3种蚊母树叶绿素荧光参数的比较研究

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　　摘  要：选取安徽省合肥市大蜀山附近的蚊母树、杨梅叶蚊母树和小叶蚊母树作为试验材料，利用美国 LICOR公司生产的LI6400便携式光合仪，测定3种不同的蚊母树在不同季节的叶绿素荧光参数。结果表明，3种不同蚊母树上无论是有虫瘿还是无虫瘿叶片，其叶绿素荧光参数Fv/Fm在春、秋季节均稳定在0.75以上，说明寄主植物无论是否受到虫害，其在春、秋季节的光合作用均没有受到生长环境的胁迫影响。对于3种无虫瘿的寄主叶片，虽然在夏季和冬季其光合作用受到生长环境短暂且可逆的胁迫影响，但不会对该类寄主的生长发育造成严重影响。对于蚊母树和杨梅叶蚊母树上有虫瘿的叶片，从夏季的测定值来看，其光合作用会受到生长环境短暂且可逆的胁迫影响;从冬季的测定值来看，杨梅叶蚊母树上有虫瘿的叶片其光合作用受到的胁迫影响短暂且可逆，但蚊母树上有虫瘿的叶片其光合作用受到的胁迫影响不可逆。
　　关键词：三种蚊母树;叶绿素荧光;Fv/Fm
　　中图分类号 S732 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）（02-03）-0018-03
　　Abstract：The experiment selects Distylium racemosum，Distylium myricoides and Distylium buxifolium as the tested material which are located near ShuShan of Hefei in Anhui Province.Use the LI6400 portable photosynthetic apparatus produced by the American LICOR to measure the chlorophyll fluorescence parameters of Distylium racemosum，Distylium myricoides and Distylium buxifolium in different seasons.The results were as follows.The values of Fv/Fm of three Distylium trees in whole day were higher than 0.75 during the spring and autumn seasons，it showed that the photosynthesis of three Distylium trees were not affected no matter the trees were affected by insect pest or not.For the three kinds of leaves without cecidums，although the photosynthesis in summer and winter is affected by the transient and reversible stress of the environment，it will not seriously affect the growth of these trees.For the Distylium myricoides leaves with cecidums，there was transient and reversible stress effect on the photosynthesis in summer and winter.However，for the Distylium racemosum leaves with cecidums，there was transient and reversible stress effect on the photosynthesis in summer and irreversible stress effect on the photosynthesis in winter.
　　Key words：Three distylium trees;Chlorophyll fluorescence;Optimal/maximal photochemical efficiency of PSⅡ
　　蚊母樹（Distylium racemosum Sieb.et Zucc.）、杨梅叶蚊母树（Distylium myricoides Hemsl.）和小叶蚊母树（Distylium buxifolium Hance Merr.）均属于金缕梅科，蚊母树属[1]。由于其树体枝叶茂密，四季常青，抗逆性强且耐修剪，因此常作为园林绿化树种栽植。目前，国内对于蚊母树属的应用有相关研究，但专门针对蚊母树属植物在受到虫害后是否会对其光合生理产生影响以及在胁迫条件下其抗逆性是否存在差异的研究还很少。植物叶片叶绿素荧光参数的变化可以在一定程度上反映环境因子的变化对植物光合生理产生的影响[2]，因此本文通过测定3种蚊母树叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm的变化，研究这几种蚊母树在遭受不同程度虫害后的适应性和抗逆性，为试验区未来选择蚊母树进行绿化栽植提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 供试材料 试验地设在合肥市大蜀山脚下安徽林业职业技术学院围墙外侧至合肥市林科院苗圃内，选取的试验树种高度均在2～3m，研究的材料均选自3种不同树种中上部的叶片。由于小叶蚊母树整株叶片上无虫瘿，因此作为对比参照组仅选择中上部无虫瘿叶片若干组。在另2种蚊母树的中上部分别选择有虫瘿和无虫瘿的叶片若干组。
　　1.2 试验方法 在试验地分别选择未被压的3株代表性植株进行标记，在被选植株中上部选择并标记生长中等的代表性枝条。试验时间定在春季（4月下旬）、夏季（7月下旬）、秋季（10月中下旬）和冬季（1月中旬）4个季节中某个无风晴朗天，在上述各标记的枝条上再选取5片成熟的当年生功能叶（重复3次）分别进行标记，采用便携式调制叶绿素荧光仪（PAM 2100，WALZ，Germany）从试验日的8：00—18：00（冬季时间调整为8：00—16：00），每隔2h对所选的叶片测定1次叶绿素荧光参数F0、Fm和Fm′。 　　首先将叶片通过叶夹在叶室中暗适应20min，接着打开测量光，测定并记录下暗适应条件下参试叶片的最小荧光（F0）的数值，再打开饱和脉冲光测定并记录下暗适应条件下参试叶片的最大荧光（Fm）数值，然后打开叶室让参试叶片在自然光照下适应15～20min，再施加饱和闪光脉冲，测定并记录下光适应条件下参试叶片的最大荧光（Fm′）的数值[3]。根据已上测定结果，计算出可变荧光（Fv=Fm-F0）、PSⅡ最大光能转换效率（Fv/Fm）等荧光参数。
　　2 结果与分析
　　2.1 蚊母树无虫瘿叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm的日变化 通常植物在非胁迫条件下，叶绿素荧光Fv/Fm值的范围在0.75～0.85之间，而植物受到胁迫时，叶绿素荧光Fv/Fm的值会明显下降。表1显示，蚊母树上无虫瘿叶片叶绿素荧光Fv/Fm测定值在春、秋季均稳定在0.8～0.82之间，说明这段时期生长在试验地的蚊母树上无虫瘿叶片的光合作用没有受到胁迫影响。在夏季其测定值出现先略降后升的单谷型日变化规律，在1d中除了14：00的其他时间段，Fv/Fm值均保持在0.75以上，说明夏季在试验地的蚊母树上无虫瘿叶片的光合作用受到了短暂且可逆性的胁迫影响。冬季其叶绿素荧光Fv/Fm的测定值出现先升后降的单峰型日变化规律，除了在8：00的测定时刻外，其测定值一直保持在0.75以上。综上所述，蚊母树上无虫瘿叶片在夏、冬季光合作用受到了一定程度的胁迫影响，但这种胁迫短暂且可逆，不会对其生长发育造成影响。
　　2.2 蚊母树有虫瘿叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm日变化 表2显示，蚊母树上有虫瘿叶片的叶绿素荧光Fv/Fm测定值在四季都显著低于蚊母树上无虫瘿叶片。春、秋季蚊母树上有虫瘿叶片叶绿素荧光Fv/Fm测定值稳定在0.76～0.78，说明在春、秋季蚊母树上有虫瘿叶片的光合作用并未受到胁迫影响。夏季其测定值出现先降后升的单谷型日变化规律，虽然在12：00～14：00的测定值略低于0.75，但从1天的整体变化趋势来看，这种胁迫是可逆的。冬季其测定值呈现先升后降的单峰型日变化规律，除了12：00出现的峰值外，其余各时刻测定值均低于0.75，说明冬季蚊母树上有虫瘿叶片的光合作用受到严重且不可逆的胁迫性影响。综上所述，蚊母树上有虫瘿叶片在夏、冬季节均受到胁迫影响，但冬季的这种胁迫影响不可逆。
　　2.3 杨梅叶蚊母树无虫瘿叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm日变化 根据表3可知，杨梅叶蚊母树上无虫瘿叶片叶绿素荧光Fv/Fm测定值在春、夏、秋3季中的各个测定时刻均稳定在0.77～0.84之间。冬季其测定值出现先升后降的单峰型日变化规律，在8：00和16：00Fv/Fm的测定值略低于0.75，但从1天的变化趋势来看，这种胁迫可逆。因此，杨梅叶蚊母树上无虫瘿叶片在试验地的春、夏、秋3季都没有受到胁迫影响，在冬季受到的胁迫影响也是可逆的。
　　2.4 杨梅叶蚊母树有虫瘿叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm日变化 由表4可见，杨梅叶蚊母树上有虫瘿叶片叶绿素荧光Fv/Fm测定值在春、秋季均稳定在0.78～0.82之间。夏季其测定值出现先降后升的日变化规律，除了14：00其余时刻测定值均高于0.75，说明在夏季杨梅叶蚊母树上有虫瘿叶片的光合作用受到一定程度且可逆性的胁迫影响。冬季其测定值出现先升后略降的日变化规律，虽然在8：00—10：00的测定值均低于0.75，但从一整天的趋势来看，这种胁迫影响也是可逆的。综上所述，杨梅叶蚊母树上有虫瘿叶片在春季和秋季均不受到胁迫影响，虽然在夏、冬季受到一定程度的胁迫影响，但这种胁迫影响可逆。
　　2.5 小叶蚊母树无虫瘿叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm日变化 表5显示，小叶蚊母树上无虫瘿叶片叶绿素荧光Fv/Fm測定值在春、夏、秋3季中均稳定在0.76～0.83之间。冬季其测定值出现先升后降的单峰型日变化规律，测定值低于0.75的时刻仅在8：00，这种短暂的胁迫影响可逆。因此，小叶蚊母树上无虫瘿叶片在试验地的春、夏、秋3季都不会受到胁迫影响，即使在冬季受到的胁迫影响也是可逆的。
　　3 结论与讨论
　　对5种叶片在不同季节叶绿素荧光参数Fv/Fm日变化值的测定可以得出，蚊母树、杨梅叶蚊母树以及小叶蚊母树上的叶片无论有无虫瘿，在春、秋季节均不会受到胁迫影响;在夏季除了无虫瘿的杨梅叶蚊母树叶片和小叶蚊母树叶片不受到胁迫影响外，另外3种叶片均受到一定程度的胁迫影响，但这种胁迫影响可逆，也不会对寄主树种产生较为严重的影响。冬季只有有虫瘿的蚊母树叶片受严重且不可逆的胁迫影响，另外4种叶片则受到短暂且可逆的胁迫影响。考虑到蚊母树有虫瘿叶片上的虫瘿数远远多于杨梅叶蚊母树，而这个时期正是蚊母树上虫瘿内的主要害虫进行蜕皮、羽化以及交尾产卵的盛期[4，5]，因此可推测，这个时期蚊母树叶片的光合作用受到严重胁迫影响的原因很可能是来自虫瘿的危害。
　　参考文献
　　[1]邱金国.园林树木[M].北京：中国林业出版社，2005，1：215-216.
　　[2]温国胜，田海涛，张明如，等.叶绿素荧光分析技术在林木培育中的应用[J].应用生态学报，2006，17（10）：173-177.
　　[3]陈辰，刘桂华，赵海燕，等.华东楠叶绿素的荧光特性[J].东北林业大学学报，2011，39（10）：50-53.
　　[4]刘世彪，张代贵，龚双娇.植物的虫瘿与成瘿昆虫[J].生物学通报，2008，43（6）：17-20.
　　[5]沈百炎，荆建玲，朱建国.杭州新胸蚜生物学的初步研究[J].植物保护，1993，19（2）：5-7.
　　（责编：王慧晴）
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