遮荫对七子花幼苗光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.06.020

植物研究 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 1096-1105.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2022.06.020

遮荫对七子花幼苗光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响

魏春燕¹^,², 李月灵¹^,²(), 金则新¹^,², 罗光宇¹^,²^,³, 陈超¹^,²^,³, 单方权⁴

^1.浙江省植物进化生态学与保护重点实验室，台州 318000
^2.台州学院生态研究所，台州 318000
^3.上海师范大学生命科学学院，上海 200234
^4.台州市绿心旅游开发促进中心，台州 318000

收稿日期:2022-03-02 出版日期:2022-11-20 发布日期:2022-11-22
通讯作者: 李月灵 E-mail:liyl@tzc.edu.cn
作者简介:魏春燕（1997—），女，硕士研究生，主要从事植物生理生态学研究。
基金资助:
浙江省自然科学基金项目(LQ19C030001);国家自然科学基金项目(32001113);浙江省自然科学基金项目(LTY22C030002);台州学院杰出青年项目(2019JQ005)

Effects of Shading on Photosynthetic Characteristics and Non-structural Carbohydrate Content of Heptacodium miconioides Seedlings

Chunyan WEI¹^,², Yueling LI¹^,²(), Zexin JIN¹^,², Guangyu LUO¹^,²^,³, Chao CHEN¹^,²^,³, Fangquan SHAN⁴

^1.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Plant Evolutionary and Conservation，Taizhou University，Taizhou 318000
^2.Institute of Ecology，Taizhou University，Taizhou 318000
^3.School of Life Sciences，Shanghai Normal University，Shanghai 200234
^4.Taizhou Green Heart Tourism Development Promotion center，Taizhou 318000

Received:2022-03-02 Online:2022-11-20 Published:2022-11-22
Contact: Yueling LI E-mail:liyl@tzc.edu.cn
About author:WEI Chunyan（1997—），female，master student，mainly engaged in the research of plant physiology and ecology.
Supported by:
Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(LQ19C030001);National Natural Science Foundation of China(32001113);Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(LTY22C030002);Outstanding Youth Project of Taizhou University(2019JQ005)

摘要/Abstract

摘要：

为探讨不同光环境下濒危植物七子花（Heptacodium miconioides）的生长及适应规律，以2年生七子花幼苗为研究对象，设置全光照、60%遮荫和90%遮荫3种光照强度，研究不同光环境对七子花幼苗的光合特性和非结构性碳水化合物（NSC）含量的影响。结果表明：（1）3种光照处理下，七子花幼苗的净光合速率（P_n）日变化均呈“单峰型”曲线，P_n日均值为全光照>60%遮荫>90%遮荫，90%遮荫下水分利用效率（W_UE）日均值显著低于全光照和60%遮荫。（2）与全光照相比，60%遮荫下七子花幼苗的光补偿点（L_CP）和暗呼吸速率（R_d）显著下降，而光饱和点（L_SP）、最大净光合速率（P_nmax）、最大羧化速率（V_cmax）、最大电子传递速率（J_max）和磷酸丙糖利用率（T_PU）无显著差异；重度遮荫（90%遮荫）导致植株的P_nmax、L_SP、L_CP、R_d、V_cmax、J_max和T_PU显著降低。（3）七子花幼苗叶片的淀粉、可溶性糖和NSC含量在60%遮荫处理中最高，90%遮荫处理下则显著下降。植株的NSC含量与P_n、V_cmax、J_max和T_PU呈显著正相关关系。综上所述，七子花在幼苗期具有一定的喜光性和耐荫能力，适度遮荫下植株可通过降低L_CP、R_d来调整叶片的光合生理，维持较高的NSC含量，从而来提高对弱光的利用率和碳同化能力，但在生产育苗过程中过度遮荫不利于七子花幼苗的生长。

关键词: 七子花, 遮荫, 光合特性, 非结构性碳水化合物

Abstract:

To investigate the growth and adaptation of Heptacodium miconioides under different light conditions， two-year-old H. miconioides seedlings were used as materials under three light intensities（full light， 60% shade and 90% shade）， and the photosynthetic characteristics and non-structural carbohydrate（NSC） content of H. miconioides were measured. The results showed that：（1）The diurnal changes of net photosynthetic rate（P_n） of H. miconioides seedlings under three light intensities showed “single-peak” curves. The daily mean values of P_n under three light intensities ranked as full light>60% shade>90% shade. The daily mean values of water use efficiency（W_UE） under 90% shade treatment was significantly lower than those under full light and 60% shade treatments；（2）Compared with full light， the light compensation point（L_CP） and dark respiration rate（R_d） of H. miconioides seedlings under 60% shade decreased significantly， while the light saturation point （L_SP）， maximum net photosynthetic rate（P_nmax）， maximum carboxylation rate（V_cmax）， maximum electron transport rate（J_max）， and triose phosphate utilization rate（T_PU） had no significant difference respectively. As shading degree increased， the L_SP， P_nmax， L_CP， R_d， V_cmax， J_max and T_PU of H. miconioides seedlings under 90% shade were significantly lower than those under full light and 60% shade treatments. （3）The contents of starch， soluble sugar and NSC in leaves of H. miconioides seedlings were highest under 60% shade treatment， and decreased significantly under 90% shade treatment. The NSC content of H. miconioides seedlings was significantly positively correlated with P_n， V_cmax， J_max and T_PU respectively. Therefore， H. miconioides had ability of photopholic and shade-tolerant at the seedling stage， and plants could adjust the photosynthetic characteristics of leaves by reducing L_CP and R_d， and maintained a high NSC content under moderate shading conditions， thereby to improve the utilization rate of weak light and carbon assimilation ability， however， excessive shading was not conducive to the growth of H. miconioides seedlings.

Key words: Heptacodium miconioides, shading, photosynthetic characteristics, non-structural carbohydrate

中图分类号:

Q949.781.2

魏春燕, 李月灵, 金则新, 罗光宇, 陈超, 单方权. 遮荫对七子花幼苗光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响[J]. 植物研究, 2022, 42(6): 1096-1105.

Chunyan WEI, Yueling LI, Zexin JIN, Guangyu LUO, Chao CHEN, Fangquan SHAN. Effects of Shading on Photosynthetic Characteristics and Non-structural Carbohydrate Content of Heptacodium miconioides Seedlings[J]. Bulletin of Botanical Research, 2022, 42(6): 1096-1105.

参考文献 8

1	TANG H， HU Y Y， YU W W，et al.Growth，photosynthetic and physiological responses of Torreya grandis seedlings to varied light environments［J］.Trees，2015，29（4）：1011-1022.
2	殷东生，沈海龙.森林植物耐荫性及其形态和生理适应性研究进展［J］.应用生态学报，2016，27（8）：2687-2698.
	YIN D S， SHEN H L.Shade tolerance and the adaptability of forest plants in morphology and physiology：a review［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2016，27（8）：2687-2698.
3	XIE H T， YU M K， CHENG X R.Leaf non-structural carbohydrate allocation and C∶N∶P stoichiometry in response to light acclimation in seedlings of two subtropical shade-tolerant tree species［J］.Plant Physiology and Biochemistry，2018，124：146-154.
4	李冬林，金雅琴，崔梦凡，等.遮光对连香树幼苗光合特性及其叶片解剖结构的影响［J］.西北植物学报，2019，39（6）：1053-1063.
	LI D L， JIN Y Q， CUI M F，et al.Photosynthetic characteristics and leaf anatomical structure of Cercidiphyllum japonicum seedlings under shading condition［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2019，39（6）：1053-1063.
5	罗光宇，陈超，李月灵，等.光照强度对濒危植物长序榆光合特性的影响［J］.生态学杂志，2021，40（4）：980-988.
	LUO G Y， CHEN C， LI Y L，et al.Effects of light intensity on the photosynthetic characteristics of Ulmus elongata ［J］.Chinese Journal of Ecology，2021，40（4）：980-988.
6	张云，夏国华，马凯，等.遮阴对堇叶紫金牛光合特性和叶绿素荧光参数的影响［J］.应用生态学报，2014，25（7）：1940-1948.
	ZHANG Y， XIA G H， MA K，et al.Effects of shade on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence of Ardisia violacea ［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2014，25（7）：1940-1948.
7	CHAI S F， TANG J M， MALLIK A，et al.Eco-physiological basis of shade adaptation of Camellia nitidissima，a rare and endangered forest understory plant of Southeast Asia［J］.BMC Ecology，2018，18（1）：5.
8	LIU Q Q， HUANG Z J， WANG Z N，et al.Responses of leaf morphology，NSCs contents and C∶N∶P stoichiometry of Cunninghamia lanceolata and Schima superba to shading［J］.BMC Plant Biology，2020，20（1）：354.

[1]	袁秀云, 许申平, 周一冉, 王喜蒙, 崔波. 遮荫对白及形态及叶片结构的影响[J]. 植物研究, 2021, 41(6): 974-981.
[2]	杜梦甜, 王博一, 李京航, 赵铭远, 王秀伟. 落叶松不同根序细根可溶性糖和淀粉浓度的差异和季节动态[J]. 植物研究, 2021, 41(4): 491-495.
[3]	赵弘益, 管珏镧, 张雪媛, 梁清, 张健, 胡红玲. 土壤镉胁迫对檫木光合特性的影响[J]. 植物研究, 2021, 41(4): 506-513.
[4]	张玲, 张东来. 遮荫条件下黄檗生长和生理响应的性别差异研究[J]. 植物研究, 2020, 40(5): 735-742.
[5]	吴建慧, 范卫芳, 牛喆, 张静, 高鹏飞, 李文. 外源茉莉酸甲酯对干旱胁迫下狭叶黄芩光合和生理特性的影响[J]. 植物研究, 2020, 40(3): 360-367.
[6]	乔滨杰, 王德秋, 高海燕, 李召珉, 葛丽丽, 丁文雅, 赵曦阳. 干旱胁迫下杨树无性系苗期光合与气孔形态变异研究[J]. 植物研究, 2020, 40(2): 177-188.
[7]	李冬林, 金雅琴, 崔梦凡, 黄琳曦, 裴文慧. 遮荫对香果树叶片生理特性及叶肉细胞超微结构的影响[J]. 植物研究, 2020, 40(1): 29-40.
[8]	赵喆, 金则新. 模拟氮沉降对夏蜡梅幼苗生长及非结构性碳水化合物的影响[J]. 植物研究, 2020, 40(1): 41-49.
[9]	胡举伟, 代欣, 宋涛, 孙广玉. 不同光质对桑树幼苗生长和光合特性的影响[J]. 植物研究, 2019, 39(4): 481-489.
[10]	万雪冰, 王庆贵, 闫国永, 邢亚娟. 天然次生林植物叶片生态化学计量特征及光合特性对长期N沉降的响应[J]. 植物研究, 2019, 39(3): 407-420.
[11]	王宗琰, 王凯, 姜涛, 曹鹏, 孙菊, 王道涵. 油松幼苗非结构性碳水化合物对干旱胁迫的阶段性响应[J]. 植物研究, 2018, 38(3): 460-466.
[12]	殷东生, 沈海龙, 魏晓慧. 遮荫对风箱果幼苗光合能力和碳水化合物积累的影响[J]. 植物研究, 2017, 37(6): 841-847.
[13]	李芯妍, 滕志远, 徐启江, 张会慧, 郑宝江. 遮荫对黑茶藨子叶片形态结构和光合特性的影响[J]. 植物研究, 2017, 37(4): 521-528.
[14]	舒文将, 柴胜丰, 黎兆海, 范进顺, 唐键民, 朱淑芳, 何志红. 不同光强对棱角山矾幼苗生长及光合特性的影响[J]. 植物研究, 2017, 37(4): 556-562.
[15]	闫小红, 周兵, 胡文海, 王宁, 尹增芳. 干旱胁迫对入侵种大狼把草及本地伴生种山莴苣叶片光合特性的影响[J]. 植物研究, 2016, 36(6): 931-941.

遮荫对七子花幼苗光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响

Effects of Shading on Photosynthetic Characteristics and Non-structural Carbohydrate Content of Heptacodium miconioides Seedlings

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