八仙花黃化對CO2響應參數(shù)的影響

王曉立+韓浩章+紀思雨

摘 要：該試驗探究了八仙花黃化對光合速率及CO2響應參數(shù)的影響。試驗運用光合測定儀，以校內(nèi)不同黃化程度的八仙花葉片為材料，對其進行凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Trmmol）、CO2響應曲線等生理指標進行了測定和分析。結(jié)果表明，隨著黃化程度的加深，其凈光合速率、蒸騰速率、最大羧化效率、磷酸丙糖利用率均呈現(xiàn)下降趨勢，而CO2補償點（CCP） 呈上升趨勢。這一研究為生產(chǎn)實踐提供了理論和實踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：八仙花；黃化；光合速率；CO2補償點；磷酸丙糖利用率；羧化效率

中圖分類號 S685.99 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）18-0007-03

Effects on CO2 Response Parameters of Hydrangea macrophylla

Wang Xiaoli et al.

（Teaching and Research Room of Garden，School of Civil Engineering，Suqian College，Suqian 223800，China）

Abstract：In this study， we investigated the effects on photosynthetic rate and CO2 response parameters of Hydrangea macrophylla. The photosynthetic rate （Pn）， transpiration rate （Trmmol） and CO2 response curve were measured and analyzed by using photosynthetic apparatus. The results showed that the photosynthetic rate （Pn）， transpiration rate （Trmmol） and CO2 response curve were measured and analyzed. The results showed that the net photosynthetic rate， transpiration rate， maximum carboxylation efficiency and sugar triphosphate utilization rate decreased with the increase of the degree of yellowing， while the CO2 compensation point （CCP） showed an increasing trend. This study provides theoretical and practical basis for production practice.

Key words：Hydrangea macrophylla；Yellow；Photosynthetic rate； CO2 compensation point；Triose phosphate utilization；Carboxylation efficiency

八仙花（Hydrangea macrophylla）是八仙花屬植物，其花朵盛開時多彩艷麗，深受人們喜愛。隨著栽培面積的進一步擴大，八仙花葉片的黃化癥狀尤其突出，而葉片黃化癥狀勢必會影響其光合作用。近年來，有關(guān)植物黃化對光合作用的影響報道較多，分別從植株的不同部位[1]、逆境（水分脅迫）[2]、鹽脅迫[3]和高溫[4]等不同角度分析了植物的光合作用響應。本文以生長發(fā)育正常，外觀良好的八仙花作為參照，研究八仙花黃化對CO2響應參數(shù)的影響，以期揭示葉片黃化對八仙花葉片內(nèi)在規(guī)律的影響，從而為生產(chǎn)實踐提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 以八仙花為試驗材料。八仙花黃化根據(jù)葉片顏色分為正常、輕度黃化、中度黃化、重度黃化4個等級用于試驗。

1.2 試驗方法

1.2.1 八仙花指標的測定 采用光合測定儀在天氣晴朗的氣候條件下進行光合速率、蒸騰速率和氣孔導度的測定。

1.2.2 八仙花CO2響應參數(shù)的測定 測定時葉室內(nèi)溫度（25±1）℃，相對濕度50%～60%，CO2濃度設(shè)置度為400μmol/mol。

1.3 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用光合助手軟件和Microsoft Excel進行統(tǒng)計分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃化八仙花光合速率的比較 由圖1可以看到，正常葉片的光合速率最大為3.675μmol·m-2·s-1，葉片的光合速率隨著黃化程度的加深明顯下降，重度黃化的光合速率只達到0.585μmol·m-2·s-1，輕度黃化的葉片呈輕微的下降，減少了1.269μmol·m-2·s-1。

2.2 黃化八仙花對蒸騰速率的影響 由圖2可知，八仙花正常葉片的蒸騰速率為0.589μmol（H2O）m-2·s-1，黃化八仙花葉片隨著黃化程度的加深分別為0.41mmol（H2O）m-2·s-1、0.144μmol（H2O）m-2·s-1和0.088μmol（H2O）m-2·s-1。可見，隨著黃化程度的加劇，蒸騰速率成大幅下降趨勢，蒸騰速率下降幅度分別為30%、76%和85%，輕度黃化和中度黃化導致的蒸騰速率下降幅度較大。

2.3 黃化八仙花的最大羧化效率比較 CO2濃度的高低影響植物的光合作用[5]，通過CO2響應曲線就可以確定植物的光合能力。估算出植物的最大羧化速率（圖3）。從圖3可以看出，根據(jù)CO2濃度變化顯著降低了黃化葉片條件下的CO2飽和的最大羧化速率（Vcmax），從正常葉片的31.9μmol·m-2·s-1隨著不斷黃化降低到19.6μmol·m-2·s-1。重度黃化最大羧化速率比正常葉片最大羧化速率下降了38.6%。

2.4 黃化八仙花對CO2補償點的影響 通過CO2響應曲線計算可知，正常葉片、輕度黃化、中度黃化、重度黃化八仙花的CO2補償點分別為176.24μmol·mol-1、260.6μmol·mol-1、263.77μmol·mol-1、320.52μmol·mol-1（見圖4）。CO2補償點隨著黃化的加劇呈增加趨勢，黃化葉片分別比正常葉片增加了48%、50%、82%。

2.5 黃化八仙花對磷酸丙糖利用率的影響 通過CO2響應曲線計算磷酸丙糖利用率數(shù)據(jù)。從圖5可以看出，隨著八仙花黃化的加深，磷酸丙糖利用率也呈下降趨勢，分別為7.22μmol·m-2·s-1、6.3μmol·m-2·s-1、6.34μmol·m-2·s-1和4.96μmol·m-2·s-1，分別下降了13%、12%、31%。

3 討論與結(jié)論

光合作用對光照、水分、CO2等都有一定的需求，黃化葉片影響其正常的生理需求?，F(xiàn)有的研究證明，葉綠素含量的高低與光合作用有關(guān)[6]。在該研究中，隨著黃化程度的加劇，光合速率降低，這與葉片的葉綠素含量有關(guān)。

CO2是植物光合作用的原料。隨著八仙花黃化程度的加劇，CO2補償點不斷增加，說明當空氣中的CO2濃度大于CO2補償點時，即八仙花才能生長，具有生物產(chǎn)量的積累，說明對CO2濃度需求比較高。最大羧化速率和磷酸丙糖利用率也明顯降低，Vcmax是RuBP飽和的最大羧化速率，主要取決于Rubisco的數(shù)量和活性；說明八仙花黃化之后導致Rubisco的數(shù)量和活性的降低進而影響光合速率。不同黃化程度之間存在光合特性差異，如光合速率高低[7]、光適應范圍[8]等，這些都會影響到作物的生長狀況和產(chǎn)量[9]。進一步深入研究黃化植株光合特性及其差異，將會有利于優(yōu)良品種的篩選和高效栽培管理技術(shù)的完善。

參考文獻

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（責編：張宏民）