 植物气孔类型初步分类考证 [J]. 现
代农业科技, 2010, 1(22): 193-196.
[11] Zhang D X, Xiang T H, Li P H, et al. Transgenic plants of
Petunia hybrida harboring the CYP2EJ gene efficiently
remove benzene and toluene pollutants and improve
resistance to formaldehyde [J]. Gen Mol Biology, 2011,
34(4): 634-639.
[12] Shkryl Y N, Veremeichik G N, Bulgakov V P, et al.
Individual and combined effects of the rolA, B, and (genes
on anthraquinone production in Rubia cordifolia transformed
calli [J]. Biot Bioen, 2008, 100(1): 118-125.
[13] 邱东萍, 丁 鸿, 齐丽霞. 阴生植物和阳生植物气孔数
量比较分析 [J]. 山东农业科学, 2010, 1(8): 41-43.
[14] 陈洪国. 四种常绿植物蒸腾速率、净光合速率的日变化
及对环境的影响 [J]. 福建林业科技, 2006, 33(1): 76-79.
[15] 董泽军. 植物蒸腾作用高速率之原因 [J]. 中国农学通
报, 2010, 26(21): 131-135.