Page 189 - 《广西植物》2022年第12期

１２ 期 杜梅娜等: 不同叶型维西堇菜叶片结构及光合特征比较 ２ １ ７ ９

ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓꎻ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｔｏｍａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ ｏｆ ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｎｏｎ￣ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓꎬ
ｓｈｏｗｉｎｇ ｍｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｏ ａｄａｐｔ ｔｏ ｔｈｅ ｗｅａｋ ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ. (２) Ｂｏｔｈ ｌｅａｆ ｔｙｐｅｓ ｈａｄ ｎｏ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｄａｒｋ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ (Ｒ )ꎬ ｉｎｉｔｉａｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ (Ｆ )ꎬ ｍａｘｉｍｕｍ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｙｉｅｌｄ (Ｆ )ꎬ
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ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ (ｑ )ꎬ ｎｏｎ￣ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｅｎｔ (ｑ )ꎬ ｍａｘｉｍａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ＰＳ
Ｐ
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Ⅱ(Ｆ / Ｆ ) ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ (Ｙｉｅｌｄ)ꎬ ｂｕｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｎｅｔ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ
ｍ
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(Ｐ ) ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｎｏｎ￣ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓꎻ ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ
ｍａｘ
ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒａｔｅ (ＥＴＲ) ｏｆ ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｎｏｎ￣ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ
￣２ ￣１
ｗｈｅｎ ｔｈｅ ＰＡＲ ｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ４００－２ ０００ μｍｏｌｍ ｓ ꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ (ＬＳＰ) ｏｆ ｎｏｎ￣ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ
ｌｅａｖｅｓ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ (ＬＣＰ) ｗａｓ ｌｏｗｅｒ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｎｏｎ￣
ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｐｌａｎｔｓ ｈａｖｅ ａ ｗｉｄｅｒ ＰＡＲ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ
ｕｓｅ ｏｆ ｌｉｍｉｔｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅｓ ｔｈｅ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｏｆ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｐｌａｎｔｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｏｆ ａｄａｐｔｉｎｇ ｔｏ ｗｅａｋ ｌｉｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｖａｒｉｅｇａｔｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｍａｙ ｂｅ ａ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ Ｖ. ｍｏｎｂｅｉｇｉｉ ｔｏ
ａｄａｐｔ ｔｏ ｗｅａｋ ｌｉｇｈｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｔ ｆｏｒｅｓｔ ｅｄｇｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｖｉｏｌａ ｍｏｎｂｅｉｇｉｉꎬ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ａｄａｐｔａｔｉｏｎ

叶片作为进行光合作用的主要器官ꎬ具有可塑 多年生草本ꎬ具有叶型、花型优美ꎬ早春开放等特点
性较大、暴露在环境中面积最大且对环境变化敏感 (中国科学院中国植物志编辑委员会ꎬ１９９１)ꎬ是适

的特征ꎬ其结构变化会直接影响植物的光合功能ꎮ 宜做早春花卉的重要资源植物ꎬ其喜生长于林缘、
叶片解剖结构、生理特征以及形态性状等最能反映 山地阴坡、草丛等弱光环境ꎮ 维西堇菜有两种叶型
植物对环境因子的适应能力 ( 李芳兰和包维楷ꎬ 植株ꎬ即有斑叶型植株和无斑叶型植株ꎬ自然界中
２００５ꎻ夏国威等ꎬ２０１９ꎻ纪若璇等ꎬ２０２０)ꎮ 光照是影 既存在有斑、无斑叶型植株单独生长的居群ꎬ也存
响植物叶片结构和光合特性的主要因素(甄伟和张 在着两种叶型植株混合生长的居群ꎮ 混生的两种
福墁ꎬ２０００ꎻ蒋高明ꎬ２００４)ꎬ植物叶片中叶绿素的种 叶型维西堇菜为探究不同叶型光合适应意义提供
类、含量、分布影响了叶片的呈色以及对光的吸收 了理想材料ꎮ 目前ꎬ有关维西堇菜的研究较少ꎬ主
能力( Ｂｏａｒｄｍａｎꎬ １９７７ꎻＬｉｃｈｔｅｎｔｈａｌｅｒꎬ １９８７)ꎮ 叶面 要集中于繁殖适应以及引种驯化等方面(孙坤和王
呈现异色斑纹或斑点是许多喜生于灌丛与密林下 庆瑞ꎬ１９９９ꎻ江龙龙等ꎬ２０１３ꎻ王亚莉ꎬ２０１７)ꎬ未见光
层等弱光环境下植物的共同特性 (Ｇｉｖｎｉｓｈꎬ １９９０)ꎬ 合适应相关研究ꎮ 因此ꎬ本研究以同域分布的两种
多见于粗肋草属以及秋海棠科(Ｆｏｏｓｈｅｅ ＆ Ｈｅｎｎｙꎬ 叶型的维西堇菜为材料ꎬ通过比较二者的叶片结
１９９０ꎻ Ｋｉｅｗꎬ ２００５ꎻ 崔卫华和管开云ꎬ２０１３)ꎮ 植物 构、叶绿素含量和光合参数ꎬ拟解决以下问题:(１)
叶片的斑纹可能由多种机制产生(Ｈａｒａꎬ １９５７)ꎬ一 斑纹的存在是否影响叶片的结构ꎻ(２) 不同叶型植
些植物的斑纹可以通过诱导叶片部分组织减少叶 株对光照的适应范围是否一致ꎻ(３) 叶片斑纹的存
绿素含量产生(Ｓｈｅｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎬ而秋海棠属、粗 在有何光合适应意义ꎮ
肋草属以及落檐属的叶片斑纹则是由叶片表皮层
与下层细胞之间的间隙导致 (Ｆｏｏｓｈｅｅ ａｎｄ Ｈｅｎｎｙꎬ １ 材料与方法
１９９０ꎻ Ｔｓｕｋａｙａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４ꎻ Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９ꎻ
Ｓｈｅｕｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎮ 目前ꎬ对叶片斑纹形成机制虽 １.１ 材料

已有较多研究(Ｓｍｉｔｈꎬ １９８６ꎻ Ｔｓｕｋａｙａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４ꎻ 两种叶型维西堇菜采自同域分布的甘肃平凉
丁仁展等ꎬ２００６ꎻ Ｓｏｌｔａｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９ꎻ 崔卫华和管开 崆峒山(１０６°３１′８.０４″ Ｅ、 ３５°３３′２０.５２″ Ｎꎬ海拔１ ７１２
云ꎬ２０１３ꎻ Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎬ但对叶片斑纹存在的 ｍ)ꎬ于 ２０２０ 年 ９ 月将长势均一的材料移栽至实验

适应意义仍缺乏了解ꎮ 室同一光照培养架培养ꎬ采取与野外光照时间相同
维西堇 菜 ( Ｖｉｏｌａ ｍｏｎｂｅｉｇｉｉ) 为 堇 菜 科 ( Ｖｉｏｌａ￣ 的条件(１２ ｈ 光照/ １２ ｈ 黑暗) 培养 １ 个月ꎬ待长出
ｃｅａｅ)堇菜属(Ｖｉｏｌａ) 合生托叶组(Ｓｅｃｔ. Ａｄｎａｔａｅ) 的 新叶后ꎬ各选取 １０ 株生长良好且长势一致的植株ꎬ