水湿条件下红叶石楠叶片光合特性变化研究.doc

水湿条件下红叶石楠叶片光合特性变化研究 摘要: 以3年生盆栽红叶石楠（photiniafraseriRed robin）为试材,在过饱和情况下（水分超出2cm）进行水分胁迫后,测定其生长变化和光合指标的变化。得出红叶石楠在淹水胁迫过程中，净光合速率的变化与气孔导度的变化趋势基本一致。在淹水48h后，净光合速率的突然上升、气孔导度的升高和胞间CO2浓度的上升同时出现，但气孔导度和净光合速率的升幅较大，而胞间CO2浓度升幅则相对较小。综合分析认为:红叶石楠，在淹水胁迫48h后，净光合速率的大幅度上升是由气孔导度的上升和叶肉细胞光合能力的升高共同作用的结果。 关键词: 红叶石楠；淹水胁迫；光合特性； Abstract : The 3 years old pot photiniafraseriRed robin for wood . When saturated in the circumstances (in excess of 2 cm of water) water stress, determination its growth and photosynthetic the changes. Then we know photiniafraseriRed robin come to waterlogging in the process, the net photosynthetic rate changes and stomatal conductance changes essentially the same. 48 hours after the flooding, the net photosynthetic rate of rise suddenly, Stomatal conductance increases and intercellular CO2 concentration increased at the same time, but stomatal conductance and net photosynthetic rate of is sales, and intercellular CO2 concentration increases were relatively small. Comprehensive analysis : photiniafraseriRed robin stress in the 48 hours after the waterlogging. The net photosynthetic rate was significantly increased stomatal conductance and the mesophyll cells increased photosynthetic capacity of the combined effect of increased results. Keywords : PhotiniafraseriRed robin； Water stress；Photosynthetic characteristics 中图分类号：Q945.11文献标识码：A 文章编号： 1 引言 水是生命之源,植物的生命活动只有在一定的细胞水状态下才能进行,而“由干旱、缺水所引起的对植物正常生理功能的干扰”就称为水胁迫1 (water stress)。植物在生长过程中常遭受多种环境胁迫,包括异常的温度,不利的土壤化学和物理条件及各种病虫的危害。但是,从长远来看,由于水分亏缺的普遍存在性,它所引起的植物生长和作物产量的减少超过了所有其它胁迫的总和2。 作为园林植物里的重要组成部分色叶树种，其淹水研究也将成为其中的一个重要发展方向，就如红叶石楠（photiniafraseriRed robin），研究它在水胁迫条件下的光合特性变化对研究整个植物界的水胁迫条件下的光合特性变化有着极其重要的借鉴作用。因此，对受淹水植物开展全面而有效的研究，探索淹水条件下植物生长和生理机理，选择或培育适宜的种类或者时机，对提高植物的成活率以及产量，具有十分重要的理论和实际意义。 2材料与方法 2. 1 试验材料 供试的材料为温室3年生的红叶石楠扦插苗，高60-85cm，叶片120-150张，2011年12月初进行移栽入盆,2012年3月12号进行淹水处理,处理后隔2h、24h、48h进行测定其光合指标。 22试验方法 2.2.1处理方法 处理设定3个水平：A?D?D土壤水分过饱和，盆内有积水，积水高出盆2cm；B?D?D土壤水分完全饱和状态；C?D?D土壤水分（正常管理），并设定为对照（ck），每个处理设3个重复。 2.2.2指标测定 光合特性指标测定：用美国LI-COR公司生产的LI-6400便携式光合仪分别对红叶石楠的3种处理进行测定，输出的数据有：净光合速率（Pn）、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)。测定时间在晴朗天气的上午9-11点进行采用开放式气路,设定光强为0、100、200、400、600、800、1000、1200mol/(m2?s)，CO2浓度设置为800mol/mol,温度(均温)为25，以从基部向上的第5叶开始为光合测定研究对象，选取叶都为老叶。测定结果都由仪器自动记录，利用DPS、Excel软件进行统计分析。 3结果分析 3.1淹水处理对红叶石楠叶片的光合特征的影响 淹水胁迫对植物体的营养生长和生殖生长均有一定的影响，比如会带来生物膜破坏、各种代谢无序进行的伤害。大量的研究表明2-4:植物在受到淹水胁迫时，叶片气孔开始关闭，气孔导度降低，光合速率下降9，但本实验的材料红叶石楠，在淹水条件下，气孔会迅速有所反应并张开，而且随着淹水时间的延长，其光合作用、蒸腾作用也会受到不同程度的变化。 3.1.1淹水处理对红叶石楠叶片的净光合速率（Pn）的影响 红叶石楠经过不同时间的饱和处理后，随着光合有效辐射强度的增加，其净光合速率都呈现上升趋势。在饱和处理2h时，红叶石楠的净光合速率最强，随着胁迫时间的延长，净光合速率呈下降趋势。 红叶石楠经过不同时间的过饱和淹水处理后，随着光合有效辐射强度的增加，其净光合速率都呈现上升趋势。当光量子在过饱和处理通量高于200mol/(m2?s)时，过饱和处理24h红叶石楠叶片净光合速率最高。正常管理（CK）、过饱和处理2h和过饱和处理24h的光补偿点为100mol/(m2?s)，而饱和处理48h的植株光补偿点最高，值为400mol/(m2?s)；但四者都在光强为1000mol/(m2?s)时达到光饱和点；此时四者净光合速率从高到低的顺序依次为过饱和处理24h、过饱和处理48h、对照正常管理（CK）、过饱和处理2h。 3.1.2淹水处理对红叶石楠叶片的蒸腾速率（Tr）的影响 红叶石楠经过不同时间的饱和淹水处理后，饱和处理48h的蒸腾速率明显高于正常管理（CK），随着光强度的增加，蒸腾速率也跟着增加；饱和处理24h的蒸腾速率稍高于正常管理（CK）；饱和处理2h后的蒸腾速率也明显高于正常管理（CK），随着光强度的增加，蒸腾速率表现出了降低的趋势。 3.1.3淹水处理对红叶石楠叶片的气孔导度（Gs）的影响 红叶石楠经过不同时间的饱和淹水处理后，饱和处理48h的气孔导度明显高于正常管理（CK），随着光强度的增加，气孔导度趋于平缓上升状态；饱和处理24h的气孔导度基本上和正常管理（CK）差不多；饱和处理2h的气孔导度也明显高于正常管理（CK），随着光强度的增加，气孔导度表现出了降低的趋势。 3.1.4淹水处理对红叶石楠叶片的胞间CO2浓度（Ci）的影响 红叶石楠经过不同时间的饱和淹水处理后，胞间CO2浓度从高到低的顺序依次为饱和处理48h、饱和处理2h的、饱和处理24h、正常管理（CK），胞间CO2浓度随着光强度的增加而降低。 红叶石楠经过不同时间的过饱和淹水处理后，胞间CO2浓度从高到低的顺序依次为过饱和处理2h、过饱和处理48h的、饱和处理24h、正常管理（CK），胞间CO2浓度随着光强度的增加而降低。 32水湿胁迫下红叶石楠叶片光合指标对照与处理间的方差分析 方差分析结果表明:在饱和状态下红叶石楠对照与处理之间净光合速率的差异极显著 方差分析结果表明:在过饱和状态下红叶石楠对照与处理1之间净光合速率的差异不显著，与处理2和处理3之间的差异极显著 33水湿胁迫下红叶石楠叶片各个光合指标的方差分析 通过对不同淹水时间不同处理的红叶石楠叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率的方差分析显示，不同淹水处理不同处理之间的四个指标均达到极显著的差异。这表明不同的淹水时间处理，对红叶石楠叶片的光合作用、气孔开闭和蒸腾作用效果不同，每个指标不能单独反映出光合特性的变化，而且3种处理之间的差异非常明显。 4结论与讨论 有研究表明5.6，在淹水逆境下，影响净光合速率主要有2个方面的因素造成的。一是气孔导度的上升与降低，决定了二氧化碳的供应;二是叶肉细胞光合能力的高低，使叶肉细胞利用CO2的能力有所不同，从而使胞间CO2含量产生变化。本实验中，植物在淹水胁迫过程中，净光合速率的变化与气孔导度的变化趋势基本一致。在淹水48h后，净光合速率的突然上升、气孔导度的升高和胞间CO2浓度的上升同时出现，但气孔导度和净光合速率的升幅较大，而胞间CO2浓度升幅则相对较小。综合分析认为:红叶石楠，在淹水胁迫48h后，净光合速率的大幅度上升是由气孔导度的上升和叶肉细胞光合能力的升高共同作用的结果。 通过对不同淹水时间处理的红叶石楠叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率的方差分析显示，不同淹水处理之间均达到极显著的差异。这表明不同的淹水时间处理，对红叶石楠叶片的光合作用、气孔开闭和蒸腾作用效果不同，每个指标不能单独反映出光合特性的变化，而且3种处理之间的差异非常明显。 参考文献 1 王万里.植物对水分胁迫的反应J.植物生理学通讯,1981, 25(5):55. 2 李玉昌,李阳生,李绍清. 淹涝胁迫对水稻生长发育危害与耐淹性机理研究的进展J.中国水稻科学,1998,12(增刊):7076. 3 刘孟雨