全 文 ：　 Ｇｕｉｈａｉａ　 Ｍａｒ. ２０１６ꎬ ３６(３):３２３－３２８
ｈｔｔｐ: / / ｊｏｕｒｎａｌ.ｇｘｚｗ.ｇｘｉｂ.ｃｎ
ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｇｕｉｈａｉａ－ｊｏｕｒｎａｌ.ｃｏｍ
ＤＯＩ: １０.１１９３１ / ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０１４０２０１５
梁娟ꎬ杨家胜ꎬ叶漪. 温度对七叶一枝花光合特性及皂苷含量的影响 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０１６ꎬ ３６(３):３２３－３２８
ＬＩＡＮＧ ＪꎬＹＡＮＧ ＪＳꎬＹＥ Ｙ. Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ [Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０１６ꎬ ３６(３):３２３－３２８
温度对七叶一枝花光合特性及皂苷含量的影响
梁　 娟１ꎬ ２∗ꎬ 杨家胜１ꎬ 叶　 漪１
( １. 怀化学院 生命科学系ꎬ 湖南 怀化 ４１８０００ꎻ ２. 民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室ꎬ 湖南 怀化 ４１８０００ )
摘　 要: 该研究以珍稀濒危药用植物七叶一枝花(Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ)为材料ꎬ利用人工气候箱设置 ３ 个温度条
件ꎬ即低温(１０℃ / １６℃)、适温(１８℃ / ２４℃)、高温(２６℃ / ３２℃)ꎬ采用盆栽法分析了不同温度条件对七叶一枝
花光合特性和主要有效成分皂苷含量的影响ꎮ 结果表明:(１)适温条件下ꎬ七叶一枝花叶绿素含量、最大光合
速率、光饱和点、表观量子效率均高于低温和高温处理ꎬ而光补偿点、暗呼吸速率则低于两者ꎮ (２)适温条件
下ꎬ七叶一枝花根茎体内皂苷含量最大ꎬ达到了 ４.３３％ꎬ低温和高温处理下皂苷含量分别只有适温的 ４２.２６％和
３３.４９％ꎬ氨基酸含量同样表现为适温处理下最大ꎮ (３)七叶一枝花有效成分含量与叶片叶绿素含量、光合速
率呈显著正相关ꎬ而与呼吸速率呈显著负相关ꎬ说明温度直接影响植株的光合作用、呼吸作用ꎬ进而影响有效
成分的积累ꎮ 温度对七叶一枝花光合特性及有效成分的积累影响显著ꎬ２２ ℃左右的平均温度(１８℃ / ２４℃)是
七叶一枝花栽培的适宜温度ꎬ此温度有利于其生长及有效成分的积累ꎬ该研究结果为七叶一枝花人工栽培中
温度的科学管理提供了依据ꎮ
关键词: 七叶一枝花ꎬ 温度ꎬ 光合特性ꎬ 皂苷含量
中图分类号: Ｑ９４５.７９　 　 文献标识码: Ａ　 　 文章编号: １０００￣３１４２(２０１６)０３￣０３２３￣０６
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ
ＬＩＡＮＧ Ｊｕａｎ１ꎬ ２∗ꎬ ＹＡＮＧ Ｊｉａ￣Ｓｈｅｎｇ１ꎬ ＹＥ Ｙｉ１
( １. Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｈｕａｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｈｕａｉｈｕａ ４１８０００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｕｎａｎ
Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｏｆ Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｔｈｎｉｃ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｐｌａｎｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ Ｈｕａｉｈｕａ ４１８０００ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇꎬ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍａｉｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ｏｆ ｓａｐｏｎｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｒｅ ａｎｄ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔ Ｐａｒｉｓ
ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ. Ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａ￣
ｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｌｉｍａｔｅ ｂｏｘｅｓꎬ ｎａｍｅｌｙ ｌｏｗ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ(１０℃ / １６℃)ꎬ ａｐｐｒｏｐｒｉ￣
ａｔｅ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ(１８℃ / ２４℃)ꎬ ｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ(２８℃ / ３２℃). Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１)
ｕｎｄｅｒ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬ ｔｈｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｍａｘｉｍｕｍ ｎｅｔ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅꎬ
ｌｉｇｈｔ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔꎬ ａｐｐａｒｅｎｔ ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｌｏｗ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｄａｒｋ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗｅｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅｍ. (２) Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｓａｐｏｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｒｏｏｔｓ ｏｆ Ｐ.
ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｗａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｕｎｄｅｒ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬ ｗｈｉｃｈ ｒｅａｃｈｅｄ ４.３３％. Ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔｓ ｏｆ ｓａｐｏ￣
ｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｌｏｗ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｏｎｌｙ ４２.２６％ ａｎｄ ３３.４９％ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ
收稿日期: ２０１４￣１０￣２１　 　 修回日期: ２０１５￣０１￣２６
基金项目: 湖南省教育厅项目(１２Ｃ０８４３)ꎻ民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室开放项目(ＨＨＵＷ２０１１￣６４)ꎻ湖南省植物学重点学科
建设项目(２０１１￣４２)[Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ(１２Ｃ０８４３)ꎻ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｐｅｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｅｔｈｎｉｃ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｐｌａｎｔ Ｒｅｓｏｕｎｅｓ ｉｎ Ｈｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ(ＨＨＵＷ２０１１￣６４)ꎻ Ｋｅｙ Ｓｕｂｊｅｃｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ(２０１１￣４２)]ꎮ
作者简介: 梁娟(１９８２￣)ꎬ女ꎬ湖南娄底人ꎬ硕士ꎬ讲师ꎬ主要从事药用植物栽培方面的研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｌｉａｎｇｊｕａｎ８２４２＠ １６３.ｃｏｍꎮ
∗通讯作者
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ. Ｔｈｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｕｎｄｅｒ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ. (３) Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｒａｔｅ ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｔｈａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ａｎｄ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ. Ｉｔ ｍｅａｎｔ ｔｈａｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ. ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ. Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｆ ２２ ℃(１８℃ / ２４℃) ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｃｕｌ￣
ｔｉｖａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｐ. ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｓａｐｏｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ
　 　 七叶一枝花(Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ)ꎬ又名重楼ꎬ为百
合科重楼属多年生草本植物ꎬ生长在山坡林下及灌
丛中ꎬ喜在凉爽、阴湿的环境中生长ꎮ 七叶一枝花以
根茎入药ꎬ是云南白药的主要成分之一ꎬ具有败毒抗
癌、消肿止痛、免疫调节等作用ꎬ在民间主要用于治
疗各种痈肿、跌打损伤和蛇虫咬伤等(边洪荣等ꎬ
２００２ꎻ张嫚等ꎬ２０１１)ꎮ 目前已从七叶一枝花体内分
离鉴定出了 ５０多种化合物ꎬ主要为甾体类、黄酮苷、
氨基酸及其他成分ꎬ其中甾体皂苷为其主要活性成
分ꎬ是该植物发挥药理药效的主要次生代谢物ꎬ占总
化合物的 ８０％以上(边洪荣等ꎬ２００２)ꎮ
七叶一枝花的利用主要以野生为主ꎬ由于近年
来遭到过度采挖ꎬ导致野生资源量逐年减少ꎬ人工栽
培成为七叶一枝花野生资源保护及可持续开发利用
的有效途径(梁娟等ꎬ２０１４)ꎮ 关于七叶一枝花人工
栽培的研究目前并不多ꎬ而关于不同环境因子对七
叶一枝花生理特性影响的研究更是鲜有报道(田启
建等ꎬ２０１０)ꎮ 温度是影响中药材产量与品质的重
要环境因素ꎬ温度胁迫对药用植物的生理生化特性
及有效成分积累有显著影响(石进校等ꎬ２００２ꎻ许桂
芳等ꎬ２００６ꎻ薛建平等ꎬ２００７ꎻ艾娟等ꎬ２０１０)ꎮ 本研究
利用人工气候箱模拟温度胁迫ꎬ分析不同温度条件
对七叶一枝花光合特性及皂苷、氨基酸等有效成分
含量的影响ꎬ确定适宜其生长的温度范围ꎬ为七叶一
枝花的栽培提供理论依据和实践指导ꎮ
１　 材料与方法
１.１ 材料与处理
２０１３年 ５月初将七叶一枝花栽入到上口径 ２１
ｃｍꎬ下口径 １４ ｃｍꎬ高 １９ ｃｍ的花盆中(每盆栽一株ꎬ
盆内均为壤土)ꎮ ６ 月初选取长势均一的植株 １５
盆ꎬ并随机分为 ３ 组(每组 ５ 盆)ꎬ分别放入三个人
工气候箱(上海银泽仪器设备有限公司生产的 ＲＸＺ￣
５００Ｄ型)内ꎮ 气候箱温度分别设定为低温 １０℃ /
１６℃(１２ｈ夜 / １２ｈ昼)、适温 １８℃ / ２４℃ (１２ｈ 夜 / １２ｈ
昼)、高温 ２６℃ / ３２℃ (１２ｈ 夜 / １２ｈ 昼)ꎬ空气相对湿
度为 ７５％ꎮ 每天 ６:００－１８:００补充光强为 ５００ μｍｏｌ􀅰
ｍ￣２􀅰ｓ￣１的人工光照(前期实验数据)ꎬ其余时间关闭
光源ꎮ 用稀释的营养液补充水分ꎬ保持土壤含水量
２０％~３０％ꎮ 连续处理 ６０ ｄꎮ
１.２ 叶绿素含量测定
采用 Ａｒｎｏｎ 的方法(Ａｒｎｏｎꎬ１９４９)ꎬ随机选取各
处理组新鲜的叶片ꎬ用 ９５％乙醇提取、紫外可见分
光光度计(ＤＵ￣８００ꎬＵＳＡ)测定叶绿素含量ꎬ每个处
理重复 ３次ꎬ取平均值ꎮ
１.３ 光合特性测定
处理 ６０ ｄ后ꎬ用 ＬＩ￣６４００ 便携式光合测定系统
(ＬＩ￣ＣＯＲꎬ ＵＳＡ)测定七叶一枝花叶片光合－光强曲
线(Ｐｎ￣ＰＡＲ)ꎮ 光强分别为 ０、２０、５０、１００、２００、３００、
５００、７００、１ ０００、１ ２００、１ ４００、１ ６００、２ ０００ μｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰
ｓ￣１ꎬ光源由仪器配备的红蓝光源(６４００￣０２Ｂ ＬＥＤ 光
源)产生ꎬＣＯ２浓度采用室内自然条件(５７０ μｍｏｌ􀅰
ｍｏｌ￣１)ꎮ 测定时每一光强下停留 ３ ｍｉｎꎬ每个处理重
复 ３次ꎮ 以光量子通量密度为横轴ꎬ净光合速率为
纵轴绘制光响应曲线ꎮ 根据 Ｐｎ￣ＰＡＲ 曲线的初始斜
率(ＰＡＲ<２５０ μｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰ｓ￣１)计算表观量子效率ꎬ
依据 Ｂａｓｓｍａｎ ＆ Ｚｗｉｅｒ(１９９１)的方法计算光饱和点、
光补偿点、最大净光合速率等ꎮ
选择上午 ９:００－１１:００ 测定不同温度处理下七
叶一枝花叶片的瞬时光合特性(培养箱内光照强度
５００ μｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰ｓ￣１)ꎬ包括瞬时净光合速率、蒸腾速
率、气孔导度、胞间 ＣＯ２浓度等生理指标ꎮ 每个处理
均进行 ３次重复ꎬ取平均值ꎮ
１.４ 有效成分含量测定
香草醛－高氯酸与皂苷反应后呈红色ꎬ是最常
用的皂苷显色法 (杨骁和张振秋ꎬ２００７ꎻ吴芬等ꎬ
２００６)ꎮ 用该方法测定七叶一枝花根茎中总皂苷含
量ꎬ其标准曲线方程为 Ｙ ＝ ０.０００２Ｘ－０.００３８ꎬ式中 Ｘ
为皂苷含量(μｇ􀅰μＬ￣１)ꎬＹ为样品在 ５６０ ｎｍ吸光值
４２３ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷
(梁娟等ꎬ２０１４)ꎮ 每处理重复 ３次ꎬ取平均值ꎮ
采用茚三酮显色法测定七叶一枝花根茎中氨基
酸含量ꎬ其标准曲线方程为 Ｙ ＝ ０.００２４Ｘ－０.２３４７ꎬ其
中 Ｘ为氨基酸含量(μｇ􀅰ｍＬ￣１)ꎬＹ为样品在 ５７０ ｎｍ
的吸光值ꎮ 每个处理重复测定 ３次ꎬ取平均值ꎮ
１.５ 数据分析
数据分析和图标绘制采用 ＳＰＳＳ１３.０、Ｅｘｃｅｌ 统
计软件进行ꎮ
２　 结果与分析
２.１ 叶绿素含量比较
不同温度处理下ꎬ七叶一枝花叶绿素 ａ(Ｃｈｌ ａ)、
叶绿素 ｂ(Ｃｈｌ ｂ)及叶绿素总量(Ｃｈｌ ａ＋ｂ)差异显著
(表 １)ꎮ 适温条件下ꎬ叶绿素 ａ、ｂ含量均最高ꎬ分别
为 １.４５和 ０.６５ ｍｇ􀅰ｇ￣１ ＦＷꎬ含量最低的为高温处理ꎬ
其总叶绿素含量总量只有适温处理的 ６２.３８％ꎮ 叶
绿素 ａ / ｂ从大到小依次为低温>适温>高温ꎮ
表 １　 不同温度处理下七叶一枝花光合色素含量比较
Ｔａｂｌｅ １　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｉｇｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ
ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
温度处理
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
叶绿素 ａ
含量
Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
Ｃｈｌ ａ
(ｍｇ􀅰ｇ￣１
ＦＷ)
叶绿素 ｂ
含量
Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
Ｃｈｌ ｂ
(ｍｇ􀅰ｇ￣１
ＦＷ)
叶绿素
ａ / ｂ
Ｃｈｌ ａ / ｂ
总叶绿素
含量
Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
ｔｏｔａｌ Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ
(ｍｇ􀅰ｇ￣１
ＦＷ)
１０℃ / １６℃ １.２９±
０.０３ｂ
０.４２±
０.０５ｂ
３.１３±
０.４４ａ
１.７０±
０.０３ｂ
１８℃ / ２４℃ １.４５±
０.０７ａ
０.６５±
０.０９ａ
２.２９±
０.４４ｂ
２.１０±
０.０３ａ
２６℃ / ３２℃ ０.８９±
０.０６ｃ
０.４２±
０.０２ｂ
２.１０±
０.０９ｃ
１.３１±
０.０７ｃ
　 注: 同列不同小写字母表示 ５％水平下差异显著ꎬ下同ꎮ
　 Ｎｏｔｅ: Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｔ ５％
ｌｅｖｅｌꎬ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ.
２.２ 光合特性比较
不同温度处理下七叶一枝花叶片光合对光强的
响应趋势基本一致(图 １)ꎬ但适温处理植株光饱和
点、最大光合速率、表观量子效率显著高于低温处理
与高温处理ꎬ而暗呼吸速率、光补偿点则低于两者
(表 ２)ꎮ 高温、低温处理下ꎬ光补偿点增加、光饱和
点下降ꎬ有效光照范围变窄ꎬ即温度胁迫降低了植物
对光强的适应范围ꎬ导致光合速率降低ꎮ 这说明温
度对七叶一枝花叶片光合作用影响显著ꎬ低温或高
温均不利于其光合作用ꎮ
　 　 不同温度处理下ꎬ七叶一枝花叶片瞬时光合特
图 １　 不同温度处理下七叶一枝花光响应曲线比较
Ｆｉｇ. １　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ Ｐａｒｉｓ
ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
性差异显著ꎮ 适温处理下瞬时净光合速率最大(图
２: Ａ)ꎬ而蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度
在高温下最大(图 ２: Ｂꎬ Ｃꎬ Ｄ)ꎬ低温下最小ꎮ 即随
着外界温度的升高ꎬ气孔导度明显增加ꎬ胞间二氧化
碳浓度升高ꎬ蒸腾速率增加ꎮ
２.３ 根茎有效成分积累
不同温度处理下ꎬ根茎体内皂苷含量差异较显
著(图 ３)ꎮ 适温处理皂苷含量最大ꎬ为 ４.３３％ꎬ低温
和高温处理皂苷含量分别为适温的 ４２. ２６％和
３３.４９％ꎮ 不同温度处理下ꎬ根茎体内氨基酸含量变
化与皂苷变化一致(图 ４)ꎬ表现为适温处理氨基酸
含量最大ꎮ 可见ꎬ温度对七叶一枝花皂苷、氨基酸含
量影响较大ꎬ温度过高或过低都不利于其主要有效
成分的积累ꎮ
２.４ 相关性分析
不同温度处理下ꎬ七叶一枝花根茎体内皂苷含
量、氨基酸含量与叶片叶绿素含量、光合速率呈显著
正相关ꎬ与呼吸速率呈显著负相关ꎮ 这说明低温、高
温处理下七叶一枝花体内皂苷、氨基酸等有效成分
含量较适温条件下低与光合作用有很大关系ꎮ
４　 讨论与结论
４.１ 不同温度处理对七叶一枝花叶片光合特性的影响
叶绿素的合成受温度影响很大ꎬ其形成的最适
温度为 ２０~３０ ℃ꎬ温度过高或过低均会降低其合成
速率ꎬ并破坏原有叶绿素(唐仕云等ꎬ２０１２ꎻ宰学明
等ꎬ２００７)ꎮ 低温、高温处理下七叶一枝花叶片 Ｃｈｌ
ａ、 Ｃｈｌ ｂ、 Ｃｈｌ ａ＋ｂ含量显著低于适温处理ꎮ 从盆栽
５２３３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 梁娟等: 温度对七叶一枝花光合特性及皂苷含量的影响
表 ２　 不同温度处理下七叶一枝花光合参数比较
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
温度处理
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
最大光合速率 Ａｍａｘ
(μ ｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
光饱和点 ＬＳＰ
(μｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
光补偿点 ＬＣＰ
(μｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
暗呼吸速率 Ｒｄ
(μｍｏｌ􀅰ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
表观量子
效率 ＡＱＹ
１０℃ / １６℃ ６.０６±０.７８ｂ ４３４.８±４７ｂ １４.４±２.１ｂ －１.０１±０.１２ｂ ０.０６５±０.０１ａ
１８℃ / ２４℃ ７.９２±０.９２ａ ４９３.６±５３ａ １０.８±１.７ｃ －０.７８±０.１０ａ ０.０７９±０.０２ａ
２６℃ / ３２℃ ５.４２±０.８５ｂ ４２１.２±４３ｂ １８.０±２.５ａ －１.０２±０.１３ｂ ０.０５３±０.０１ａ
图 ２　 不同温度处理下七叶一枝花瞬时光合特性比较
Ｆｉｇ. ２　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
表 ３　 七叶一枝花有效成分含量与叶绿素含量、
光合速率、蒸腾速率、呼吸速率相关分析
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｃｔｉｖｅ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ
ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｒａｔｅꎬ
ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
有效成分
Ａｃｔｉｖｅ
ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ
叶绿素含量
Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｌ
(ｍｇ􀅰ｇ￣１)
光合速率
Ｐｎ
(μｍｏｌ􀅰
ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
蒸腾速率
Ｔｒ
(μｍｏｌ􀅰
ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
呼吸速率
Ｒｄ
(μｍｏｌ􀅰
ｍ￣２􀅰ｓ￣１)
皂苷
Ｔｏｔａｌ ｓａｐｏｎｉｎ(％)
０.９２３∗ ０.９９３∗∗ －０.３４４ －０.９９６∗∗
氨基酸
Ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ(％)
０.９９４∗∗ ０.９８６∗∗ －０.５９６ －０.９３２∗
　 ∗: Ｐ<０. ０５ꎬ∗∗: Ｐ<０.０１.
试验七叶一枝花的生长状况也可以看出ꎬ适温条件
下七叶一枝花叶色碧绿且有光泽ꎬ而高温和低温条
件下ꎬ随着温度胁迫时间的延长ꎬ叶片逐渐变黄ꎬ尤
其是高温处理变化更明显ꎮ 因此ꎬ温度过高或过低
均不利于七叶一枝花叶绿素的形成ꎮ
图 ３　 不同温度处理下七叶一枝花根茎体内总皂苷含量比较
Ｆｉｇ. ３　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｓａｐｏｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｒｏｏｔｓ
ｏｆ Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
与叶绿素变化规律一致ꎬ适温条件下ꎬ七叶一枝
花的最大光合速率、光饱和点、表观量子效率均要高
于低温与高温处理ꎮ 说明七叶一枝花适宜生长在温
６２３ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷
图 ４　 不同温度处理下七叶一枝花根茎体内氨基酸含量比较
Ｆｉｇ. ４　 Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｒｏｏｔｓ ｏｆ
Ｐａｒｉｓ ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
度适中的环境中ꎬ温度过高或过低均不利于其光合
作用ꎮ 导致不同温度下七叶一枝花光合特性差异一
方面与植株叶绿素含量有关ꎬ在一定范围内ꎬ叶绿素
含量与植物光合作用之间是正相关关系(刘贞琦
等ꎬ１９８４)ꎮ 高温、低温条件下七叶一枝花叶绿素含
量较低ꎬ这是导致植株叶片光合速率较低的重要原
因ꎮ 另一方面ꎬ低温条件下植株光合速率较适温低
与气孔因素引起的 ＣＯ２供应能力的降低有关ꎬ而高
温条件下植株气孔导度最大ꎬ其光合速率较低可能
与非气孔因素有关ꎮ 可能是高温胁迫下ꎬ光系统Ⅱ
无法正常行使功能ꎬ导致叶绿体对光能的吸收和利
用受阻ꎬ同时温度胁迫可能使暗反应相关酶的活性
降低ꎬ从而导致光合速率降低(莫亿伟等ꎬ２０１１ꎻ张
其德ꎬ１９８９ꎻＢｒａｕｎ ｅｔ ａｌꎬ２００２ꎻＰｅｒｅｒａ ｅｔ ａｌꎬ１９９５)ꎮ
４.２ 不同温度处理对七叶一枝花根茎有效成分含量
的影响
温度对药用植物的光合作用、呼吸作用等生理
功能有直接影响ꎬ进而影响到其体内有效成分的形
成和积累(陶曙红等ꎬ２００３)ꎮ 适宜温度下ꎬ较高的
光合能力有利于光合产物即初生代谢物的形成ꎬ以
及某些次生代谢产物的积累(赵德修等ꎬ１９９８ꎻ丑敏
霞等ꎻ２００１)ꎮ 本研究表明七叶一枝花根茎体内皂
苷含量、氨基酸含量均在适温条件下最高ꎬ两者均与
叶片叶绿素含量、光合速率呈显著正相关ꎬ而与呼吸
速率呈显著负相关ꎮ 温度胁迫下ꎬ植株叶绿素含量
低ꎬ光合速率低ꎬ所产生的光合产物少ꎬ因而有效成
分积累较少ꎬ而适温条件下七叶一枝花光合作用的
产物除了用于营养生长来增加生物量外ꎬ还能用于
合成次生代谢物ꎬ因此皂苷的积累较多ꎮ 另外ꎬ温度
胁迫导致植株呼吸速率加剧ꎬ以及部分光合产物被
消耗ꎬ同样影响了有效成分皂苷的积累ꎮ
一定的环境胁迫可能有利于药用植物次生代谢
有效成分的积累ꎬ如高温有利于生物碱、蛋白质等含
氮物质的合成(黄璐琦等ꎬ２００７)ꎮ 本实验的结果并
没有体现出温度胁迫能提高有效成分ꎬ这说明不同
的植物对环境胁迫的响应不一ꎮ
综上所述ꎬ温度过高或过低均不利于七叶一枝
花的光合作用ꎬ不利于植株地上部分的生长以及根
茎体内有效成分的积累ꎬ七叶一枝花适宜生长在平
均温度 ２２ ℃左右的环境中ꎮ
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( 上接第 ３７２页 Ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｆｒｏｍ ｐａｇｅ ３７２ )
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８２３ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷