红色鸡爪槭叶绿素荧光特征参数及其与日灼伤害的关系

江西农业学报2010，22(11)：15—17A ct a A鲥cul t urae J i angxi红色鸡爪槭叶绿素荧光特征参数及其与日灼伤害的关系李淑顺，唐玲+，李倩中，刘晓宏，荣立苹(江苏省农业科学院园艺研究所，江苏南京210014)摘要：通过叶绿素荧光特征参数研究了荷兰红枫、日本红枫等红叶鸡爪槭品种PSI I光化学活性、能量分配及日灼抗性的差异。

结果表明，日灼抗性较强的鸡爪槭原变种其F o、F m、凡∥而、Fv／Fm、qp、ET R、Y／e／d等荧光参数显著高于日灼抗性较弱的荷兰红枫，而原变种的上述参数值多与日本红枫之间无显著差异，分析明确了各荧光参数与日灼伤害程度间的对应关系。

关键词：红色鸡爪槭；荷兰红枫；日本红枫；叶绿素荧光；日灼抗性中图分类号：$687．9文献标识码：A文章编号：1001—8581(2010)11—0015—03C U or ophyl l Fl uor es c ence Param et er s a nd f11l e i r R e l a t i ons hi P w i t h R e si st a nc et o S unbur n I nj ur y of A cer pal m at um C ul t i var s w i t h R ed—col orL I Shu—s hun，T A N G Li I lg‘，LI Q i a n—z hong，LI U X i ao—ho ng，R O N G L i—pi ng(Ins t it ute of H or t i cul t ur e，Ji angsu A ca dem y of A gr i cu l t ur al Sci ences，N anj i ng210014，Chi na)A bs t r act：E xp er i m e nt w a s done t o st udy t he pho t oche m i cal a ct ivi ty of PSI I，ener gy di st r ibut i o n a nd t he di f f er ence i n r esi s t an ce t o su nb ur n of A cer pl妇啪cuhivars w it h r e d—col o r t hr oug h t he char acter i st i cs of chl or ophyl l f l uor es cence pa r a m et er s．T he r es ult show e d t hat t he chl or ophyl l f l uor es cence par am e t er s Fo，Fm，F v／Fo，F v／Fm，qP，ET R a nd Y i el d of A．pa／m at u m ori ginal var i ant w i th s t r o ng r esi s t an ce t o su nb ur n i nj ur y w er e s i g ni f i cant l y hi gher t han t hos e of“H el anhon gf eng”wi t h w eak r esi s t an ce t o su nb ur n i nj ury．H o w eve r，t her e W a s no s i gm f i cant di ff er en ce i n m o st of t he ab ove chl or ophyl l f l uor es cence par am et er s be t w een A．p以脚f um ori ginal vari ant an d“Ri ben hong f en g”．A na l ysi s def i ne d t he cor r espondi ng r elat i ons h i p be t w een t he f l uor es cence par am et er s a nd su nb ur n i nj ury t o A．pd，M t啪cul fi var s w i th r ed—col or．K e yw ords：A．paz，础￡吼cul t i vars w i出r ed—col or；C hl or ophy l l f l uo r escen ce；Sun bur n—r esi st a nce鸡爪槭(A cer p口概以“m)是槭树科槭属著名的秋色叶树种，其叶片于秋季脱落前变为红色，是广泛应用于园林绿化的高档树种。

普通鸡爪槭在11月前后叶色转为橙红，生长季内叶片呈绿色，且Et灼危害较重，这在一定程度上影响了这一名贵树种的观赏价值。

荷兰红枫、日本红枫等鸡爪槭彩叶品种在生长季可呈现红色，观赏价值高，但品种间在抵抗日灼伤害方面表现出了较大的差异。

彩叶植物的光合能力通常较绿色植物低…，但是也有一些彩叶植物的光合能力并没有降低，反而比普通绿叶植物升高，如美国红栌的光合速率明显高于普通黄栌口。

一般认为叶色突变减少了捕光色素蛋白复合体的含量，因而影响到光系统Ⅱ供体侧的稳定性，使突变体对光强和高温的耐受性比野生型低"]，但汤泽生等"1研究认为：叶色突变体的饱和光强高于普通绿叶植物，在强光下有较强的热耗散能力。

通过叶绿素荧光参数的变化，比较荷兰红枫等槭树品种PsⅡ光化学活性、能量分配和能量传递的差异，明确各品种抵抗日灼伤害方面的生理基础，为苗木科学管理提供理论依据。

l材料与方法1．1试验材料供试鸡爪槭品种为荷兰红枫、日本红枫及鸡爪槭原变种(以下简称鸡爪槭)，试验材料均为健壮的4年生植株，经往年观察3个品种在夏季会表现出程度不同的日灼伤害。

1．2试验方法试验于2010年7月在江苏省农业科学院槭树资源圃进行，叶绿素荧光参数测定借助L I一6400荧光叶室进行，叶片暗适应20m i n后在D ef aul t f l uorom e—t er模式下测定并计算暗适应下鸡爪槭树冠顶端枝条的中上部功能叶片的荧光参数。

初始荧光(凡)、最大荧光(Fm)、稳态荧光(几)、光下最大荧光(F’m)、光下最小荧光(F’0)等参数可由仪器直接测出，由此可计算其它各相关指标归”1：可变荧光(Fv)=Fm—Fo、PSn潜在活性(Fv／Fo)、PsⅡ潜在量子效率(刚砌)=(Fm—Fo)／砌，光化学猝灭系数qP=(F’m一风)／(F’m—Fo)、非光化学猝灭系数qi V=(Fm—F’m)／(Fm—l eo)，并计算PSⅡ实际光化学效率(Y iel d)=(F’m—Fs)／F’m、电子传递速率(ER R)=(F’m—Fs)／F’m×PA R×0．5×0．84。

荧光参数测定时间选在晴天光强稳定的中午前后进行，每处理(每品种为一个处理)测5片叶作为重复，取平均值分析。

鸡爪槭日灼伤害程度分级记录在荧光测定同日进收稿日期：2010～08一19基金项目：江苏省自然科学基金项目(BK201046S)。

作者简介：李淑顺(1977一)，男，山东章丘人，助理研究员，主要从事观赏植物新品种选育及生理生态研究。

通讯作者：唐玲。

16江西农业学报22卷行，日灼伤害程度分为5级，0级：植株叶片尖端无枯焦症状；l级：树冠外围少于20％的叶片数目表现枯焦症状；2级：树冠外围20％～40％的叶片数目表现枯焦症状；3级：树冠外围40％～60％的叶片数目表现枯焦症状；4级：树冠外围60％以上的叶片数目表现枯焦症状，每个品种调查30株，日灼伤害指数=(乏伤害级数×相应株数)／(最高伤害级数X总株数)。

2结果与分析2．1鸡爪槭不同品种叶片暗适应叶绿素荧光特性的差异2．1．1鸡爪械不同品种叶片初始荧光与最大荧光的差异初始荧光(凡)是f，SⅡ反应中心处于完全开放状态时的荧光产量，其增加可能是植物叶片PSⅡ反应中心出现可逆或不可逆的失活，也可能是植物类囊体膜受到损伤，而且凡增加量越多，类囊体膜受损程度就越严重¨”1。

试验涉及的3个鸡爪槭品种中，鸡爪槭叶片初始荧光乃高达885，显著高于日本红枫与荷兰红枫，品种日本红枫、荷兰红枫初始荧光n分别为660与585，两者差异不显著(表1)；最大荧光声’m是Ps贩应中心处于完全关闭时的荧光产量，反映通过PSⅡ的电子传递情况¨…。

各品种的最大荧光砌的相对大小与初始荧光如相似，鸡爪槭叶片的最大荧光‰显著高于荷兰红枫，而与日本红枫间无显著差异，日本红枫叶片最大荧光Fm显著高于荷兰红枫。

表1鸡爪槭不同品种叶片初始荧光与最大荧光的比较赫4k公篡荷兰红枫鸡爪槭日本红枫。

jF]i^Fo584．94±33．86b885．1】±74．85a660．08±21．06b Fm1984．35±267．39b3171．98士418．67a300153±57．91a 2．1．2鸡爪槭不同品种叶片PsⅡ的潜在活性和最大光化学量子产量的差异鸡爪槭各品种PsⅡ的潜在活性(Fv／Fo)由大到小依次为日本红枫、鸡爪槭、荷兰红枫，三者PsⅡ的潜在活性皆存在显著差异(表2)。

最大光化学量子产量(n／Fm)反映PSⅡ反应中心的原初光能转换效率¨…，3个鸡爪槭品种的最大光化学量子产量集中在0．8左右，且彼此问数值差异较小。

分析表明，鸡爪槭最大光化学量子产量水平最高，达0．83，显著高于荷兰红枫；H本红枫的最大光化学量子产量水平居中，且与鸡爪槭及荷兰红枫两品种无显著差异。

表2鸡爪槭不同品种叶片PsⅡ的潜在活性和最大光化学量子产量的比较2．2鸡爪槭不同品种叶片光化学猝灭系与非光化学猝灭系的差异由表3可以看出，叶片呈绿色的鸡爪槭其矿较大，达0．71，显著高于荷兰红枫，日本红枫gP 略低于鸡爪槭，但与鸡爪槭无显著差异；同时日本红枫妒取值略高于荷兰红枫，但两者之间差异不显著。

表明鸡爪槭PsⅡ电子传递活性较强，而叶片呈红色的品种则具有相对较低的电子传递活性。

比较不同品种间非光化学猝灭系数叫发现，荷兰红枫叶片州高达为0．93，显著高于日本红枫与鸡爪槭；鸡爪槭、日本红枫gⅣ分别为0．84、0．72，前者显著高于后者，也就是射向荷兰红枫等品种的光能有相当一部分不能用于光合电子传递，而以热的形式耗散掉。

表3鸡爪槭不同品种叶片光化学猝灭系数与非光化学猝灭系数的比较2．3鸡爪槭不同品种叶片PSI I实际光化学效率Y i el d与叶片表观光合电子传递速率E TR的差异鸡爪槭的P S Ⅱ实际光化学效率Y i el d达0．35(表4)，日本红枫Y iel d仅次于鸡爪槭，居第二位，达0．33，两者差异不显著；荷兰红枫Y i el d取值最低，只有0．17，该品种PsⅡ实际光化学效率Y i el d显著低于鸡爪槭与日本红枫。