花生叶片衰老的初步研究

2000年3月M arch2000

中国油料作物学报

Ch inese j ou rnal of o il crop sciences

第22卷第1期

V o l.22N o.1

文章编号:1007—9084(2000)01—0061—04

花生叶片衰老的初步研究

李向东,王晓云,万勇善,李　军

(山东农业大学农学系,山东泰安271018)

摘要:高产花生品种鲁花11号和辐8707叶片衰老的研究结果表明,花生叶片展开至衰老过程中,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、可溶性蛋白质(P r)含量先升高,至最大值后缓慢下降,到衰老后期转为快速下降,呈抛物线变化。可分为叶片缓衰期(叶片展开后25～30d至55～60d,各指标从最大值至降到最大值的50%)和叶片速衰期(叶片展开55～60d以后,各指标从最大值的50%至叶片脱落)两个变化阶段。两品种相比,辐8707叶片的缓衰期和速衰期均早于鲁花11号。

关键词:花生;叶片;衰老

中图分类号:S565.201 文献标识码:A

人们对花生叶片衰老的现象早就有所认识,认为叶片变黄脱落或叶斑病加重是花生叶片衰老的主要特征,但真正对花生叶片衰老规律的研究较少且意见不一。Kvien等[1]认为,播后146d(饱果期),花生叶片未出现衰老迹象。Sah raw at等[2]研究发现,随着花生叶片的衰老,叶片中N、P、K、Cu、M n、Zn的含量逐渐降低,M g的含量有增加趋势,Ca含量明显升高。林植芳等[3]的研究发现,黑暗诱导花生离体叶片衰老过程中,PEP羧化酶活性下降,而乙醇酸氧化酶活性升高。M alik[4]研究指出,花生叶片衰老过程中,净光合速率下降而呼吸速率升高。使用生长调节剂如PP333和B9等控制旺长,后期叶片早衰严重,影响荚果的充实和产量的进一步提高。有关大田条件下花生叶片衰老的研究目前还没有系统报道。本研究采用大田试验、田间测定和生理生化分析相结合的方法,初步探讨目前高产花生主要推广品种的叶片衰老规律,为延缓花生叶片衰老及进一步高产提供理论依据。

1　材料与方法

1.1　供试材料及试验设计

供试品种为鲁花11号和辐8707。鲁花11号为莱阳农学院育成的中熟大果高产绿熟型品种,辐8707是山东农业大学与临沂地区农科所联合选育的早熟大果高产易早衰型品种。试验于1994～1997年在山东农业大学实习农场(山东泰安)和校内进行。以品种为处理,随机区组排列,4次重复,大田试验小区规格10m×3m。每年度5月5～10日播种,行距40c m,穴距18c m,每穴播2粒,14墩 m2;池栽试验小区规格3.2m×2m,随机排列,3次重复,麦收后起垄覆膜种植(6月15日播种),平均行距40c m,穴距20c m,每穴播2粒,13墩 m2。田间管理严格按花生高产田进行。

1.2　测定方法

自始花之日起,挂牌标记主茎展开叶,每隔10d用美国产L I6200便携式光合测定系统测定主茎各展开叶净光合速率(Pn)、细胞间隙CO2浓度(C i)、气孔导度(C s)、气孔阻力(R s)和蒸腾速率(T r)等。同时取样测定各展开叶叶绿素含量[5],剩余叶片立即放入液N罐低温处理3～5h,然后转入-40℃低温冰箱保存,以备测定可溶性蛋白质含量[6]。

2　结果与分析

2.1　叶片叶绿素含量

收稿日期:1999—09—02

基金项目:山东农业大学博士基金资助项目(521101103)

作者简介:李向东(1963—),男,山东鄄城人,副教授,博士,主要从事花生高产栽培生理和育种研究。

图1　花生叶片衰老过程中叶绿素含量变化

F ig .1 Changes of chlorophyll con ten t i n leaves dur i ng leaf senescence

始花后标记主茎叶片和定期取样测定叶绿素含量的结果如图1。不论是鲁花11号还是辐8707,叶

片ch l (a +b )、ch la 、ch lb 含量随叶日龄的变化均可用Y chl =A +B x +Cx 2

(x 为叶片展开后天数)拟合,呈现叶片展开后其含量逐渐升高,达最大值后又持续降低的抛物线变化(表1)。由方程参数可求出叶绿素达最大值(Ch l m ax )和降至最大值50%(Ch l △50(-))时的叶片展开后天数。达Ch l m ax 时,叶绿素含量进入始降期,意味着叶片开始衰老;达Ch l △50(-)时表明叶绿素含量开始迅速降低,叶片进入速衰期。由表1函数式分析可以看出,鲁花11号ch l (a +b )始降期为叶片展开后24.7d ,速降期为叶片展开后56.5d ,辐8707则分别为19.9d 和55.6d 。说明辐8707叶片的缓衰期和速衰期均早于鲁花11号,早衰明显。两品种ch la 的变化与ch l (a +b )基本一致,而ch lb 的始降期和速降期稍晚。此外,两品种叶片ch la b 的比值自叶片展开后呈逐渐降低趋势(表2),花生叶片衰老期间ch la 比ch lb 降解速度快。花生叶片叶绿素含量的增加和减少主要取决于ch la ,而ch lb 在叶绿素合成降解过程中保持相对稳定。

表1　花生叶片衰老过程中叶绿素含量变化

Table 1 Changes of chlorophyll con ten t i n peanut leaves dur i ng leaf senescence

(m g ・dm -2)

品种

V ariety

叶绿素

Ch l 方程

Equati on

P (t )达Ch l m ax 天数(d )

D ays of Ch l m ax

达Ch l △50(-)天数(d )

D ays of Ch l △50(-)

鲁花11号

Ch la y =1.4267+0.05521x -0.0010880x 21.1280×10-2

25.456.6L uhua N o .11

Ch lb

y =0.4529+0.02032x -0.0003679x

2

7.7424×10-327.659.2Ch l (a +b )y =2.0581+0.07196x -0.0014560x 29.1967×10-324.756.5辐8707

Ch la y =1.6167+0.02911x -0.0007560x 22.1101×10-3

19.354.7Fu 8707

Ch lb

y =0.5180+0.01021x -0.0002333x

2

5.2186×10-321.958.6Ch l (a+b )

y =2.1350+0.03932x -0.0009828x 2

2.6036×10-3

19.9

55.6

N o te:Ch l m ax =-B

(2C );Ch l △50(-)=[-B-(B 2-4A C ) 2] 2

表2　花生叶片衰老过程中Ch la b 比率变化

Table 2 Changes of Chl a b ratio i n peanut leaves dur i ng leaf senescence

品种

V ariety

叶片展开天数　D ays after leaf unfo lding (d )

0102030405060鲁花11号　L uhua N o .11

3.113.022.992.962.662.572.54辐8707　Fu 8707

3.13

3.08

3.01

2.90

2.83

2.70

2.24

2.2　叶片净光合速率、细胞间隙CO 2浓度、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值

2.2.1　叶片净光合速率(Pn )　花生叶片展开后Pn 逐渐升高,达最大值后缓慢下降,后期转为快速下

降(图2),可用Y Pn =A +B x +Cx 2(x 为叶片展开后天数)拟合(表3)。由方程式同样可求出Pn 达最大值(Y m ax )时的天数和降至最大值50%(Y △50(-))时的天数,叶片展开至Y m ax 为光合速率上升期,Y m ax 至

2

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