同產(chǎn)地不同種源北五味子光合作用比較研究

余春粉，楊金慧，張雅玲，張啟航，杜金霞，蓋禹含

(長春市農(nóng)業(yè)學校， 長春 130504)

同產(chǎn)地不同種源北五味子光合作用比較研究

余春粉，楊金慧，張雅玲，張啟航，杜金霞，蓋禹含

(長春市農(nóng)業(yè)學校， 長春 130504)

采用美國CI-340便攜式光合作用系統(tǒng)，對同一產(chǎn)地吉林種源、黑龍江種源、鳳城種源、本溪種源五味子的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(C)、胞間CO2濃度(Ci)等進行了比較測定,從調(diào)查相關(guān)指標的平均值、日變化情況、經(jīng)方差分析進行討論，供同行參考。

北五味子；光合作用；凈光合速率(Pn)；氣孔導度(C)；胞間CO2濃度(Ci)；種源

北五味子是多年生左旋落葉藤本植物，又名山花椒、遼五味、紅鈴子等，主產(chǎn)于遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙、河北等省。有關(guān)五味子光合特性的研究見李愛民等報道[1]。實驗中對同一產(chǎn)地不同種源的北五味子在白天全光照條件下的Pn、C、Ci等光合生理指標進行了測定，對它們的光合生理特性進行了比較，為北五味子優(yōu)良新品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗品種來源

試驗品種來源為吉林、黑龍江、鳳城、本溪。

1.2 試驗方法

試驗選擇不同種源生長勢相近的二年生北五味子測定。選取中下部側(cè)枝的第6～8片功能葉片，使用美國CI-340 便攜式光合測定系統(tǒng)，采用開放氣路進行測定，測量時間為6：00～18：00時，每1 h測定1次，每次3個重復，每重復記錄3個觀測值，取其平均值作為該時刻的測定值。測定指標有凈光合速率(Pn)、氣孔導度(C)、胞間CO2濃度(Ci)等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源凈光合速率的日變異規(guī)律

四種源凈光合速率日變化為不對稱的“雙峰”型(見圖1)，日平均凈光合速率水平從大到小順序為鳳城6.288 μmol·m-2·s-1、本溪5.538 μmol·m-2·s-1、黑龍江5.400 μmol·m-2·s-1、吉林3.868 μmol·m-2·s-1(見表1)。但四種源凈光合速率高峰值與次高峰值出現(xiàn)時間都不一致，高峰值分別為：黑龍江高峰值為16：00時，Pn為10.93 μmol· m-2·s-1；鳳城高峰值為14：00時，Pn為9.8 μmol·m-2·s-1；本溪高峰值為15：00時，Pn為9.27 μmol·m-2·s-1；吉林高峰值為13：00時，Pn為7.27 μmol·m-2·s-1。次高峰值除吉林種源出現(xiàn)在9：00時外，其他種源均出現(xiàn)在10：00時，且黑龍江gt;鳳城gt;本溪。

2.2 不同種源氣孔導度的日變異規(guī)律

四種源北五味子氣孔導度日平均水平由大到小依次是鳳城73.179 mol·m-2·s-1、本溪62.492 mol·m-2·s-1、黑龍江55.204 mol·m-2·s-1、吉林25.062 mol·m-2·s-1(見表1)。氣孔導度一天內(nèi)變化趨勢相似，都呈雙峰型曲線(見圖2)，峰值除吉林種源出現(xiàn)在12：00時，其他三種源均在10：00時。

2.3 不同種源胞間CO2濃度的日變異規(guī)律

四種源北五味子Ci都呈明顯規(guī)律性變化。6：00時，四種源五味子的Ci值都是一天中最大的，之后都逐漸下降，達最小值后又有所增加，呈“V”型曲線(見圖3)。不同的是，鳳城種源的Ci下降到最小值的時間較早，在12：00時；黑龍江和吉林下降到最小值的時間相對滯后，在14：00時；本溪下降到最小值的時間最遲，在16：00時。從平均水平來看，胞間CO2濃度分別為鳳城259.79 μmol·mol-1·s-1、本溪235.31 μmol·mol-1·s-1、黑龍江226.17 μmol·mol-1·s-1、吉林157.67 μmol· mol-1·s-1(見表1)。

圖1 四種源凈光合速率日變化Fig.1 Diurnal variation of net photosynthetic rate of four sources

圖2 四種源氣孔導度日變化Fig.2 Changes of stomatal conductance in four provenances

圖3 四種源胞間CO2濃度日變化Fig.3 Diurnal variation of intercellular CO2concentration between four sources

種源凈光合速率(Pn)/(μmol·m-2·s-1)氣孔導度(C)/(mol·m-2·s-1)胞間CO2濃度(Ci)/(μmol·m-1·s-1)吉林3.86825.062157.67黑龍江5.40055.204226.17本溪5.53862.492235.31鳳城6.28873.179259.79

2.4 光合生理指標的差異性比較

應(yīng)用DPS對四種源北五味子的Pn、C、Ci指標做方差分析，結(jié)果見表2。

表2 四種源北五味子光合生理生態(tài)指標方差分析Tab.2 Variance analysis of photosynthetic physiological and ecological indexes of schisandra chinensis from four provenances

注：**表示在5%和1%水平上差異顯著。

從上表可以看出，一天中不同時段的北五味子凈光合速率F值為12.173，說明凈光合速率在一天中不同時段的差異很顯著。四種源間的凈光合速率F值為4.509，說明種源間的Pn差異也顯著，但一天中不同時段產(chǎn)生的差異要比種源間的差異大。

一天中不同時段的氣孔導度F值為10.672，說明北五味子一天中不同時段的C差異顯著。四種源間C的F值為20.598，說明它們之間差異很顯著。而且，種源間C的差異要比一天中不同時段產(chǎn)生的差異大得多。

一天中不同時段的胞間CO2濃度F值為11.528，說明四種源北五味子一天中不同時段的Ci差異顯著。四種源間Ci的F值為12.809，說明四種源間Ci之間差異也顯著。一天中不同時段Ci的差異與種源間C的差異相近。

3 小結(jié)與討論

A.從調(diào)查相關(guān)指標的平均值來看，四種源北五味子Pn、C、Ci從大到小的順序為鳳城、本溪、黑龍江、吉林，其Pn、C、Ci具有一致性，即Pn高的樹種，其C、Ci也相應(yīng)較高。

B.從日變化情況看，四種源北五味子凈光合速率日變化曲線是雙峰曲線，且下午的凈光合速率峰值高于上午的峰值，這與寶石、白玉霓[2]研究的葡萄的凈光合速率峰值一致。但與李愛民等(2003)[1]研究的北五味子凈光合速率峰值上午的高于下午的結(jié)論不一致。雙峰曲線在午間降低，出現(xiàn)午休現(xiàn)象，受生理、生態(tài)、生化等多因素的影響，是一個相當復雜的難題[3]。北五味子凈光合速率峰值出現(xiàn)在上午還是下午不一致的問題，還有待進一步系統(tǒng)完善的研究。

C.經(jīng)方差分析，四種源北五味子的Pn、C、Ci在一天中的不同時段間均有顯著差異，四種源間的Pn、C、Ci也有顯著差異。凈光合速率與一天中的各個時段相關(guān)性很高，氣孔導度、胞間CO2濃度不僅與一天中各個時段相關(guān)性很高，而且與種源的相關(guān)性也很高[4]。

[1] 李愛民，郝屹，李志寶，等. 北五味子光合特性的研究[J].特產(chǎn)研究， 2003，25(03)：11-13，27.

[2] 朱林，溫秀云，李文武.中國野生種毛葡萄光合特性的研究[J].園藝學報，1994，21(01)：31-34.

[3] 姜小文.主要柚品種光合特性研究[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學，2003.

[4] 李良厚，李吉躍，付祥建，等.黑櫻桃與山櫻桃幼苗光合作用的比較研究[J].林業(yè)科學研究，2007，20 (01) ： 130-134.

[5] 劉清偉，王秀全，楊雨春，等.不同產(chǎn)地種源及生長勢五味子凈光合速率對光和CO2的響應(yīng)[J].中藥材，2008，(10)：1461-1464.

Comparativestudyonphotosynthesisofschisandrachinensisfromdifferentprovenancesinsamehabitat

YU Chun-fen, YANG Jin-hui, ZHANG Ya-ling, ZHANG Qi-hang, DU Jin-xia, GAI Yu-han

(Changchun Agricultural School, Changchun 130504, China)

CI-340 portable photosynthesis system was used, and the net of light on the same origin of Jilin provenance, Heilongjiang provenance, Fengcheng provenance, Benxi provenance of Schisandra chinensis photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (C), intercellular CO2concentration (Ci) were measured. The average value of index, diurnal variation and analysis of variance are discussed for reference.

Schisandra chinensis; Photosynthesis; Net photosynthetic rate (Pn); Stomatal conductance (C); Intercellular CO2concentration (Ci); Provenance

S567.19

B

1674-8646(2017)20-0006-02

2017-09-21

余春粉(1979-)，女(蒙古族)，碩士研究生，講師。