不同种源光皮树叶绿素荧光特性及其光合响应能力.pdf

Vol.41 No.2Jun.2023第 41 卷 第 2 期2023 年 6 月经 济 林 研 究 Non-wood Forest Research收稿日期：2022-10-06基金项目：国家科技基础资源调查专项（2019FY00803_03）。第一作者：宝音满达（mongol_），硕士研究生。通信作者：王旭（），副研究员，博士。引文格式：宝音满达,李兆佳,刘晓东,等.不同种源光皮树叶绿素荧光特性及其光合响应能力 J.经济林研究,2023,41(2):205-213.BAOYINMANDA,LI Z J,LIU X D,et al.Chlorophyll fluorescence characteristics and their photosynthetic capacity in response to different provenance sources of Swida wilsonianaJ.Non-wood Forest Research,2023,41(2):205-213.不同种源光皮树叶绿素荧光特性 及其光合响应能力宝音满达1-3，李兆佳1，2，刘晓东4，王 旭1，2，邓文剑4，周光益1，2，皮志豪5（1.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广东 广州 510520；2.南岭北江源森林生态系统国家定位观测 研究站，广东 广州 510520；3.南京林业大学，江苏 南京 210037；4.乐昌市龙山林场，广东 乐昌 512221；5.海南大学 林学院，海南 海口 570100）摘 要：【目的】为光皮树的引种筛选提供理论参考。【方法】以 11 个种源光皮树 Swida wilsoniana 为研究对象，采用丙酮浸提法测定叶绿素含量，使用 LI-6400 便携式光合作用测定仪测定净光合速率，并采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线，使用 PAM-2500 便携式脉冲调制叶绿素荧光仪测定叶绿素荧光参数，分析不同种源的光合特性，确定其光合能力的差异。【结果】YG8023和JX17种源叶片的光合色素含量显著高于其他种源。JX2的F0（最小荧光）、Fm（最大荧光）和 Fv（可变荧光）值均显著高于其他种源，各种源的 Fv/Fm（PS 最大光化学效率）值为 0.729 0.779，YG8040 的 PQ（光化学猝灭）和 ETR（相对电子传递速率）值显著高于其他种源。Fv/Fm与 NPQ（非光化学猝灭）呈显著负相关；ETR 与 PQ 呈极显著正相关，与 NPQ 呈显著负相关。JX17 光响应曲线的（初始斜率）值最高，JX3 的 LCP（光补偿点）最高，YG8023 的 Rd（暗呼吸速率）最低。【结论】不 同种源光皮树的叶绿素荧光特性存在显著差异，其中种源 JX12、JX16、JX17、LC3、YG8023 受到较大的光抑制，JX6 具有较高的光能转换效率并能够较好地利用光能。在 4 个本地种源中，YG8008 可以更好地适应强光环境，YG8023 可以更好地适应弱光环境，LC3 和 YG8040 处于中等水平。不同种源光皮树的光响应特征参数存在显著差异，11 个种源中 JX3 和 JX6 表现出典型的阳生植物特征，JX16、JX9 和 YG8023 的耐阴能力远高于其他种源，其他种源处于中等水平。关键词：木本油料；光合特性；净光合速率；光补偿点；叶绿素荧光中图分类号：S601 文献标志码：A 文章编号：10038981(2023)02020509Chlorophyll fluorescence characteristics and their photosynthetic capacity in response to different provenance sources of Swida wilsonianaBAOYINMANDA1-3,LI Zhaojia1,2,LIU Xiaodong4,WANG Xu1,2,DENG Wenjian4,ZHOU Guangyi1,2,PI Zhihao5(1.Research Institute of Tropical Forestry,Chinese Academy of Forestry,Guangzhou 510520,Guangdong,China;2.Beijiangyuan National Forest Ecosystem Research Station,Nanling Mts.China,Guangzhou 510520,Guangdong,China;3.Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,Jiangsu,China;4.Lechang Longshan Forest Farm,Lechang 512221,Guangdong,China;5.College of Forestry,Hainan University,Haikou 570100,Hainan,China)Abstract:【Objective】A theoretical reference for the introduction and selection of Swida wilsoniana.【Method】Eleven provenance sources of S.wilsoniana were used for the study,the chlorophyll content was determined by acetone extraction;the net photosynthetic rate was measured using the LI-6400 portable photosynthesis meter,and the light response curve was fitted using a right-angle hyperbolic correction model.The chlorophyll fluorescence parameters Doi:10.14067/ki.1003-8981.2023.02.021http:/206第 2 期宝音满达，等：不同种源光皮树叶绿素荧光特性及其光合响应能力光皮树 Swida wilsoniana，又名光皮梾木，为山茱萸科 Cornaceae 梾木属 Swida 落叶灌木或乔木，广泛分布于黄河以南地区，适应性强，根系发达，生长速度较快。其果实（带果皮）含油率高（22%36%），其油的脂肪酸组成以亚油酸和油酸为主，食用价值较高，也可作为生物柴油的原料，叶可作为饲料或绿肥，木材坚硬，纹理致密而美观，是一种理想的多用途高产木本油料树种，还是可应用于石漠化治理和石漠化区乡村振兴的重要经济树种1-3。自 21 世纪初，光皮树因具有较高的经济和实用价值开始受到高度关注1-4。宋庆安等5-6研究了湖南当地12个优良光皮树无性系的光合日变化、光合特性、气孔特性等，结果表明其中 4 个无性系的净光合速率日变化呈现“双峰”形曲线，其余无性系均呈现“单峰”形曲线；梁文斌等7经研究发现，不同光皮树无性系的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度存在显著差异，但胞间 CO2浓度和水分利用效率的差异不显著，净光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈现高度正相关，气孔导度可能是导致无性系净光合速率存在差异的重要因素；林军等8、吴林瑛等9对在广东乐昌栽植的不同种源光皮树无性系从光饱和点、光补偿点、最大净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间 CO2浓度和水分利用效率等方面开展了研究。植物叶绿素荧光中蕴藏着丰富的生物信息，荧光动力学曲线可以反映植物的生存状态、胁迫、病理等多种信息10。开展光皮树叶绿素荧光特性的研究对指导石漠化区光皮树引种筛选具有重要意义，也可为造林地生境的选择和丰产栽培技术措施的制订等提供科学依据，但目前关于此方面的研究鲜见 报道。本研究中以广东省乐昌市龙山林场引种的光皮树（11 个种源）为研究对象，测定了其光合色素含量、叶绿素荧光等参数，并拟合了光响应曲线，探讨不同种源光皮树间光合特性和叶绿素荧光特性的差异，分析其原因。1 材料与方法1.1 研究区域概况龙山国有林场地处广东省乐昌市东北部（1132816E，251220N），南岭山脉大庾岭南缘，海拔1301 130 m。气候为中亚热带季风气候，全年气候温暖，雨量充沛，光照充足，四季分 明。年均气温为 19.6，极端最高气温为 38.4，极端最低气温为-4.6，1 月平均气温 8.6，were determined using a PAM-2500 portable pulse modulated chlorophyll fluorometer to analyze the photosynthetic characteristics of different species sources and to determine the differences in their photosynthetic capacity.【Result】The photosynthetic pigment content of the leaves of YG8023 and JX17 provenance sources were significantly higher than that of the other provenance sources;The F0(minimum fluorescence),Fm(maximum fluorescence)and Fv(variable fluorescence)values of JX2 were significantly higher than those of the other provenance sources,and the Fv/Fm(maximum photochemical efficiency of PS)values of the various sources range from 0.729 to 0.779.The PQ(photochemical quenching coefficient)and ETR(electron transport rate)values of YG8040 were significantly higher than those of other provenance sources.Fv/Fm was significantly negatively correlated with NPQ(non-photochemical quenching coefficient);ETR showed a highly significant positive correlation with PQ and a remarkbable negative correlation with NPQ;(initial slope)values were highest for the JX17 light response curve,LCP(light compensation point)was highest for JX3,and Rd(dark respiration rate)was lowest for YG8023.【Conclusion】There were significant differences in chlorophyll fluorescence characteristics of different provenance sources of S.wilsoniana,where provenance sources JX12,JX16,JX17,LC3,and YG8023 were subject to greater photoinhibition,and JX6 having a higher