不同光質(zhì)對煙草葉片生長及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
發(fā)布時間:2019-08-22 來源: 歷史回眸 點擊:
摘要:以烤煙品種云煙87為材料,通過覆蓋白、紅、黃、藍、紫色濾膜獲得不同光質(zhì),研究了煙草葉片在70 d生長發(fā)育期內(nèi),光質(zhì)對煙葉生長進程、葉綠素含量、光合作用及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響。結(jié)果表明:①與白膜處理相比,處理14 d,紅、紫膜處理的葉長顯著增加,各處理葉寬、株高、莖圍差異不顯著;在14~42 d處理下,藍膜處理對葉長、葉寬、株高抑制明顯,增加莖圍粗度;②處理14~42 d,藍、黃膜促進光合色素含量降解,處理42~70 d,藍、紫膜延緩煙葉衰老,紅膜在整個生長過程中都促進光合色素的合成;③處理14~70 d,與黃膜處理相比,紅、藍、紫膜處理有較高的凈光合速率Pn、PSⅡ最大光化學(xué)量子效率Fv/Fm、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)量子效率ФPSⅡ、光化學(xué)淬滅系數(shù)qP。結(jié)果表明,煙草不同生長期對光質(zhì)的反應(yīng)不同,紅光、藍光、紫光有利于煙葉的生長發(fā)育,黃光對煙葉生長的抑制作用明顯。
關(guān)鍵詞:葉綠素?zé)晒;生長發(fā)育;光合作用;光質(zhì);煙葉
中圖分類號: S572.01文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2015)11-0140-06
收稿日期:2015-05-29
基金項目:中國煙草總公司云南省公司科技計劃(編號:2011YN02);國家煙草專賣局科技專項[編號:110201101003 (TS-03)]。
作者簡介:李軍營(1978—),男,河北河間人,博士,助理研究員,主要從事煙草栽培生理研究。E-mail:ljy1250@163.com。
通訊作者:龔明,博士,教授,主要從事植物生物化學(xué)研究。E-mail:gongming63@163.com。光是植物生存、生長和發(fā)育進程中不可或缺的生態(tài)因子,它對植物的影響主要體現(xiàn)在光質(zhì)、光強和光照時間3個方面[1-5]。光不僅作為能源控制植物的光合作用,還是一種觸發(fā)信號調(diào)控植物的生長發(fā)育[6]。光信號被植物體內(nèi)不同的光受體感知,如光敏素、藍光/近紫外光受體(隱花色素)、紫外光受體等,進而影響植物的生長、光合生理、抗逆和衰老等[7-9]。近年來,關(guān)于光質(zhì)對植物生長發(fā)育的影響已經(jīng)報道很多[9-13],但由于各試驗所關(guān)注的光質(zhì)、植物種類、獲得光質(zhì)的手段不同,從而研究的結(jié)論也不盡相同。
煙草是一種以葉片為主要收獲對象的喜光作物,其生長發(fā)育受光的影響更顯著。2010以來,筆者所在實驗室就光質(zhì)對煙葉生長發(fā)育的影響機理做了一系列的研究,主要集中在光質(zhì)對煙葉生理成熟期的影響[13-16],關(guān)于光質(zhì)對煙葉整個生長發(fā)育過程的影響關(guān)注較少。本研究通過比較不同光質(zhì)對煙葉生長進程以及葉綠素含量、光合作用、葉綠素?zé)晒鈪?shù)的動態(tài)變化,為探明光質(zhì)對煙葉生長和品質(zhì)形成的影響過程提供理論支撐。
1材料與方法
1.1試驗材料
以云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的烤煙品種云煙87為材料,采用漂浮育苗方式培育煙苗,于2012年4月26日移栽至大田,土壤類型為水稻土,移栽行株距為120 cm×50 cm,按當(dāng)?shù)爻R?guī)生產(chǎn)方式進行田間管理。選取自下而上第12位葉片為研究對象,以葉長5 cm時為光質(zhì)處理和取樣時間起點,計為處理0 d,之后分別在處理14、28、42、56、70 d時采集葉片及相關(guān)參數(shù)測定。
1.2方法
1.2.1光質(zhì)處理光質(zhì)處理方式參考柯學(xué)等的方法[13],在第12片葉長至5 cm時,開始覆蓋不同顏色濾膜,于自制拱形升降棚上獲得不同光質(zhì),其中白色濾膜(W)獲得白光,紅色濾膜(R)獲得紅光,黃色濾膜(Y)獲得黃光,藍色濾膜(B)獲得藍光,紫色濾膜(P)獲得紫光。用白色防蟲網(wǎng)調(diào)整各處理光強,使透光率約為70%(與自然光相比)。根據(jù)煙株生長高度適時調(diào)節(jié)升降棚高度,使煙株頂部與棚頂保持約50 cm距離。試驗期間根據(jù)外界降雨情況,用相同降雨量淋洗煙株。
1.2.2煙葉生長相關(guān)指標葉長、葉寬、株高、莖圍分別于處理后14、28、42、56、70 d在田間用皮尺測定。用直徑1.0 cm圓形打孔器于葉片第5~8位葉片葉脈間取葉圓片120片,一半用液氮保存,用于光合色素測量,另一半于烘箱中殺青后烘干稱質(zhì)量,計算比葉面積。
1.2.3光合色素含量葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量測定采用95%乙醇提取,分光光度法測定[17]。
1.2.4光合參數(shù)葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率、熒光參數(shù)分別于處理 14、28、42、56、70 d用 LI-6400XT 便攜式光合儀(LI-COR,美國)田間活體測定。測定時間在09:00—11:00,葉綠素?zé)晒鈪?shù)在12:00—13:00測定(暗處理用暗適應(yīng)夾)。測定光下熒光強度時,使用儀器自帶光源,光強統(tǒng)一設(shè)置為1 200 μmol/(m2·s)。參數(shù)Fv由Fm-Fo計算得出,ФPSⅡ由(Fm′-Fs)/Fm′計算得出[18],其他熒光參數(shù)由儀器給出。
1.2.5數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)來自3個重復(fù)小區(qū),每1個小區(qū)至少選擇4張葉片,數(shù)據(jù)用SPSS進行方差分析,統(tǒng)計結(jié)果用Sigmaplot 10.0作圖。
2結(jié)果與分析
2.1不同光質(zhì)對煙葉生長發(fā)育進程的影響
圖1顯示,不同光質(zhì)處理對煙葉生長發(fā)育進程造成不同程度的影響。不同濾膜處理下,葉長、葉寬、株高、莖圍在處理14~28 d迅速升高,隨后增長幅度降低。在處理14 d時,紅膜、黃膜、紫膜處理下葉長顯著高于白膜,分別比白膜高9.1%、8.1%和11.6%,而處理間葉寬、株高、莖圍無顯著差異。在處理28 d時,紅膜處理下的葉長、葉寬顯著比白膜高14.1%和9.04%。處理42 d,所有處理下的煙草葉片完全展開,長度和寬度均達最大值,葉片逐漸緩慢停止生長,開始向干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)化。42 d時,紅膜、藍膜處理下的葉長與白膜存在顯著差異,其中紅膜處理下葉長提高7.6%,藍膜降低6.2%,藍膜處理下的葉寬顯著低于白膜。可以看出,紅光可促進葉片的發(fā)育,藍光抑制葉片的發(fā)育,黃光和紫光可促進煙葉前期的伸長速度,對完全展開葉的大小影響不顯著。
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