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遮光对观赏植物虎舌红叶绿素荧光参数的影响

2014-12-22刘九辉兰世超贵州师范学院化学与生命科学学院贵州贵阳550000

安徽农业科学 2014年35期
关键词:最低值值日光照

钟 娟,刘九辉,兰世超,周 丹(贵州师范学院化学与生命科学学院,贵州贵阳550000)

虎舌红(Ardisia mamillata Hance)属紫金牛科(Myrsinaceae),紫金牛属(Ardisia Swartz.)小灌木,性喜湿耐热畏曝,耐阴性较强,能适应室内微弱的光照条件,野生状态常见于山谷及沟边阴湿处[1]。对虎舌红的研究报道主要集中在品种选育[2]、栽培技术[3-5]、化学药用价值[6-8],及其解剖学[9]、细胞学[10]和生态学[11]等方面。

光化学效率是叶绿素荧光中最重要的一个参数[12],对研究植物对光适应响应非常重要。笔者研究了在不同遮荫强度下虎舌红的光合生理生态特性,结合叶绿素荧光参数,分析适宜虎舌红生长的光照强度,以期为高效栽培技术的建立提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与处理 试验于2013年在贵州师范学院进行,以生长健壮、长势一致的3年生盆栽虎舌红为材料。6月开始遮光,试验设遮光35%、55%、75%和90%4个处理。试验中,用黑白两色遮荫网搭建2 m高的荫棚,其中2层白网为35%遮光处理,1层密度为55%的黑色塑料遮阳网为55%遮光处理,1层密度为75%的黑色塑料遮阳网为75%遮光处理,1层密度为55%的黑色塑料遮阳网+2层白网为90%遮光处理。4个处理测得的实际遮光率分别为34%、53%、74%、95%。各遮光处理均为4株,3次重复,共24株试验材料。

1.2 测定指标与方法 遮光处理共60 d,分别在处理第30、60天测定各处理下虎舌红叶绿素光系统Ⅱ初始荧光(Fo)、光下最大荧光(Fm’)、实际光化学效率(φPSⅡ)、最大光化学效率(Fv/Fm)等荧光参数。在测定日,采用FMS-2便携脉冲调制式荧光仪(英国Hansatch公司生产),测定8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00叶绿素荧光参数。每处理每次测定3株,每株测定中部3叶片,每次读数重复3次。试验数据采用Excel分析,并且作图。

2 结果与分析

2.1 不同遮光处理对虎舌红光系统Ⅱ红光照射下Fm’的影响 图1A表明,在遮光35%处理30 d时,虎舌红Fm’值随着光照的加强而逐渐降低,直至下午14:00后到达最低值,随后上升。到傍晚光强下降之后Fm’值依然不能恢复至早晨的初始值。在遮光55%处理30 d时,虎舌红Fm’值日变化走势几乎趋于稳定,波动幅度不大。在遮光75%处理30 d时,虎舌红Fm’值随着光照的加强而逐渐降低,但在12:00有小幅回升,在16:00达到最低值,随后上升。在遮光95%处理30 d时,虎舌红Fm’值日变化走势呈“M”型双峰曲线,在12:00和16:00达到峰值。

图1B表明,在遮光35%和55%处理60 d时,虎舌红Fm’日变化走势均趋于稳定,波动幅度不大。遮光75%和95%处理60 d时,Fm’均在10:00最大。遮光75%下,Fm’12:00后趋于稳定。95%处理下Fm’在12:00达到低谷。

2.2 不同遮光处理对虎舌红ΦPSⅡ的影响 图2A表明,在遮光35%处理30 d时,虎舌红ΦPSII值从上午10:00开始急剧下降,在16:00到达最低值,之后开始恢复,但依然不能完全恢复到初始水平。在遮光55%处理下,虎舌红ΦPSII值在14:00达到最低值,随后逐渐上升,最后不能恢复到早上的水平。遮光75%时,虎舌红ΦPSII值均表现出波浪型变化曲线,在10:00到达最高值,在16:00到达最低值,然后迅速上升,再缓慢恢复到早上水平。遮光95%时,虎舌红ΦPSII值随着光照的加强而逐渐降低。

图2B表明,处理60 d时,遮光35%、75%和95%下的虎舌红ΦPSII日变化呈现出“V”型变化曲线,并分别在14:00、12:00和12:00达到最低值,傍晚光强降低时基本恢复到初始水平。在遮光55%下,虎舌红ΦPSII值在8:00~10:00时有小幅度上升,而后呈现“V”型变化曲线,并且在12:00时达到最低值。

2.3 不同遮光处理对虎舌红Fo的影响 图3A表明,在遮光35%处理30 d时,随上午光强的增加,虎舌红Fo值呈下降趋势,在12:00达到最低值,之后迅速上升,在18:00达最大值。而在遮光55%、75%、95%3组处理30 d时,均在10:00达到最低值。随着中午光强的增加而上升,随后在14:00后下降。

图3B表明,到4组虎舌红处理60 d时,35%遮光处理的虎舌红随着上午光强的增加Fo值呈下降趋势,在12:00达到最小值,之后又迅速上升,并于16:00达最大值。在遮光55%和75%处理下,Fo值日变化趋于稳定。遮光95%下,在10:00和16:00为2个低值,在14:00为最大值。

图1 遮光处理对虎舌红Fm’的影响

图2 遮光处理对虎B舌红PSⅡ的影响

2.4 不同遮光处理对虎舌红Fv/Fm的影响 图4A表明,在遮光35%处理30 d时,虎舌红Fv/Fm值在10:00后,随着光照的加强而逐渐降低,直至下午16:00到达最低值,随后上升。虎舌红在14:00后Fv/Fm值均小于0.75,而且到傍晚光强下降之后依然不能恢复至0.75。

在遮光55%处理30 d时,虎舌红Fv/Fm值日变化走势与遮光处理35%一致,在16:00达到最低值且小于0.75,傍晚光强降低后Fv/Fm值依然未能恢复至早上0.80的水平。但是,相对遮光35%的处理,此时虎舌红的Fv/Fm能够更好地恢复到初始水平。在遮光75%和90%处理下,虎舌红Fv/Fm值日变化则均呈“V”型曲线,在10:00前缓慢下降,10:00后急剧下降于12:00达到最低值,此后缓慢回升,但均不能恢复到早晨的初始水平。

图4B表明,处理60 d后,遮光35%和55%的虎舌红Fv/Fm值在14:00为最低值0.72,傍晚光强降低时,仍然均不能恢复至0.75;在遮光75%和90%条件下的虎舌红,Fv/Fm值日变化都比较稳定,变化幅度也较小。

图3 遮光处理对虎舌红Fo的影响

3 讨论

研究表明,在4组遮光处理下虎舌红Fo均在10:00时减少,然后上升。Fo的降低是非辐射能量耗散的增加的迹象。Fo的增加被看成是PSⅡ反映中心的不可逆破坏或可逆失活的结果。植物对光胁迫的第一响应是热耗能的增加。由此可推测虎舌红在不同遮光处理下都存在光抑制现象。虎舌红初始荧光的日平均值均随遮光程度的增加而下降,其中遮光75%时日平均值最接近其遮光处理前的平均值,结果表明遮光75%最适合虎舌红的生长。

图4 遮光处理对虎舌红Fv/Fm的影响

[1]曾云英.野生植物姿源虎舌红的研究进展[J].北方园艺2008(1):61-62.

[2]钟娟,叶萌,庄平,等.珍稀观赏植物虎舌红的研究现状[J].北方园艺,2008(5):65-69.

[3]卢其能.虎舌红的生物学特性与组织培养研究[J].江西林业科技,2002(1):5 -6.

[4]罗吉凤,程治英,龙春林,等.虎舌红的组织培养[J].植物生理学通讯,2004,40(4):465.

[5]杜敏华,张乃群,田龙,等.正交试验优化虎舌红茎尖离体培养条件[J].安徽农业科学,2006,34(19):4865 -4868.

[6]凌育赵,曾满枝,严志云.超临界萃取气—质联用分析虎舌红挥发油化学成分[J].精细化工,2005,22(10):766-769.

[7]凌育赵,曾满枝.虎舌红生物碱类成分的提取分离与结构鉴定[J].精细化工,2007(7):667-670.

[8]凌育赵,曾满枝.虎舌红多糖的分离纯化与性质研究[J].分析试验室,2007,26(4):93 -96.

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