符丽纳，洪森荣，2，3，4

（1.上饶师范学院生命科学学院，江西 上饶 334001；2.上饶农业技术创新研究院，江西 上饶 334001；3.上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室，江西 上饶 334001；4.上饶市三叶青保育与利用技术创新中心，江西 上饶 334001）

三叶崖爬藤（Tetrastigma hemsleyanumDiels et Gilg），又称三叶青，为葡萄科（Vitaceae）崖爬藤属（Tetrastigma）的一种珍稀药用植物[1]。三叶青又叫做金线吊葫芦、石老鼠等，为多年生藤本植物，主要分布在中等海拔阴凉地区[2]。三叶青有“药王”之称，其整棵植株都很有药用价值，特别是块茎，可作为药材治疗多种疾病，具有很好的抗炎效果[3]，还能活血化瘀[4]。三叶青作为一种中草药，最早记载于《本草纲目》中，低耐药性，无副作用，安全有效，广泛应用于医疗。有研究表明，三叶青具有抗癌抑瘤的效果[5-12]。三叶青多糖对人肝癌细胞凋亡的诱导作用明显[13-14]，引起了人们的极大关注，三叶青产业发展迅速。三叶青喜阴凉环境[15]。研究结果表明，对三叶青进行70%的遮阴处理有利于三叶青的生长发育以及代谢产物的积累[16-18]。由于不加节制的采挖以及其严格的生长环境，野生三叶青资源逐渐稀少，濒临灭绝。因此，对于三叶青高山大棚种植的研究力度还需不断加大，以解决目前所面临的问题。三叶青的繁殖方式一般有种子繁殖和扦插繁殖2种方式[1]。三叶青种子繁殖的苗为实生苗，三叶青扦插繁殖的苗为扦插苗[2]。三叶青1年生的实生苗根系尚未形成块根，三叶青6年生的扦插苗根系形成的块根已经成熟[3]。有研究表明，三叶青块根形成时间的差异可能与光合效应有关[2]。光合作用的强弱与叶绿素含量的高低有直接关系，其作用主要是吸收光能，植物主要吸收红光和蓝光进行光合作用[19-20]。植物通过利用太阳能进行光合作用制造一系列有机物，为地下块根的生长发育提供营养物质[21-25]。

本试验研究了怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗光合特性和叶绿素荧光参数的差异，旨在为高山地区大棚种植三叶青提供了理论依据，以保证怀玉山三叶青资源得到更高效地保护和利用。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在江西省上饶市广信区五府山大棚内进行，该区位于江西省上饶市广信区南部，武夷山北麓，8座峰均达到1 800 m以上，主峰高达1 891.6 m。五府山地处亚热带，光照充足，气候较为温暖，年平均气温在14~18℃。雨量充沛，年平均降雨量在1 880 mm，相对湿度为84%，年均无霜期为235 d，森林覆盖率高达95%。

1.2 材料

试验选用江西省上饶市五府山大棚内种植的怀玉山三叶青（由上饶市红日农业开发有限公司选育）为材料，三叶青扦插苗年龄为6 a，三叶青实生苗的年龄为1 a。

1.3 方法

2019年11月17日，选取怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗植株顶端形状相近叶片，用Li-6400光合仪测定二者光照条件下叶绿素荧光参数、遮光（采用锡箔纸进行遮光）条件下叶绿素荧光参数和光合特性参数，叶绿素荧光参数包括饱和脉冲激发最大荧光值（Fm'）、最小荧光值（Fo'）和光系统Ⅱ最大量子产量（Fv/Fm）等。光合特性参数包括净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）等参数及环境CO2浓度（仪器进气口的CO2浓度），并计算气孔限制值（Ls）、水分利用效率（WUE）和瞬时羧化速率（CUE）。

CUE用于估测Ru BPCase（1,5-二磷酸核酮糖羧化酶）的活性。使用开放式气路，CO2浓度为400µmol/mol。同日，选择生长健壮、长势相近的5株怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗顶部和中间部分的叶片，采用叶绿素测量仪SPAD-502Plus便携式叶绿素测定仪进行叶绿素含量的测定，最后计算怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶片叶绿素含量的SPAD平均值[26]。试验重复3次。

1.4 数据处理

试验数据利用SPSS 20.0以及Microsoft Office Excel 2016软件进行分析，采用单因素方差分析法（one-way ANOVA）进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素含量的比较

SPAD值可以间接反映叶绿素含量，SPAD值是衡量植物叶片的叶绿素相对含量及绿色程度的重要参数[27-29]。从表1可以看出，怀玉山三叶青1年生实生苗的叶绿素SPAD值在19.3～67.1，怀玉山三叶青6年生扦插苗的叶绿素SPAD值在32.1~59.8。从表2可以看出，怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗的叶绿素SPAD值间无显著性差异（P＞0.05）。

表1 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素SPAD值比较Tab.1 Comparison of chlorophyll SPAD values of one-year seedlings and six-year cuttings of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain

表2 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素SPAD值的显著性分析Tab.2 Significance ANOVA analysis of chlorophyll SPAD values of one-year seedlings and six-year cuttings of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain

2.2 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗光合特性的比较

从表3、4可以看出，与怀玉山三叶青1年生实生苗相比，怀玉山三叶青6年生扦插苗净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔限制值（Ls）显著增加（P<0.05），气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）显著下降（P<0.05），而水分利用效率（WUE）和瞬时羧化速率（CUE）无显著变化。

表3 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗光合特性的比较Tab.3 Comparison of photosynthetic characteristics of one-year seedlings and six-year cuttings of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain

表4 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗光合特性的显著性分析Tab.4 Significance ANOVA analysis of photosynthetic characteristics of one-year seedlings and six-year cuttings of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain

2.3 怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素荧光参数的比较

2.3.1 光照条件下叶绿素荧光参数的比较 从表5、6可以看出，与怀玉山三叶青1年生实生苗相比，怀玉山三叶青6年生扦插苗净最大光化学效率（Fv/Fm）和捕获激发能效率（Fv'/Fm'）显著增加，光下最小荧光（Fo'）、光下最大荧光（Fm'）和稳定光下荧光（Fs）显著下降，而初始荧光（Fo）和暗下最大荧光（Fm）无显著变化。

表5 光照条件下怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素荧光参数的比较Tab.5 Comparison of chlorophyll fluorescence parameters of one-year seedlings and six-year cuttings ofTetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain under the condition of light

表6 光照条件下怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素荧光参数的显著性分析Tab.6 Significance ANOVA analysis of chlorophyll fluorescence parameters of one-year seedlings and six-year cuttings of T et r as t igm a h em s l e yan u m Diels et Gilg from Huaiyu Mountain under the condition of light

2.3.2 遮光条件下叶绿素荧光参数的比较 由表7、8可知，与怀玉山三叶青1年生实生苗相比，怀玉山三叶青6年生扦插苗最大光化学效率（Fv/Fm）显著下降，PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）显著增加，而初始荧光（Fo）和暗下最大荧光（Fm）无显著变化。

表7 遮光条件下怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素荧光参数的比较Tab.7 Comparison of chlorophyll fluorescence parameters of one-year seedlings and six-year cuttings of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain under the condition of shading

表8 遮光条件下怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗叶绿素荧光参数显著性分析Tab.8 Significance ANOVA analysis of chlorophyll fluorescence parameters of one-year seedlings and six-year cuttings of Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg from Huaiyu Mountain under the condition of shading

3 结论与讨论

叶绿素荧光技术是研究植物光合作用的重要技术，它能反映植物的内在特征[30]。洪陈洁等[26]对福建山樱花各品系间叶绿素含量进行了研究，结果表明，福建山樱花不同品系间SPAD值存在极显著差异（P＜0.01），重瓣（HCB）品系的SPAD值最大（32.865），三月白（SYB）品系的最小（13.875）。毛行简等[31]对花叶假连翘3种叶色表型（全绿叶、花叶和全白叶）进行叶绿素含量测定，结果表明，三者的光合色素含量差异显著（P＜0.05）；李军保等[32]对胡杨的叶绿素含量进行了研究，结果表明，叶绿素含量随树龄的增加呈现先升高后降低再升高的变化规律，1年生胡杨、2年生胡杨和9年生胡杨的叶绿素含量显著较高，6年生胡杨的叶绿素含量显著最低，且前三者间无显著差异。而本研究中，1年生实生苗与6年生扦插苗的叶绿素含量间无显著性差异（P＞0.05）。

秦惠珍等[33]研究了野外引种的圆叶五指毛桃和缺叶五指毛桃的光合特性，结果表明，圆叶五指毛桃最大净光合速率值较大，显著高于缺叶五指毛桃（P＜0.05），同时具有较低的光饱和点及较高的光补偿点；缺叶五指毛桃最大净光合速率值较小，具有较高的光饱和点及较低的光补偿点。李晓莺等[34]研究了根域限制栽培模式下4个宁夏枸杞品种（系）的形态生长和光合指数差异，以探索根域限制栽培条件对不同枸杞品种（系）的形态生长和光合特性的影响。结果表明，1401和1402相对于其他2个品种生长指标较好，净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）等光合生理参数也均高于宁杞7号和宁杞1号，但1401的相对叶绿素含量（SPAD）和水分利用效率（WUE）相对最低。而本研究发现，1年生实生苗和6年生扦插苗净光合速率（Pn）间差异极显著（P＜0.01），气孔导度（Gs）之间差异显著（P＜0.05），胞间CO2浓度（Ci）间差异显著（P＜0.05），而蒸腾速率（Tr）之间无显著性差异，气孔限制值（Ls）间差异极显著（P＜0.01），水分利用效率（WUE）和瞬时羧化速率（CUE）均无显著性差异。

康红梅等[35]研究了遮荫（全光照的8%、20%、50%光照强度）对金叶女贞和胶东卫矛的叶绿素荧光参数的影响。结果表明，遮荫（全光照的8%、20%、50%光照强度）处理下2种灌木光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（Fv/Fm）增加，金叶女贞PSⅡ的实际光能转换效率（Fv'/Fm'）下降，胶东卫矛的Fv'/Fm'上升。本研究中，怀玉山三叶青1年生实生苗与6年生扦插苗PSⅡ最大量子产量（Fv/Fm）值之间差异极显著（P＜0.01），最大荧光值（Fm'）与最小荧光值（Fo'）之间也无显著性差异，Fv'/Fm'间无显著性差异。

本试验通过研究怀玉山三叶青1年生实生苗和6年生扦插苗之间的叶绿素含量、光合特性和叶绿素荧光参数，发现怀玉山三叶青6年生扦插苗光合效率强于1年生实生苗，且光合效率与气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）、PSⅡ最大量子产量（Fv/Fm）、Fv/Fo相关。