全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 25(6)：576—578 2005年 11月
米瓦罐的光合特性研究
张 健，刘美艳
(徐州师范大学生命科学学院，江苏徐州 221116)
摘 要：采用美国LI—COR生产的LI一6400便携式光合系统研究了米瓦罐的光合特性。结果表明，米瓦罐光
合速率的日变化呈单峰曲线，上午 1O：O0时光合速率达到最大值；在大气 COz浓度下，米瓦罐的光饱和点为
1 800 mo1．m ·s-1，光补偿点为30~．mol·m一2·s-I；在光饱和点的光强下，米瓦罐的C02饱和点为 1 200
／~molCO2·mol～，COz补偿点为 40 p-molCOz·mol一1。
关键词：米瓦罐；日变化曲线；光饱和点；光补偿点；C02饱和点；C02补偿点
中图分类号 ：Q945 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2005)06-0576-03
Study on the ph0t0synthetic characters
of Silene conoidea
ZHANG J ian．LIU Mei—yan
(School of Li Science，Xuzhou Normal University，Xuzhou 221116，China)
Abstract：The photosynthetic characters of leaves in Silene conoidea were studied with LI一6400 portable pho-
tosynthesis system．The results showed that the diurnal variation of photosynthetic rate presented a single
peak curve，and the maximum value of photosynthetic rate appeared at 10am．Under atmospheric C02 concen—
tration，the 1ight saturation point was about 1 800／~mol·m一 ·s and the light compensation point was about
30 mo1·m ·s～．W hen the light intensity was at the light saturation point，the C02 saturation point of
Silene conoidea was about 1 200~molCOz·mol一 and the C02 compensation point was about 40／．tmolC02·mol-1．
Key words：Silene conoidea；diurnal variation curve；light saturation point；light compensation point；C02 sat—
uration point；C02 compensation point
米瓦罐(Silene conoidea L．)，又称麦瓶草、面
条棵，属石竹科蝇子草属一年生草本植物，高 25～
60 cm，全株有腺毛。茎直立，单生。基生叶匙形，茎
生叶矩圆形或披针形，长 5～8 cm，宽 5～10 mm，主
茎总叶数约 3O张。在我国主要分布于黄河流域和
长江流域各省区，西至新疆和西藏。常生于麦田中
或荒地草坡，为麦田普遍发生的一种杂草，可作野菜
(江苏植物研究所，1982)，江苏徐淮地区有食用野生
米瓦罐嫩株的习惯。全草药用，有润肺止咳、凉血止
血之功效。近年来，已经有关于米瓦罐人工栽培(高
素兰等，2002)和抗氧化成分(刘美艳等，2004)的研究
报道。本文研究了米瓦罐的光合作用的日变化、光饱
和点、光补偿点及 COz饱和点、CO。补偿点，旨在为
野生米瓦罐的人工栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1．1供试材料
2003年夏季采集野生米瓦罐的种子，同年 1O月
20日将米瓦罐种子播种于塑料盒中，盆高 35 cm、直
收稿 日期：2004—10—02 修订日期：2005一O1—16
基金项目：徐州师范大学科研基金资助项目(03XI B16)[Support by the Scientific Research Foundation of Xuzhou Normal University
(03XLB16)]。
作者简介：张健(1967一)，男 ，江苏沛县人 ，副教授，硕士，主要从事植物生理学的教学与研究 ，E-mail：<41515@sina．com>．
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6期 张 健等：米瓦罐的光合特性研究 577
径40 cm，培养用土取自徐州师范大学生命科学学院
实习基地，土壤为粘壤土，pH6．8，土壤有机质含量为
12 g／kg，全氮为0．8 g／kg、速效磷为 0．03 g／kg、速效
钾为0．05 g／kg。于室外自然温度、光照下培养。
1．2测定方法
1．2．1光合速率日变化的测定 2004年4月上旬选
择晴好天气，随机选取 3株米瓦罐，每株选取 l张功
能叶片(第 14叶)，从 6：00开始至 l8：00(全天温
度变化范围14．8～27．9℃，空气相对湿度变化范围
75 ～40 )，采用美国 LI—COR生产的 LI一6400便
携式光合系统测定米瓦罐叶片的光合速率，每小时
测定 1次，每次测定读取 3个稳定的数值，同时记录
其它各项生理指标，连续测定 3 d。为了避免不同叶
片对光照强度和 CO2浓度反应的差异，观测时取同
一 叶片中间的相同部位进行。取 3 d测量的平均值
进行各项分析。
气孔限制值(Ls)按 Berry(1980)的方法计算
(Ls=1-Ci／Ca)。
1．2．2光 饱 和 点 和 光补 偿 点 的 测 定 用 6400一
OICO：注入系统将参比室 CO：(CO：R)控制在 390
~molCO2·mol ；通过 6400—02 LED光源改变光照
强度(PAR)，测定 0、3O、5O、i00、200、400、800、l
000、l 200、l 400、l 600、l 800、2 000 mol·m- ·
s- 光强下米瓦罐叶片的光合速率。随机测定 3张叶
片，读取每张叶片在每个光强下 3个稳定的光合速
率数值，取平均值。测定于每天上午 l0时左右进
行，气温为(22±2)℃，空气相对湿度为(65±5) 。
测量时叶片温度控制在(22±0．5)℃。
1．2．3 CO：饱和点和 CO：补偿点的测定 根据光
饱和点测定的结果，用 6400—02 LED光源将 PAR
控制在 l 800 mo1．m- ·s～，通过 6400一OICO2注
入系统改变 CO2 R，测定 50、lO0、200、400、600、
800、l 000、l 200、l 400、1 600、1 800、2 000
g．molCO：·mol- 浓度下米瓦罐叶片的光合速率。
随机测定3张叶片，读取每张叶片在每个光强下 3个
稳定的光合速率数值，取平均值。测定于每天上午
l0时左右进行，气温为(22±2)℃，空气相对湿度为
(65±5) 。测量时叶片温度控制在(22±0．5)℃。
2 结果与分析
2．1米瓦罐光合速率的日变化
米瓦罐光合速率的日变化呈单峰曲线(图 1)。
6时的净光合速率为负值，表明此时呼吸速率大于光
合速率；此后光合速率迅速升高，l0时达到最大值；11
～ l3时光合速率比l0时略有下降，但仍维持在一个
比较高的水平上；14时起，光合速率快速下降。 ．
40
们 30
槲
星20
l l0
一 l0
。
／
—、
、． _／
⋯
8 l0 l2 14 16 1
． 时 问 Time fO’clock1
图 l 米瓦罐光合速率的日变化
Fig．1 The diurnal variation of photosynthetic
rate in Silene concidea
2．2气孔导度和胞间CO：浓度的变化
米瓦罐叶片气孔导度从 6时开始上升至 l0时
达到最大，这与光合速率的变化趋势一致(图 2)。
此后气孔导度持续下降。在一天中的早上 (6～7
时)和傍晚(17～l8时)，胞间 CO：浓度较高；8～16
时，胞间CO：浓度一直维持在较低水平。
0．6
0．5
0
时问Time(O’clock)
吕
一
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霉
图 2 气孔导度和胞间C02浓度的变化
Fig．2 The fluctuation of stomatal conductance and
intercellular C02 concentration of leaves
in Silene concidea
气孔限制值的计算结果表明，从 6～16时，气孔限制
值呈明显的上升趋势，l7～l8时，气孔限制值降低。
2．3光饱和点和光补偿点的测定
米瓦罐光合作用的光响应曲线如图3所示。从
图中可以看出，当光照强度小于 800 tzmol·m- ·
S 时，随着光照强度的增加，米瓦罐叶片的光合速率
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迅速升高。光照强度超过 800#mol·n『。·s 时，
光合速率增加缓慢，至 l 800#mol·n『。·s～，光合
速率不再升高。根据曲线计算，米瓦罐的光补偿点
30#mol·m-。·S_ ，光饱和点为 1 800#tool·m-。·
s-
。 米瓦罐光合作用适 宜的光合有效辐射范围
较宽(1 O00～l 8OO)#mol·nr。·S～。
如
光照强度 PAR(pmo1．m一．s )
图3 米瓦罐的光饱和点和光补偿点
Fig．3 The light saturation point and compensation
point of leaves in Silene conoidea
0
0 500 1000 1500 2000 2500
C02A度 C02 concentration(pmolCO2．tool。)
图 4 米瓦罐的C02饱和点、CO2补偿点
Fig．4 The CO2 saturation point and compensation
point of leaves in Silene conoidea
2．4 CO：饱和点和 CO：补偿点的测定
在光饱和点的光照强度(PAR=1 800 m0l·
m ·s )下，测定米瓦罐光合作用的 CO。响应曲线
(图4)，由图中可以看出，在 500#molCO2·mol- 浓
度下时，米瓦罐光合速率随着 CO。浓度的升高迅速
升高；继续增大 CO。浓度，光合速率升高缓慢；至
1 200#moltO。·mol 光合速率达到最大值。根据
曲线可以看出，在 PAR=1 800#mol·m-。·s- 时，米
瓦罐的CO2饱和点为 1 200#molCO2·mol- 左右，
回归分析计算，CO。补偿点为40#molCO。·mol～。
3 讨论
阳生植物具有较高的光补偿点和光饱和点(王
忠，2000)。大豆的光补偿点、光饱和点分别为 4O
#mol·m-。·S～、l 800#mol·nr。·s (董高峰等，
2001)；辣椒的光补偿点、光饱和点分别为 50 mol
· m -。 · s-
、l 800#mol·n『。·s (霍振荣等，1998)。
上述的实验结果表明，米瓦罐的光补偿点、光饱和点
分别为 30#mol·m-。·s～、l 800 bcmol·r ·S～，
因此，米瓦罐具有阳生植物的特性。
本文的实验结果表明，米瓦罐的光合日变化呈
单峰曲线，而从 6：00开始，胞问C02浓度(Ci)降低，
气孔限制值(Ls)增大，根据Farquhar等(1982)提出的
气孔限制值分析的观点和国内外常用的分析光合速
率降低的方法，判定引起叶片光合速率降低的主要因
素的主要根据是胞间 C02浓度(Ci)和气孔限制值
(Ls)的变化方向。Ci降低和Ls升高表明气孔导度降
低是主要原因，而 Ci增高和 Ls降低则表明引起光合
速率降低的主要原因是非气孔因素。所以，造成米瓦
罐光合速率降低的主要原因是气孔因素。
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