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1、第 30卷第 11期Vo.l 30 No.112010年 11月Nov.2010收稿日期:2010-08-10基金项目:国家林业局标准项目/菜用华中五味子丰产栽培规程0(2008-LY-171);中南林业科技大学青年基金项目(060447B)作者简介:邓白罗(1958-),男,湖南株洲人,教授,主要从事经济林栽培育种与期刊编辑学研究华中五味子叶绿素含量分析邓白罗a,b,张丽娜b,王 森b(中南林业科技大学 a.期刊社;b.林学院,湖南 长沙 410004)摘 要:叶绿素是植物光合作用中的重要色素,它直接参与光合作用中光能的吸收、传递、分配和转化等过程。为了为研究华中五味子生理生化特性做基础性工
2、作,以栽植于马尾松腐殖土(基质 1)、苗圃肥土(基质 2)、普通丘陵红心土(基质 3)等 3种基质土壤中的华中五味子健康成熟叶片为材料,对其叶绿素含量进行了分析。结果表明:各基质中华中五味子叶绿素 a的含量明显高于叶绿素 b的含量,叶绿素 a/b值在 1.8 2.7之间,不同月份叶绿素含量差异较大,同一时期 3种基质中叶绿素含量也有一定的差异;叶绿素 a、叶绿素 b及叶绿素(a+b)的含量与日平均净光合速率、土壤有机质、pH值及氮、磷、钾的含量均呈负相关关系,与水溶性钙和镁的含量呈正相关关系,叶绿素 a/b与日平均净光合速率、土壤有机质、pH 值、含水率、氮含量、钾含量均呈正相关关系,而与水溶
3、性钙和镁的含量呈负相关关系。关键词:华中五味子;叶绿素含量;土壤营养元素含量;相关性分析中图分类号:S 759.3文献标志码:A文章编号:1673)923X(2010)11)0065)04Analysis on chlorophyll content in Schisandra sphenantheraDENG Ba-i luoa,b,ZHANG L-inab,WANG Senb(a.PeriodicalPress;b.School of Forestry,CentralSouth University of Forestry&Technology,Changsha 410004,Hunan,
4、China)Abstract:Chlorophyll is a kind of i mportant pig ment in photosynthesis,and it is directly involved the process of light energyabsorption,transfer,distribution,transfor mation,and so on.In order to provide a basis for the researches on physiologicaland bioche m icalcharacteristics inS.s phenan
5、thera,taking healthymature leaves inS.s phenanthera planted inPinusmassoni-ana humus soi,l nursery fertile soiland co mmonHunan hilly red heart soilasmaterials,the contents of chlorophyllswere an-alyzed.The results show that the content of chlorophyll a in S.sphenanthera leaves planted in each mediu
6、m was obviouslyhigher than that of chlorophyllb,and the value of chlorophyll a/bwas from 1.8 to 2.7.There were bigger differences a mongthe contents of chlorophylls in differentmonths,and therewere so me differences a mong the contents of chlorophylls in leavesplanted in differentmedia at the same p
7、eriod.The content of chlorophylla,chlorophyllb and chlorophyll(a+b)had nega-tive correlation w ith average daily net photosynthetic rate,pH value of soi,l and the contents of organicmatter,N,P andKin soi,l and had a positive correlationwith the contents ofsoluble Ca and solubleM g;the value of chlor
8、ophylla/b had a pos-itive correlationw ith average daily net photosynthetic rate,pH value ofsoi,l and the contents of organicmatter,water,N andK in soi,l but had a negative correlationw ith the contents of soluble Ca and solubleM g.K ey words:Schisandra sphenanthera;chlorophyll content;nutrition con
9、tent in soi;l correlation analysis 华中五味子 Schisandra sphenanthera 的果实俗称/南五味子0。中药上作为药用的五味子,即来源便携式叶绿素测定仪http:/ 第 30卷于五味子属植物五味子或华中五味子的干燥成熟果实 1。五味子有促进肝糖元生成、降低肝炎患者血清谷丙转氨酶水平、保护肝细胞的作用。五味子在传统中药片剂中用量很大。目前,大多利用的是野生资源,掠夺式采集现象严重,造成了资源极大浪费 2。为了扩大资源,有必要对华中五味子栽培管理技术进行研究,从而便于对其进行人工引种栽培,了解和掌握华中五味子光合特征等生理特性是研究栽培技术的基础。
10、叶绿体是植物光合作用最主要的细胞器,作为叶绿体的主要色素)叶绿素,是光合作用中的重要色素,它直接参与光合作用中光能的吸收、传递、分配和转化等过程,叶片叶绿素 a+b含量的多少直接影响植物的光合速率,叶绿素 a/b值也能反映光合速率的高低,a/b值高,植物的光合速率也较高。因此,叶绿素含量的多少与植物生物量和产量密切相关。前人对植物叶绿素含量作了大量研究。邓蕾等 3对结缕草,许成树等 4对玉米,金丽虹等 5、荣秀连等 6、乔琳等 7对白菜,纳钦等 8、林晓萍等 9对苜蓿,杨义伶等 10对南丰蜜橘,王萍等 11对槟榔,王静等 12对油松,贾传华等 13对兴安桧,李广军等 14对大豆,胡根海等 15
11、-16对百棉 1号及海岛棉,陆新华等 17对菠萝,陈雪等 18对小麦,宋英博 19、李会珍等 20对马铃薯,胥爱玲等 21对黄瓜,周瑞金等 22对金光杏梅,杨丹等 23对苹果梨,李敏夏等 24对苹果,王玉莲 25对葡萄,李建锋等 26对萝卜,吕廷良等 27对紫荆,高福元等 28对树锦鸡儿,孙俊宝等 29对樱桃,张琦等 30对梨树等植物叶绿素含量进行了研究,但对华中五味子叶绿素含量的研究还未见报道。本研究中,以栽植于马尾松腐殖土(基质 1)、苗圃肥土(基质 2)、普通丘陵红心土(基质 3)等 3种基质土壤中的华中五味子的健康成熟叶片为材料,对其叶绿素含量进行分析,以期为进一步研究华中五味子生理生
12、化特性打下基础。1 材料与方法1.1 试验地基本情况试验地位于中南林业科技大学株洲校区苗圃,其地理位置为东经 112b15c30d 北纬 26b03c05d 该地属亚热带季风湿润气候,年均气温 17.4 e,日照时数 1 462 1 469 h,日照率 33%;无霜期 282 294d,年均降水量 1 573 1 825mm,年相对湿度 81%。1.2 试验材料2008年 5月,把购于河南省的同一批华中五味子实生苗分别移栽于马尾松腐殖土(基质 1)、苗圃肥土(基质 2)、普通湖南丘陵红心土(基质 3)3种土壤基质的花盆内,每种基质 80盆,于中南林业科技大学株洲校区苗圃内遮荫条件下培养,常规管
13、理。1.3 试验仪器仪器主要有美国 L i)cor公司的 L i)6400便携式光合测定系统、德国 WALZ公司的 PAM)2000便携式叶绿素调制荧光仪、紫外分光光度计。1.4 叶绿素含量的测定2009年 6月至 9月分别挑选 3种基质内华中五味子的健康成熟叶片,擦净,剪碎,混匀,分别称取0.2 g放入研钵中,加少量石英砂、CaCO3及 2 3 mL80%的丙酮,研磨成匀浆,再加 80%丙酮 5 mL 继续研磨,全部移入 25mL 棕色容量瓶中;80%丙酮洗净研钵、研棒,定容,摇匀,过滤。以 80%丙酮为对照。分别在波长 663、645 nm下用 UV522型紫外分光光度计测定吸光度值。每种
14、基质内的华中五味子叶片做 3次重复。各种叶绿素含量的计算公式如下:Ca=12.70A663-2.69A645;(1)Cb=22.9A645-4.68A633;(2)CT=Ca+Cb。(3)式(1)(3)中:Ca、Cb分别为叶绿素 a、b质量浓度(mg#L-1);CT为总叶绿素质量浓度(mg#L-1)。Na=(CaV/m)1 000;(4)Nb=(CbV/m)1 000;(5)NT=(CTV/m)1 000。(6)式(4)(6)中:Na为叶绿素 a含量(mg#g-1);V为提取液体积(mL);m 为样品鲜质重(g);Nb为叶绿素b含量(mg#g-1);NT为总叶绿素含量(mg#g-1)。2 结果
15、与分析2.1 叶绿素含量分析叶绿素是植物的主要光合色素 具有吸收和传66叶绿素含量测定仪http:/ 11期递光量子的功能,它吸收太阳光并转化成化学能储备于植物体,为整个生物圈提供能量。其含量的高低是衡量植物利用光能能力的指标。对栽植于马尾松腐殖土(基质 1)、苗圃肥土(基质 2)、普通湖南丘陵红心土(基质 3)等 3种基质土壤中华中五味子叶绿素含量进行了测定分析,结果如表 1所示。表 1 不同月份不同基质中华中五味子叶绿素含量Table 1 The chlorophyll content of Schisandra sphenanthera in different soilm atrix
16、in differentm onths月份基质叶绿素 a含量/(mg#g-1)叶绿素 b含量/(mg#g-1)叶绿素 a/b值叶绿素 a+b含量/(mg#g-1)11.179 5870.512 8702.299 9721.692 46621.270 7260.538 6212.359 2221.809 3531.250 7930.535 9252.333 8951.786 7211.374 3490.738 2361.862 6662.112 59721.650 4780.766 5652.153 0822.417 0431.504 2350.686 2652.191 9162.190 501
17、1.452 1790.541 1332.683 5921.993 31821.601 8860.624 2642.566 042.226 1531.704 3430.670 0352.543 6622.374 3811.396 8040.534 1532.614 9911.930 96921.417 8330.562 0052.522 8111.979 8431.452 3280.565 7252.567 1972.018 05 从表 1可以看出,各基质内华中五味子叶绿素a的含量明显高于叶绿素 b,叶绿素 a/b的值在 1.8 2.7之间。从不同的月份来看,华中五味子叶片叶绿素的含量差异很大,
18、6月份各基质内华中五味子的叶绿素 a、b及总含量都比较低,7月份最高,8、9月份又有所下降。同一时期 3种基质土壤中华中五味子叶绿素的含量也有一定的差异。2.2 不同基质土壤营养元素含量与叶绿素含量的相关分析 对马尾松腐殖土(基质 1)、苗圃肥土(基质 2)及普通湖南丘陵红心土(基质 3)3种基质土壤的有机质含量、p H 值、含水率、氮、磷、钾的含量及水溶性 Ca、Mg含量分别进行了测定,测定结果如表 2所示。表 2 3种土壤基质有机质、pH 值、含水率、氮、磷、钾及水溶性钙、镁的含量Table 2 Organicm atter,p H value,water content,N,P,K an
19、d water-soluble Ca,M g content in 3 types of soil土壤基质有机质含量/(g#kg-1)p H值含水率/%氮含量/(g#kg-1)磷含量/(g#kg-1)钾含量/(g#kg-1)水溶性钙含量/(mg#L-1)水溶性镁含量/(mg#L-1)马尾松腐殖土120.256.1084.1639.300.506 95.650 00.0020.001苗圃肥土86.836.6881.9736.390.781 05.088 10.0120.136酸性红壤土18.035.3684.808.620.237 64.334 40.0080.063 根据表 2的测定结果,对所
20、测的 3种基质的土壤因子与所对应的华中五味子的叶绿素含量进行了相关性分析,结果如表 3所示。由表 3可知,叶绿素a、叶绿素 b及叶绿素(a+b)的含量与日平均净光合速率、土壤有机质、p H 值及氮、磷、钾的含量均呈负相关关系,与水溶性钙和镁均呈正相关关系。其中,除叶绿素 a与有机质及钾的含量在置信度 0.05水平下呈显著负相关外,其余相关性均不显著。叶绿素 a/b值与日平均净光合速率、土壤有机质、pH值、含水率、氮含量、钾含量均呈正相关关系,但相关性均不显著 与水溶性钙、镁含量呈负相关 其中与水溶性镁含量相关性显著。3 讨 论本研究中,华中五味子叶绿素 a的含量明显高于叶绿素 b的含量,不同月
21、份叶绿素含量也不同,这可能是由于不同月份的光照强度和气温不同所致。同一时期 3种基质中叶绿素含量也有一定的差异,这是因为土壤基质不同,则肥力也不同,从而影响植物的生长,导致其叶绿素含量也有差别。另外,叶绿素 a、叶绿素 b 及叶绿素(a+b)的含量与日平67叶绿素检测仪http:/ 第 30卷表 3 不同基质各土壤因子与华中五味子日平均净光合速率及叶绿素含量的相关分析Table 3 Correlation coefficient of various soil factors in differentm atrix and the average daily net photosyntheti
22、c rate&chlorophyll content of Schisandra sphenanthera因子日均净光合速率有机质pH值含水率氮含量磷含量钾含量水溶性钙含量水溶性镁含量叶绿素a含量叶绿素b含量叶绿素(a+b)叶绿素a/b日均净光合速率1有机质0.8751pH值0.9770.7511含水率0.091-0.4030.3021氮含量0.7340.9710.573-0.6091磷含量0.2080.656-0.005-0.9550.8171钾含量0.9240.9940.821-0.2970.9380.5671水溶性钙含量-0.812-0.427-0.918-0.656-0.2000.40
23、2-0.5271水溶性镁含量-0.707-0.276-0.842-0.769-0.0390.544-0.3830.9871叶绿素 a含量-0.901-0.998*-0.7880.349-0.956-0.611-0.998*0.4790.3311叶绿素 b含量-0.994-0.818-0.994-0.197-0.658-0.103-0.8780.8690.7780.8501叶绿素(a+b)-0.972-0.964-0.8990.146-0.874-0.433-0.9880.6510.5200.9780.9411叶绿素 a/b值0.7540.3410.8760.7230.107-0.4860.44
24、5-0.996-0.998*-0.395-0.819-0.5771 *表示在 0.05水平下显著性相关,*表示在 0.01水平下极显著性相关。均净光合速率、土壤有机质、pH 值及氮、磷、钾的含量均呈负相关关系,与水溶性钙和镁的含量呈正相关关系。而魏书銮等 31研究认为,在同一时期内,叶片的叶绿素含量与日平均净光合速率呈正相关,不同时期内叶绿素含量与日平均净光合速率相关性不明显。两者研究结果差别的原因可能是研究的对象不同造成的。本研究的对象华中五味子是较耐阴植物,对光照的要求不高;而魏书銮等研究的对象是核桃,对光照要求高,但其原因究竟如何还有待进一步研究。参考文献:1 杨晓玲,李爱民.五味子研究
25、概况 J.时珍国医国药,1999,10(4):300-301.2 白淑芳,陈 虹,李灵芝,等.HPLC法测定华中五味子中五味子甲素含量 J.天津药学,2001,13(3):67-68.3 邓 蕾,李高扬,王 艳,等.4种结缕草光合特性及叶绿素含量的比较研究 J.草原与草坪,2010,(1):7-10.4 许树成,肖婧婧,赖贵子.Fluridone对玉米种子萌发和叶片叶绿素含量影响的研究 J.阜阳师范学院学报:自然科学版,2010,(2):55-72.5 金丽虹,申炳俊,刘俊华.Nd:YAG倍频激光辐照对白菜种子萌发及幼苗叶绿素的影响 J.东北师大学报:自然科学版,2010,(1):111-11
26、5.6 荣秀连,王梅农,宋采博.不同铵态氮/硝态氮配比对白菜叶绿素含量的影响 J.江苏农业科学,2010,(1):298-300.7乔琳 盛东风 邓艳 重金属铜 锌 铁 铅污染对白菜幼苗鲜重及叶绿素含量的影响 J.广东农业科学,2010,(2):34-41.8 纳 钦,格根图,贾玉山.苜蓿和缘毛雀麦高光谱与其叶绿素含量的相关性研究 J.呼伦贝尔学院学报,2010,(2):86-88.9 林晓萍.白粉病侵染对苜蓿叶片叶绿素含量的影响 J.甘肃农业科技,2005,(7):63-64.10 杨义伶,高 洁,徐回林,等.保水剂对南丰蜜橘叶绿素含量与光合速率的影响 J.江苏农业科学,2010,22(2)
27、:46-48.11 王 萍,刘立云,董志国.槟榔叶绿素含量测定影响因子研究 J.安徽农业科学,2010,38(5):2333-2335.12 王 静,丛日晨,毛秀红.不同 Fe处理对油松幼苗叶绿素的影响 J.山东林业科技,2010,(1):1-4.13 贾传华,郭太君,王 刚,不同遮荫处理对兴安桧叶绿素含量和保护酶活性的影响 J.吉林农业大学学报,2010,32(3):264-267.14 李广军,李河南,成利国,等.大豆叶绿素含量动态表达的QTL分析 J.作物学报,2010,36(2):242-248.15 胡根海.短期水分亏缺对百棉 1号叶绿素含量的影响 J.安徽农业科学,2010,38(
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29、体褐变程度,这可能是因为红翅槭内部含有较多的酚类物质,当在培养基添加 PVP 时,会使外植体与其所处的培养环境的酚类物质的浓度差异变大,造成酚类物质外渗,使培养基被氧化,产生更多的醌类物质,导致褐变加重。而另一种吸附剂活性炭对不同植物的褐变抑制效果也不一样,本研究结果显示,活性炭不能有效的防止红翅槭愈伤组织的褐变发生,这主要是因为活性炭吸附性太强,不但能吸附外植体分泌到培养基中的酚、醌等有害物质,还会吸附培养基中的生长调节物质和营养物质,使红翅槭愈伤组织无法获得足够的营养而导致生长受到影响,发生褐变。参考文献:1 沈国舫,翟明普.森林培育学 M.北京:中国林业出版社,2001.2 郭学望,包满
30、珠.园林树木栽植养护学 M.北京:中国林业出版社,2002.3 刘兴剑,孙起梦,窦 剑,等.红翅槭引种观察与繁殖 J.江苏林业科学,2009,(1):192-193.4 王新根,彭小民.红翅槭播种育苗技术 J.现代园艺,2007,(11):18-19.5 薛 芳.新优景观树种红翅槭的扦插繁殖研究 J.现代农业科技,2007,(27):7-8.6 顾福根,孙丙耀,韵宇飞,等.石龙尾的组织培养与快速繁殖技术研究 J.武汉植物学研究,2008,26(6):639-643.7 高 健,杨 劭.沉水植物菹草的组织培养和快速繁殖 J.植物生理学通讯,2006,42(2):251.8 程云清,刘剑锋,陈智文
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