蓬桂華++張愛民

摘 要：以4份貴州地方辣椒資源為研究對象，在苗期、初花期和初果期測定其光合參數(shù)，并進一步分析了各光合參數(shù)間的相關(guān)性。試驗結(jié)果表明，4份辣椒材料的凈光合速率表現(xiàn)為初果期>初花期>苗期；光照強度與凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與胞間CO2濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；CO2濃度與凈光合速率、胞間CO2濃度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率的相關(guān)性不顯著。

關(guān)鍵詞：辣椒；光合作用；凈光合速率；生育期

中圖分類號：S641.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-3547（2016）24-0063-04

光合作用被稱為“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”和“生命界最重大的頂極創(chuàng)造之一”，植物干物質(zhì)生產(chǎn)的95%來自于光合作用[1，2]。因此，研究作物光合作用的遺傳機理，有助于選育出高光效的農(nóng)作物品種，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

多年來，辣椒光合作用的研究一直被國內(nèi)外學(xué)者重視[3]，并獲得了一系列研究結(jié)果。如光合作用受植株葉位、生育期、環(huán)境因子、栽培條件的影響，且不同品種的凈光合速率差異很大[4]；隴椒系列辣椒具有較高的葉綠素含量和凈光合速率，利用弱光的能力較強[2]。徐小蓉等[5]研究了2個長勢一致的不同辣椒品種（Onza和Cajamarca）的光合特性，結(jié)果表明2個長勢相同的辣椒品種的光合作用存在差異。

貴州地勢西高東低，自中部向北、東、南三面傾斜，呈三級階梯分布，最高海拔2 901 m，最低海拔148 m。這種特殊的地理條件，形成了許多品質(zhì)優(yōu)良的地方資源，如大方皺椒、獨山線椒、百宜平面椒、黨武辣椒、黃平線椒、魚塘線椒、黃楊小米辣、湄潭團籽等，但是關(guān)于貴州辣椒資源光合能力評價方面的研究才剛剛起步。因此，以4份貴州地方辣椒資源為研究材料，探索各材料之間不同生育時期的光合能力差異，為今后開展辣椒高光效材料的快速篩選提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

4份辣椒材料的基本情況見表1，所有材料均由貴州省辣椒研究所提供。

1.2 試驗方法

①育苗與定植 2015年3月2日，采用漂浮育苗技術(shù)，當(dāng)幼苗長到4葉1心時定植于田間。定植前，667 m2施入奧林丹復(fù)合肥50 kg作底肥，廂面寬80 cm，廂距40 cm。定植時，在廂面上雙排種植，株距40 cm，每穴定植1株，每個品種定植20株。所有材料定植在貴州省辣椒研究所科研基地內(nèi)。

②辣椒光合參數(shù)的測定 在辣椒苗期、初花期和初果期，利用美國LI-COM公司生產(chǎn)的Li-6400XT便攜式光合作用測定儀進行測定。測定最好選擇晴朗、風(fēng)小的天氣，參比室CO2（CO2R）濃度設(shè)定為400 μmol/mol，光照強度（PFD）設(shè)定為

1 500 μmol·m-2·s-1，每張葉片先活化30 min，每個品種測定3株。測定的光合參數(shù)包括凈光合速率（Pn，μmol·m-2·s-1）、蒸騰速率（Tr，mmol·m-2·s-1）、

胞間CO2濃度（Ci，μmol/mol）和氣孔導(dǎo)度（Gs，

mol·m-2·s-1）。

③辣椒光合作用的測定 待辣椒生長到初果期時，參比室CO2濃度設(shè)定為400 μmol/mol，光照強度（PFD）分別為2 000、1 500、1 000、500、100、50、0 μmol·m-2·s-1，從高到低測定辣椒光合作用。測定時，每張葉片先活化30 min，每個品種測定3株。

④不同CO2濃度下辣椒光合作用的測定 待辣椒初果期時，PFD控制在1 500 μmol·m-2·s-1，CO2濃度依次為400、300、200、150、100、50 μmol/mol，依次測定辣椒光合作用。測定時，每張葉片先活化30 min，每個品種測定3株。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office 2003和DPS軟件進行數(shù)據(jù)整理，采用LSD法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒不同生育期光合參數(shù)變化

從表2中可看出，在所測定的4個辣椒材料中，不同生育時期的光合參數(shù)各不相同。凈光合速率（Pn）整體表現(xiàn)為初果期>初花期>苗期，但各時期的差異顯著性不相同，S015 3個時期的差異達極顯著水平，S007 3個時期的差異達顯著水平，S001、S014的初果期、初花期與苗期的差異達到顯著水平；氣孔導(dǎo)度（Gs）除S001表現(xiàn)為苗期>初花期>初果期外，其他3個材料則表現(xiàn)為初果期>初花期>苗期，S001的苗期與初花期、初果期的差異達到顯著水平，S007各生育期的差異達顯著水平，S014的初果期與初花期、苗期的差異達顯著水平，S015的初果期與初花期、苗期的差異達極顯著水平；胞間CO2濃度（Ci）的變化較為混亂，不同材料之間的變化不完全相同，各時期均有大有??；蒸騰速率（Tr）除S007表現(xiàn)為初花期>初果期>苗期，其他3個材料則表現(xiàn)為初果期>初花期>苗期，S001的初果期與初花期、苗期的差異達顯著水平，S007、S014、S015各生育時期之間的差異均達到顯著水平，其中，S007、S015的初花期、初果期與苗期的差異達極顯著水平，S014的初果期與苗期的差異達極顯著水平。

2.2 光照強度與辣椒光合參數(shù)的相關(guān)性

為了探明光照強度與辣椒光合參數(shù)之間的相關(guān)性，通過測定不同光照強度下辣椒的光合參數(shù)，選擇PFD、Pn、Gs、Ci、Tr 5個指標(biāo)進行多元相關(guān)分析。從表3可以看出，各材料之間光照強度與辣椒光合參數(shù)的相關(guān)性較為一致，整體表現(xiàn)為光強與Pn、Gs、Tr極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Ci極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），說明隨著光照強度的增強，辣椒的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率逐漸增大，而胞間CO2濃度逐漸降低。但這種相關(guān)性是有范圍的，當(dāng)光照強度超過辣椒葉片的飽和光強后，辣椒葉片為了保護自身免受傷害，氣孔將逐步關(guān)閉，氣體交換逐漸減少，蒸騰速率與凈光合速率也將逐漸下降，而胞間CO2濃度則逐漸升高。另外，在一定的光照強度范圍下，Pn、Gs、Tr彼此之間達到極顯著正相關(guān)（P<0.01），Ci與Pn、Gs、Tr之間達到極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。

2.3 CO2濃度與辣椒光合參數(shù)的相關(guān)性

為了探明CO2濃度與辣椒光合參數(shù)之間的相關(guān)性，通過測定不同CO2濃度下辣椒的光合參數(shù)，以光合儀參比室CO2濃度（CO2R）為實測值，與Pn、Gs、Ci、Tr 4個指標(biāo)進行多元相關(guān)分析。從表4可以看出，在選擇的4份辣椒材料中，CO2濃度與Pn、Ci呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），與Gs、Tr之間的相關(guān)性不顯著。

3 討論與結(jié)論

許多研究表明，凈光合速率在葉片發(fā)育過程中達到最大值后，隨葉齡的增長呈持續(xù)性下降變化，一般在生殖生長階段較高，并與產(chǎn)量呈正相關(guān)[6]。本研究結(jié)果表明，4份辣椒材料的凈光合速率在3個生育期的變化較為一致，表現(xiàn)為初果期>初花期>苗期，與前人的研究結(jié)果一致。一般而言，因苗期葉片葉齡較小，葉片結(jié)構(gòu)還沒有發(fā)育完全，參與光合作用的各種酶系統(tǒng)、色素系統(tǒng)、產(chǎn)物轉(zhuǎn)運體系都沒有健全，葉片的光合作用較弱，隨著葉齡的增大，各種反應(yīng)系統(tǒng)逐步完善，光合作用也逐漸加強，當(dāng)?shù)竭_生殖生長期后，由于庫器官的出現(xiàn)，加快了光合產(chǎn)物的運輸，從而使光合作用進一步增強。

光是植物光合作用的動能，而CO2則是光合作用的底物。對于光照強度對植物光合速率的影響，目前研究結(jié)果較一致，即在光飽和點以下隨著光照強度減弱，植物凈光合速率下降，下降幅度受溫度、CO2濃度、相對濕度等因素的影響[7]。而大氣CO2濃度升高對植物生長有促進作用，對C3植物生長的促進作用最大，CO2濃度升高時，植物的呼吸也會發(fā)生變化，光合速率增加[8]。本研究發(fā)現(xiàn)，光照強度與辣椒光合參數(shù)的相關(guān)性較為一致，整體表現(xiàn)為光強與Pn、Gs、Tr極顯著正相關(guān)（P<0.01），與Ci極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），說明隨著光照強度的增強，辣椒的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率逐漸增大，而胞間CO2濃度逐漸降低；CO2濃度與Pn、Ci呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），與Gs、Tr之間的相關(guān)性不顯著。

參考文獻

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