不同光質(zhì)對煙草葉片生長及葉綠素?zé)晒鈪��?shù)的影響

　　摘要：以烤煙品種云煙87為材料，通過覆蓋白、紅、黃、藍(lán)、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(jìn)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(lán)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(lán)、黃膜促進(jìn)光合色素含量降解，處理42～70 d，藍(lán)、紫膜延緩煙葉衰老，紅膜在整個生長過程中都促進(jìn)光合色素的合成；③處理14～70 d，與黃膜處理相比，紅、藍(lán)、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(lán)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(xiàn)標(biāo)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(jìn)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(qiáng)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(lán)光/近紫外光受體（隱花色素）、紫外光受體等，進(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(lán)色濾膜（B）獲得藍(lán)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(qiáng)，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(biāo)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(qiáng)度時，使用儀器自帶光源，光強(qiáng)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(jìn)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(jìn)程的影響
　　圖1顯示，不同光質(zhì)處理對煙葉生長發(fā)育進(jìn)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(dá)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(lán)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(lán)膜降低6.2%，藍(lán)膜處理下的葉寬顯著低于白膜。可以看出，紅光可促進(jìn)葉片的發(fā)育，藍(lán)光抑制葉片的發(fā)育，黃光和紫光可促進(jìn)煙葉前期的伸長速度，對完全展開葉的大小影響不顯著。

相關(guān)熱詞搜索：葉綠素 葉片 熒光 煙草 生長