夜溫對(duì)辣椒幼苗葉片光合色素的影響

周福利

摘要：以隴椒2號(hào)為試材，在晝溫28 ℃條件下，應(yīng)用人工氣候箱調(diào)控夜溫，分別研究了不同夜溫（8、12、16、20 ℃）處理對(duì)辣椒幼苗葉片光合色素的影響。結(jié)果表明，不同夜溫下辣椒幼苗葉片葉綠素含量不同，隨處理溫度的升高，葉綠素總量逐漸增加。處理14 d后，20 ℃夜溫下的葉綠素總量明顯高于其他處理，分別較8、12、16 ℃夜溫處理提高8.9、6.7、5.1 mg/L;20 ℃夜溫下，類胡蘿卜素含量較高，分別較8、12、16 ℃夜溫處理提高1.6、0.4、0.3 mg/L。說(shuō)明在20 ℃夜溫下更有利辣椒幼苗葉片光合色素的增加。

關(guān)鍵詞：辣椒;夜溫;光合色素

中圖分類號(hào)：S641.3? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2020）09-0022-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.09.007

Abstract：Take Longjiao 2 as the test material， effect of different night temperature （8 ℃， 12 ℃， 16 ℃， 20 ℃） on growth and photosynthetic pigment in pepper seedlings leaves were studied by artificial climate box in daytime temperature of 28 ℃. The results showed that pepper seedlings under different night temperature of different chlorophyll content; with the increase of treatment temperature， total chlorophyll increased gradually. After fourteen days， the night temperature of 20 ℃ have the higher chlorophyll content than 8℃， 12℃， 16℃， and respectively increased 8.9 mg/L， 6.7 mg/L， 5.1 mg/L; meanwile， it have the heighter carotenoids content and respectively increased 1.6 mg/L， 0.4 mg/L， 0.3 mg/L. Therefore，night temperature of 20 ℃ have more favorable photosynthetic pigment in leaves of pepper seedlings increased.

Key words：Pepper; Night temperature; Photosynthetic pigment

辣椒（Capsicum annuum L.）原產(chǎn)中南美洲，明朝傳入我國(guó)，是我國(guó)種植的主要蔬菜之一[1 ]，同時(shí)隨著設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展，辣椒在設(shè)施反季節(jié)蔬菜中占有重要地位，成為我國(guó)農(nóng)民脫貧致富的重要途徑[2 ]。隴椒2號(hào)是甘肅省日光溫室栽培面積較大的辣椒品種之一，該品種能適應(yīng)日光溫室弱光照及高溫多濕環(huán)境，且抗病蟲害能力強(qiáng)，是日光溫室栽培的理想品種。辣椒有機(jī)物的累積是白天的光合作用和晚上的呼吸作用之差所剩 [3 ]，夜間溫度對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育尤為重要，較低的夜間溫度可以降低呼吸速率，降低消耗，積累更多的有機(jī)物。但過低夜間溫度導(dǎo)致辣椒生長(zhǎng)不利，發(fā)育遲緩。因此，培育健壯的辣椒幼苗，促進(jìn)后期開花結(jié)果 [4 - 5 ]，是提高辣椒產(chǎn)量的重要手段。低溫易引起葉綠素含量的下降[6 ]，適宜辣椒光合作用的晝溫比較明確[7 - 8 ]，但葉綠素含量隨夜溫變化研究鮮有報(bào)道。筆者以隴椒2 號(hào)幼苗為試驗(yàn)材料，研究了不同夜間溫度下辣椒幼苗葉片中葉綠素含量，旨在找出辣椒幼苗生長(zhǎng)最適宜的夜溫，為現(xiàn)代溫室溫度的精準(zhǔn)管理提供參考依據(jù)。

1? ?材料和方法

1.1? ?供試材料

指示辣椒品種為隴椒2號(hào)，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育并提供。

1.2? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年4月至7月在白銀市平川區(qū)共和鎮(zhèn)溫室中進(jìn)行。2019年4月在室內(nèi)將消毒后的辣椒種子催芽，播種于裝有草炭、蛭石和珍珠巖按體積比3∶3∶1配制基質(zhì)的育苗盤（50穴）中，2株1穴，共2盤200株，幼苗達(dá)7～8片真葉時(shí)移栽到營(yíng)養(yǎng)缽中。正常生長(zhǎng)后，選整齊一致的壯苗分成4組，每組24株（12盆），將其分別移入4個(gè)功能相同的RZX型人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行不同夜溫處理，試驗(yàn)光強(qiáng)均為300 μmol/m2·s，光周期12 h（晝/夜）。試驗(yàn)夜間溫度處理共4個(gè)，分別為 8、12、16、20 ℃，晝溫均為28 ℃。每處理12株，重復(fù)3次，分別于處理后7、14 d取樣測(cè)定。

1.3? ?測(cè)定方法

試驗(yàn)測(cè)定在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院蔬菜生理開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。分別取處理后7、14 d的辣椒幼苗葉片， 參照張憲政的丙酮乙醇混合液法[9 ]，處理選取辣椒葉片，用直徑為1 cm的打孔器打孔，共24片，分成3組，裝入事先已做標(biāo)記的試管中，用80%丙酮浸泡48 h，放入黑暗環(huán)境中每隔12 h振蕩1次，然后在663.0、645.0、440.0 nm波長(zhǎng)下用U2800紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素溶液的吸光光度值，計(jì)算葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量及類胡蘿卜素的濃度。

葉綠素a濃度（mg/L）：Ca=9.78A663-0.99A645

葉綠素b濃度（mg/L）：Cb=21.43A645-4.65A663

葉綠素總濃度（mg/L）：Ca+b=5.13A663+20.44 A645

類胡蘿卜素濃度（mg/L）：Ccar=4.7A440-0.27 Ca+b

式中，A663、A645、A440分別表示葉綠素溶液在波長(zhǎng)663.0、645.0、440.0 nm下的吸光光度值。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

采用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?辣椒幼苗葉片葉綠素a

由圖1、圖2可知，處理7 d和處理14 d的葉綠素a含量均隨夜溫的增加而升高。夜溫20 ℃時(shí)，處理7 d分別較8、12、16 ℃提高1.8、1.5、0.4 mg/L，處理14 d分別較8、12、16 ℃提高5.9、4.3、3.3 mg/ L;在夜溫8、12、16、20 ℃時(shí)，處理14 d的葉綠素a含量比處理7 d分別提高2.6、3.9、3.8、6.7 mg/L。對(duì)辣椒幼苗葉片葉綠素a含量進(jìn)行方差分析表明，處理7 d和14 d后均表現(xiàn)為夜溫20 ℃與16 ℃差異不顯著，與8、12 ℃差異顯著。夜溫20 ℃和16 ℃下有利于辣椒幼苗葉片葉綠素a含量的增加，說(shuō)明在8～20 ℃溫度范圍內(nèi)，升高溫度有利于葉片葉綠素a的合成。在不同夜溫條件下，葉片葉綠素a含量處理14 d高于處理7 d，說(shuō)明較長(zhǎng)時(shí)間的夜溫更能促進(jìn)辣椒葉片葉綠素a的合成。

2.2? ?辣椒幼苗葉片葉綠素b

由圖3、圖4可知，隨著夜溫的升高，處理7 d和處理14 d的葉綠素b含量均逐漸升高。夜溫20 ℃時(shí)，葉綠素b含量處理7 d較夜溫8、12、16 ℃時(shí)分別提高1.5、1.2、1.1 mg/L，處理14 d較夜溫8、12、16 ℃時(shí)分別提高3.1、2.4、1.8 mg/L。夜溫8、12、16、20 ℃下處理14 d的葉綠素b含量比處理7 d分別提高了0.4、0.8、1.3、2.0 mg/L。對(duì)辣椒幼苗葉片葉綠素b進(jìn)行方差分析表明，處理7 d和14 d后均表現(xiàn)為夜溫20 ℃與8、12、16 ℃差異顯著。夜溫20 ℃下處理7 d和處理14 d葉綠素b的含量均為最高，說(shuō)明此溫度有利于辣椒幼苗葉片葉綠素b含量的增加，在8～20 ℃范圍內(nèi)隨溫度的升高有利于葉綠素b的合成;處理14 d的葉綠素b的含量高于處理7 d的葉綠素b含量，說(shuō)明持續(xù)的夜溫更也能促進(jìn)葉綠素b的合成。

2.3? ?辣椒幼苗葉片葉綠素總量

由圖5、圖6可知，隨著夜溫的增加，處理7 d和處理14 d的葉綠素總量均逐漸升高。夜溫20 ℃時(shí)，處理7 d較夜溫8、12、16 ℃時(shí)葉綠素總量分別提高3.5、2.7、1.5 mg/L，處理14 d較夜溫8、12、16 ℃分別提高8.9、6.7、5.1 mg/L。在8、12、16、20 ℃下，處理14 d的葉綠素總量比處理7 d分別提高3.3、4.7、5.7、8.1 mg/L。對(duì)葉綠素總量進(jìn)行方差分析表明，處理7 d夜溫20 ℃與8、12、16 ℃差異顯著;處理14 d夜溫20℃與16 ℃差異不顯著，與8、12 ℃差異顯著。

2.4? ?辣椒幼苗葉片葉綠素a/b

從圖7、圖8可以看出，在夜溫8～20 ℃范圍內(nèi)，隨溫度的升高，處理7 d葉綠素a/b先降后升再降，處理14 d葉綠素a/b逐漸降低。對(duì)辣椒幼苗葉片葉綠素a/b進(jìn)行方差分析表明，處理7 d和處理14 d均為夜溫8 ℃與12、16 ℃差異不顯著，與20 ℃差異顯著。處理7 d和處理14 d葉綠素a/b的變化很小，說(shuō)明葉綠素b所占比例較大，能維持較大比例的捕光色素，有利于植株吸收更多的光能。

2.5? ?辣椒幼苗葉片類胡蘿卜素

葉片類胡蘿卜素除吸收和傳遞光能外，還能穩(wěn)定葉綠素分子，防止其自身氧化或被光破壞[10 ] 。從圖9、圖10可看出，處理7 d和處理14 d時(shí)，夜溫20 ℃下的類胡蘿卜素含量最高。對(duì)辣椒幼苗葉片類胡蘿卜素含量進(jìn)行方差分析表明，處理7 d時(shí)夜溫20 ℃與16 ℃差異不顯著，與8、12 ℃差異顯著;處理14 d時(shí)夜溫20 ℃與12、16 ℃差異不顯著，與8 ℃差異顯著。隨處理天數(shù)的增加，類胡蘿卜素含量逐漸減少，可能是因?yàn)殡S著時(shí)間的增加，類胡蘿卜素轉(zhuǎn)換為葉綠素導(dǎo)致其含量減少。

3? ?結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明，不同夜溫下辣椒幼苗葉片葉綠素含量不同，隨處理溫度的增加，葉綠素總量逐漸增加。處理14 d后，20 ℃夜溫下的葉綠素總量明顯高于其他夜溫處理，分別較8、12、16 ℃夜溫處理提高了8.9、6.7、5.1 mg/L;20 ℃夜溫下類胡蘿卜素的含量較高，分別較8、12、16 ℃夜溫下增加1.6、0.4、0.3 mg/L。說(shuō)明20 ℃夜溫下，更有利辣椒幼苗葉片光合色素的增加。

葉綠素在植物光合作用中起到捕獲光能的重要作用， 其含量直接影響到植物光合能力的強(qiáng)弱[6 ]。本試驗(yàn)表明，葉綠素a、葉綠素b 、葉綠素總量、類胡蘿卜素含量隨著溫度的升高而升高，這與前人研究一致[11 - 18 ]。植物生長(zhǎng)的重要能量來(lái)源和物質(zhì)基礎(chǔ)依賴于光合作用，其中葉綠素a/葉綠素b比值減少時(shí)， 葉片的光合活性能明顯提高[19 - 24 ] 。本試驗(yàn)表明，隨溫度的升高，葉綠素a/葉綠素b比值逐漸降低，辣椒葉片維持較大比例的捕光色素，從而促進(jìn)植物吸收更多的光能，利于植物進(jìn)行光合作用。不同處理天數(shù)下，14 d處理的辣椒幼苗葉片的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量含量均高于7 d處理，持續(xù)適宜的夜溫可以維持相對(duì)較大比例的中心色素，有利于作用中心對(duì)光能的及時(shí)吸收和轉(zhuǎn)換。本試驗(yàn)僅從葉綠素相對(duì)含量方面進(jìn)行了分析，還需對(duì)不同夜溫對(duì)辣椒幼苗的生物量、熒光參數(shù)、氣孔導(dǎo)度、凈光合速率等其他指標(biāo)進(jìn)行深入研究。

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（本文責(zé)編：楊? ? 杰）