全 文 ：北方园艺２０１６（０２）：１５１～１５３ ·中草药·
第一作者简介：姚春娟（１９９０－），女，硕士研究生，研究方向为森林
培育。Ｅ－ｍａｉｌ：１１０５８７６４２６＠ｑｑ．ｃｏｍ．
收稿日期：２０１５－０９－２４
ＤＯＩ：１０．１１９３７／ｂｆｙｙ．２０１６０２０４０
二种决明属植物叶绿素荧光
特性的比较研究
姚 春 娟，郭 圣 茂，陈 兰 兰，熊 光 康
（江西农业大学 园林与艺术学院，江西 南昌３３００４５）
摘 要：以２种决明属植物草决明和望江南为试材，采用ＰＡＭ－２５００型叶绿素荧光仪，研究了
时刻、物种及其交互作用对２种决明属植物的影响。结果表明：草决明的Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｍ和ＥＴＲ均
小于望江南，而草决明的Ｆｏ却大于望江南。时刻对２种决明属植物的Ｆｏ、Ｆｍ和ＥＴＲ的影响均
存在显著性差异，对Ｆｖ／Ｆｍ存在极显著性差异；物种对Ｆｏ和Ｆｍ的影响不存在显著性差异，对
Ｆｖ／Ｆｍ存在显著性差异，对ＥＴＲ存在极显著性差异；时刻和物种之间的交互作用对Ｆｏ、Ｆｍ和
ＥＴＲ的影响存在显著性差异，对Ｆｖ／Ｆｍ存在极显著性差异。随着光照强度的增强，２种植物表现出
明显的光抑制现象，其中，草决明＞望江南。
关键词：决明属；叶绿素荧光；比较
中图分类号：Ｓ ５６７．２３＋９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－０００９（２０１６）０２－０１５１－０３
叶绿素荧光分析探测技术的兴起推动了非破坏性
植物光合机理和植物叶绿素荧光研究的发展。叶绿素
荧光作为内在的探针，其参数的变化在一定程度上反
映环境因子的变化对植物光合生理的影响，同时通过
参数的测定，也能获得植物叶片叶绿素的光抑制和光保
护机理的很多质与量的信息［１－３］。决明属 （Ｃａｓｓｉａ Ｌ．）属
云实科草本、灌木或乔木，约６００种，分布于热带和亚热
带、温带地区，我国有２０余种，广布于南北各省区。决明
属多种植物在我国传统中医药中的应用十分广泛，如草
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Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｕｌｅ ｏｆ Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｏｆ Ｄｉｃｔａｍｎｕｓ ｄａｓｙｃａｒｐｕｓ
ＬＩＵ Ｌｉｊｕａｎ１，ＺＨＡＮＧ Ｂａｏｇｕｏ２，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｗｅｉ ２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔｏｎｇｈｕａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｏｎｇｈｕａ，Ｊｉｌｉｎ １３４００２；２．Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｏｎｇｈｕａ Ｃｉｔｙ，Ｔｏｎｇｈｕａ，Ｊｉｌｉｎ
１３４００１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ３－ｙｅａｒ－ｏｌｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ Ｄｉｃｔａｍｎｕｓ ｄａｓｙｃａｒｐｕｓ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｅｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ Ｄｉｃｔａｍｎｕｓ ｄａｓｙｃａｒｐｕｓ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ
ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ，ｉｔｓ ｃｈａｎｇｅ ｌａｗ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｉｔｓ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｎ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ ｉｎ Ｔｏｎｇｈｕａ Ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ Ｎ∶Ｐ２Ｏ５∶
Ｋ２Ｏ＝７．８∶１∶５．８．Ｅａｒｌｙ Ｍａｙ ｔｏ ｅａｒｌｙ Ｊｕｌｙ，ｕｐｔａｋｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｂｙ Ｄｉｃｔａｍｎｕｓ ｄａｓｙｃａｒｐｕｓ
ｓｈｏｗｅｄ ａ ｒｉｓｉｎｇ ｔｒｅｎｄ，ｔｈｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｒｅａｃｈｅｄ ｐｅａｋ ｉｎ Ｊｕｌｙ ｓｉｘｔｈ ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔ ｔｈｅ ｙｅａｒ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗａｓ ｉｎ Ｊｕｌｙ
ｔｗｅｎｔｙ－ｆｉｒｓｔ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｗａｓ ｉｎ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ｆｏｒｔｈ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ
ｗｉｔｈｅｒｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｔｈａｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ．Ｉｔ ｗａｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｏ ｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ｌａｎｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅａｒｌｙ Ｊｕｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｃｔａｍｎｕｓ ｄａｓｙｃａｒｐｕｓ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ；ｒｕｌｅ ｏｆ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｆｅｉｔｉｌｅｚｅｒ
１５１
·中草药· 北方园艺２０１６（０２）：１５１～１５３
决明（Ｃ．ｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａ）即青葙子，有清肝明目、润肠通便、
防治高血压、高血脂的功效［４］；望江南（Ｃ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ）
又俗称蛇灭门、野扁豆、狗屎豆，可作缓泻剂，种子炒后
可治疟疾，但有微毒性［５］。该属植物除有药理作用外，
还可作为绿肥植物、覆盖植物和庭园观赏植物，部分可
作为木材使用。现就该属植物草决明和望江南的叶绿
素荧光特性进行比较，研究该属植物的叶绿素荧光特
性，以期为该属植物的优质高产栽培提供理论依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
试验在江西农业大学中药园内进行，材料为自然生
长、无遮阴处理、健康状况良好的一年生草决明和望江
南，选取受光相同、叶位和叶龄相对一致的成熟功能叶
片作为测量对象。
１．２ 试验方法
采用德国 ＷＡＬＺ 公司生产的便携式调制荧光仪
ＰＡＭ－２５００，于２０１４年９月中旬，选一晴天，现场随机测
定健康的草决明和望江南各３株。
１．３ 项目测定
测定前先对测试叶片进行暗适应２０ｍｉｎ，用铅笔轻
画一条线用以保证测定时每次都能夹在相同位置，同时
确保测定时，叶片的自然生长角度不变，测定时间为
０８：００—１８：００，２ｈ测定１次，每株重复３片叶。测定的
荧光参数主要有初始荧光Ｆｏ、最大荧光Ｆｍ、光化学效
率Ｆｖ／Ｆｍ以及表观光合电子传递速率ＥＴＲ。
１．４ 数据分析
应用Ｅｘｃｅｌ ２０１３进行数据图表处理，ＳＰＳＳ １７．０统
计软件进行Ｔｗｏ－ＡＮＯＶＡ分析和Ｄｕｎｃａｎ多重比较。
２ 结果与分析
２．１ 初始荧光Ｆｏ的日动态比较
一般用Ｆｏ的变化来推测反应中心可能发生的光保
护机制状况和天线色素被激发后的电子密度［６－７］。由表
１、图１可知，２种决明属植物的Ｆｏ在同一时刻的差异不
明显；不同时刻差异明显，但０８：００和１８：００没有显著性
差异；时刻和物种之间的交互作用对Ｆｏ呈现出显著性
表１ 时刻和２种决明属植物的
荧光参数Ｆ－值检验
Ｔａｂｌｅ １ Ｆ－ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｗｏ－ｗａｙ ＡＮＯＶＡ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｅｃｔ ｏｆ ｔｉｍｅ ａｎｄ
ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｃａｓｓｉａ Ｌ．ｏｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ
荧光参数
Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ
时刻
Ｔｉｍｅ
物种
Ｓｐｅｃｉｅｓ
时刻×物种
Ｔｉｍｅ×Ｓｐｅｃｉｅｓ
初始荧光Ｆｏ １．３２９＊ ２０．２３６ ０．２９５＊
最大荧光Ｆｍ ４．２６４＊ ４０．８０３ ４．９９０＊
光化学效率Ｆｖ／Ｆｍ １．７２０＊＊ ８５．６１３＊ ０．２４１＊＊
电子传递速率ＥＴＲ ０．９０３＊ ３６．１９５＊＊ ０．１９５＊
注：＊＊表示差异极显著（Ｐ＜０．０１），＊表示差异显著（Ｐ＜０．０５），不标者则为差
异不显著。
Ｎｏｔｅ：＊＊ｓｈｏｗｅｄ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＜０．０１），＊ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＜０．０５），ｎｏ ｔａｇ ｉｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ．
注：不同小写字母表示处理间差异显著（Ｐ＜０．０５），下同。
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｓｈｏｗ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ
ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ０．０５ｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
图１ Ｆｏ的日动态
Ｆｉｇ．１ Ｄａｉｌｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｏ
差异。由图１可以看出，随着光照强度的增强，２种决明
属植物的Ｆｏ都呈现出先上升至１０：００达到最大值，又
下降，然后又上升，在１４：００达到第２个峰值，然后一直
下降至接近０８：００的水平。
２．２ 最大荧光Ｆｍ的日动态比较
Ｆｍ用来反映通过ＰＳⅡ反应中心的电子传递情况［８］。
由表１、图２可知，２种决明属植物的Ｆｍ在同一时刻的差
异不显著；而不同时刻呈现显著性水平，但０８：００和１０：００
差异不显著；时刻和物种之间的交互作用对Ｆｍ存在显著
性差异。Ｆｍ的变化趋势为：草决明先下降至１２：００达到
最小值，然后一直上升；而望江南是先升高再降低再升高，
且２种植物的Ｆｍ随时刻的变化有增大趋势。
图２ Ｆｍ的日动态
Ｆｉｇ．２ Ｄａｉｌｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｍ
２．３ 光化学效率Ｆｖ／Ｆｍ的日动态比较
Ｆｖ／Ｆｍ＝（Ｆｍ－Ｆｏ）／Ｆｍ，是植物发生光抑制的敏感
指标，用来反映植物发生光抑制的程度，其值越低说明
发生光抑制的程度越高［９］。由表１、图３可知，２种决明
属植物在１０：００、１４：００、１６：００的Ｆｖ／Ｆｍ有显著差异；不
同时刻的差异也呈现出显著性水平；时刻和物种之间的
交互作用对Ｆｖ／Ｆｍ有极显著的影响。由图３可看出，
随着时刻的变化，２种植物的Ｆｖ／Ｆｍ都呈现出先减小后
增大的趋势，最小值出现在１０：００。
２．４ 表观光合电子传递速率ＥＴＲ的日动态比较
ＥＴＲ的大小用来反映ＰＳⅡ反应中心捕获电子效率的
高低［１０］。由表１、图４可知，２种决明属植物在同一时刻的
ＥＴＲ均有显著性差异；不同时刻的ＥＴＲ也表现出差异显
著性；时刻和物种之间的交互作用对ＥＴＲ有显著的影响。
由图４可知，随着时刻的变化，２种植物的ＥＴＲ都呈现出
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北方园艺２０１６（０２）：１５１～１５３ ·中草药·
图３ Ｆｖ／Ｆｍ的日动态
Ｆｉｇ．３ Ｄａｉｌｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｖ／Ｆｍ
图４ ＥＴＲ的日动态
Ｆｉｇ．４ Ｄａｉｌｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＴＲ
先增大后减小的趋势，在１２：００达到最大值。
３ 结论与讨论
Ｔｗｏ－ＡＮＯＶＡ分析结果表明，时刻显著影响着２种
决明属植物的Ｆｏ、Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｍ和ＥＴＲ。Ｄｕｎｃａｎ多重比较
检验结果表明，随着时刻的变化，２种决明属植物的Ｆｏ、
Ｆｍ逐渐增大，而Ｆｖ／Ｆｍ和ＥＴＲ则逐渐减小。２种决明
属植物的Ｆｏ、Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｍ和ＥＴＲ差异显著。Ｆｏ的大小
顺序为：草决明＞望江南；Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｍ和ＥＴＲ的大小顺序
均为：望江南＞草决明。上述结果表明，望江南的ＰＳＩ反应
中心的光量子电子传递和转换效率较高，草决明较低。
不同时刻对２种决明属植物的Ｆｏ、Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｍ和
ＥＴＲ的影响各异。０８：００─１２：００Ｆｏ先上升后下降，说
明随着植物光合作用的逐渐增强，天线色素吸收的能量
流向光化学的部分先减少后增加，１２：００时光照强度很
强，此时光化学部分的能量达到１个峰值，１８：００时Ｆｏ
又回到０８：００时的水平；Ｆｍ在０８：００─１２：００处于下降
的趋势，表明这个阶段的ＰＳⅡ系统电子传递也在减弱，
１２：００以后电子传递增强；随着光强的增加，Ｆｖ／Ｆｍ下
降，出现光抑制，１２：００后随着光强的减弱，Ｆｖ／Ｆｍ上升，
在１８：００都能恢复并且超过早晨的水平，说明２种决明属
植物在高光强下光合机构并没有受到损伤，只是光合作
用受到抑制；ＥＴＲ在０８：００─１２：００处于上升趋势，表明
这个阶段的ＰＳⅡ反应中心捕获电子的效率也在增高，而
１２：００─１８：００捕获电子的效率降低。结果表明，２种决
明属植物对强光照均表现出光抑制现象。同时，１０：００
草决明和望江南的Ｆｖ／Ｆｍ分别为０．６５８、０．６８９与最初
８：００的水平相比分别下降了１３．２％和７．９％。这表明２
种决明属植物所受光抑制程度为：草决明＞望江南。这
种现象可能是由于光强增加到某一强度时，进而限制
叶片的光合生理过程，造成光抑制现象。
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ＹＡＯ Ｃｈｕｎｊｕａｎ，Ｇｕｏ Ｓｈｅｎｇｍａｏ，ＣＨＥＮ Ｌａｎｌａｎ，ＸＩＯＮＧ Ｇｕａｎｇｋａｎｇ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇａｒｄｅｎ ａｎｄ Ａｒｔ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ ３３００４５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｃ．ｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａａｎｄ Ｃ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ ｐｌａｎｔ ａｓ ｔｅｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅ ｅｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｉｍｅ，ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｃａｓｓｉａｂｙ ＰＡＭ－２５００ｔｙｐｅ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｃ．ｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａｏｆ Ｆｍ，Ｆｖ／Ｆｍａｎｄ ＥＴＲｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ Ｃ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ，ａｎｄ Ｃ．ｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａｏｆ Ｆｏ
ｗａｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ Ｃ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ．Ｔｉｍｅ ｆｏｒ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｃａｓｓｉａｏｆ Ｆｏ，Ｆｍａｎｄ ＥＴＲｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ，ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ
ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｎ Ｆｖ／Ｆｍ；ｓｐｅｃｉｅｓ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｆｏ ａｎｄ Ｆｍ，ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｆｖ／Ｆｍ，ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ＥＴＲ；ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｈａｄ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｎ Ｆｏ，Ｆｍ ａｎｄ ＥＴＲ，ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｎ Ｆｖ／Ｆｍ．Ａｓ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ
ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔ，ｗｈｉｃｈ Ｃ．ｏｂｔｕｓｉｆｏｌｉａ＞Ｃ．ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｓｓｉａ；ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；ｃｏｍｐａｒｅ
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