不同苹果砧木叶绿素含量与光合速率研究

宋莎　江旭生　韩秀梅等

摘要：测定10个苹果砧木的叶绿素含量、叶面积和净光合速率（Pn），并进行相关性分析。结果表明，不同苹果砧木叶绿素含量、叶绿素a/叶绿素b、叶面积、净光合速率存在明显差异，其中平邑甜茶的叶绿素含量最高，叶面积最大；八棱海棠的叶绿素a/叶绿素b值最大；花红的净光合速率最高。苹果砧木叶绿素含量与净光合速率呈显著正相关。

关键词：苹果砧木；叶绿素含量；净光合速率

中图分类号： Q945.11 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）03-0149-02

苹果（Malus pumila Mill.）是我国主要水果之一，栽培面积和总产量均居世界第一位。苹果生产中主要采用砧木嫁接繁殖，砧木可以提高栽培品种的抗逆性，不同的砧木对于果树生长发育和品质均会产生影响[1-3]。生产中常用砧木有八棱海棠、平邑甜茶等，贵州省拥有丰富的苹果野生砧木资源，但迄今为止对其生理特性评价等研究工作较少，致使这些资源未能充分开发利用。叶片的光合作用是果树碳水化合物的重要来源，研究果树光合作用与叶片形态及生理特性的关系，也是栽培生理研究主要内容之一。目前在果树方面对叶绿素含量与光合速率的关系有较多研究报道，但以苹果砧木为材料的研究鲜有报道[4-6]。本试验测定了10份苹果砧木中叶绿素含量、叶面积及光合速率，并探讨相互间的相关性，以期为苹果砧木的利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验材料为10种（花红、八棱海棠、平邑甜茶、青砧1号、青砧2号、垂丝海棠、毛山荆子、湖北海棠、西府海棠、丽江山荆子）苹果砧木实生苗，其中八棱海棠、平邑甜茶、青砧1号和青砧2号种子由烟台果树科学研究所提供，其余采自贵州省威宁县。于2012年3月播种，选取生长一致的实生苗用于后续试验。

1.2 方法

试验于2013年7月进行，选取生长势一致的相似植株，从顶端向下第5张健康叶用于光合作用、叶面积和叶绿素含量测定。光合速率测定于晴朗天气上午9：00—11：00时进行，用Li-Cor6400P型便携式光合仪直接测定，每种砧木测定5株。 采用复印称重法[7]测定叶面积，每个砧木随机选取20张叶片。采用乙醇提取法[8]测定叶绿素含量，每份材料重复3次。

2 结果与分析

2.1 苹果砧木净光合速率（Pn）的比较

由图1可知，试验苹果砧木叶片的Pn值在1.40～6.30 μmol/（m2·s）之间。不同苹果砧木的Pn存在一定差异，其中花红最高，其次是八棱海棠，二者均在4 μmol/（m2·s）以上。毛山荆子Pn最低，其次是西府海棠，二者均小于 2 μmol/（m2·s）。其余6份苹果砧木试验材料叶片的Pn 在 2～4 μmol/（m2·s） 之间。

2.2 苹果砧木叶面积的比较

由图2可知，不同苹果砧木叶片大小各不相同，叶面积在16.03～48.89 cm2之间。其中，平邑甜茶叶面积最大，为 48.89 cm2，青砧1号、湖北海棠叶面积也相对较大，在30 cm2以上。花红、西府海棠、垂丝海棠、八棱海棠叶面积相对较小，在20 cm2以下，其中八棱海棠叶面积最小，为16.03 cm2。叶面积在20～30 cm2的有青砧2号、毛山荆子、丽江山荆子。

2.3 苹果砧木叶绿素含量的比较

叶绿素一类与光合作用密切相关的重要色素，其含量的高低直接影响植物对光合的捕获和能量积累。由图3可知，不同苹果砧木叶绿素含量在1.69～3.89 mg/g之间，平邑甜茶、花红的叶绿素含量大于3 mg/g；垂丝海棠叶绿素含量小于2 mg/g。10种苹果砧木材料叶绿素含量由大到小依次为平邑甜茶>花红>八棱海棠>丽江山荆子>青砧1号>西府海棠>青砧2号>湖北海棠>毛山荆子>垂丝海棠。

叶绿素a分子是光能捕获色素，也是光合反应中电荷分离色素，吸收光能转化成化学能，其含量对于光合作用的影响很大；叶绿素b为天线色素，吸收、传递光能；类胡萝卜素含量及叶绿素a/叶绿素b值与植物叶色及颜色深浅有关。由图4可知，平邑甜茶和花红叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量都较高。10个苹果砧木的叶绿素a/叶绿素b值在3.06～3.43之间（图5），其中八棱海棠的叶绿素a/叶绿素b值最大，青砧1号最小。

2.4 叶绿素含量与净光合速率、叶面积相关性

将叶绿素含量与净光合速率、叶面积进行相关性分析，结果表明10个苹果砧木叶绿素含量与净光合速率的相关系数为0.693（r0.05=0.632），呈显著正相关；叶绿素含量与叶面积的相关系数为0.440（r0.05=0.576），相关性不显著。

3 结论与讨论

植物叶绿素含量是反映植物叶片光合能力的重要指标之一，研究不同植物叶绿素含量有助于认识其光合特性[9-10]。魏书銮等认为，叶绿素含量的高低不能完全代表品种的光合特性，但是叶绿素含量和光合速率有密切的关系[4]。不同板栗品种的光合速率、叶绿素含量存在显著差异，光合速率与叶绿素含量之间呈显著相关性[5]。本试验中，不同苹果砧木叶绿素含量与净光合速率均存在差异，2者呈显著正相关关系。

各苹果砧木叶绿素a/叶绿素b值在3.06～3.43之间，这与有关研究认为叶绿素a/叶绿素b值约为3 ∶1的结果[11-13]相同。而黄秋蝉等认为夹竹桃叶绿素a/叶绿素b值在1.6～1.8之间[14]，可能因为不同种类之间的差异与其遗传特性有关[15]。

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