植物生理學(xué)通訊 第 45 卷 第 5 期， 2009 年 5 月 429不同夜溫對茄子苗期單葉呼吸速率和光合啟動(dòng)時(shí)間的影響須暉 1,* , 孫博 1 , 李梅 2 , 李天來 1 , 宋平 11 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 , 遼寧省設(shè)施園藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 , 沈陽 110161; 2 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院 , 山東煙臺(tái) 264670提要 : 研究不同溫度對茄子苗期葉片夜間呼吸和光合啟動(dòng)時(shí)間影響的結(jié)果表明 , 夜溫控制在 1518 時(shí)適合茄子苗期生長。前半夜的溫度控制在 18 , 后半夜控制在 15 , 早晨葉片見光前將溫度提高到 18 , 可以有效縮短光合啟動(dòng)時(shí)間和提高葉片的凈光合速率。 不同夜溫處理后 , 茄子葉片在特定條件下的光合啟動(dòng)時(shí)間在 3055 min 之間。關(guān)鍵詞 : 茄子 ; 夜間溫度 ; 呼吸速率 ; 光合啟動(dòng)時(shí)間Influence of Different Night Temperatures on Respiration Rate and Start Timeof Photosynthesis of Solaunum melongena L. Leaves at Seedling StageXU Hui1,*, SUN Bo1, LI Mei2, LI Tian-Lai1, SONG Ping11Horticulture Institute of Shengyang Agricultural University, Key Lab on Greenhouse in Liaoning Province, Shenyang 110161,China; 2Yantai Research Institute of China Agricultural University, Yantai, Shandong 264670, ChinaAbstract: The study investigated the respiration rate and start time of photosynthesis of eggplant leaves withdifferent temperatures at night. The results showed that, the suitable temperature at night was 1518 . Thetemperature before midnight was 18 , the one after midnight was 15 . And before the light turned up, thetemperature should be improved to 18 , which could decrease the start time of photosynthesis and improvethe photosynthesis. With the treatment of different night temperatures, the start time of photosynthesis ineggplant leaves was 3055 min under controlled condition.Key words: Solaunum melongena (eggplant); night temperature; respiration rate; start time of photosynthesis收稿 2008-10-16 修定 2009-02-23資助 “ 十一五 ” 國家科學(xué)支撐計(jì)劃重點(diǎn) (2008BADA6B01) 。* E-mail: xuhuiaa126.com; Tel: 027- 88487144茄子是一種溫室作物 , 在日光溫室內(nèi)可以全季節(jié)栽培 , 但全季節(jié)生產(chǎn)對環(huán)境要求較高 , 迄今關(guān)于黃瓜 ( 盧宇華等 1994a; 艾民等 2005) 、 甜椒 ( 霍振榮等 1998) 、 番茄 ( 李梅等 2006) 等蔬菜作物光合特性的研究很多 , 而茄子的報(bào)道較少 ( 曹宗波 2006), 而且以單因子的研究較多。 本文研究不同夜溫對茄子苗期葉片呼吸的影響 , 尋找茄子苗期夜間各時(shí)段的不同呼吸特性對光合啟動(dòng)時(shí)間的影響 , 為茄子苗期環(huán)境管理提供參考。材料與方法實(shí)驗(yàn)材料為茄子 ( Solaunum melongena L.) 品種 西安綠茄 。 試驗(yàn)在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜基地日光溫室內(nèi)進(jìn)行 , 采用穴盤育苗 , 待長到兩葉一心時(shí)移到 ( 高 × 直徑為 21 cm ×21 cm) 塑料盆中 ,常規(guī)管理。 植株有 45 片葉時(shí)進(jìn)行苗期測定。測定茄子葉片夜間呼吸速率時(shí) , 將植株放入三洋公司生產(chǎn)的 MLR-350 型光照培養(yǎng)箱內(nèi) , 進(jìn)行 8 個(gè)不同溫度處理 , 分別為 10 、 12 、 15 、 18 、 21 、24 、 27 、 30 , 處理時(shí)間均為 5 h (19: 0024: 00),用 LI-6400 型便攜式光合儀的自動(dòng)測定系統(tǒng)分別測定茄子苗期第 4 功能葉片的呼吸速率。測定茄子苗期葉片光合啟動(dòng)時(shí)間和光合值時(shí) ,將植株放入三洋公司生產(chǎn)的 MLR-350 型光照培養(yǎng)箱內(nèi) , 進(jìn)行 8 個(gè)不同溫度處理 , 分別為 10 、 12 、15 、 18 、 21 、 24 、 27 、 30 , 處理時(shí)間為 7 h(0:007:00) 。 將處理后的植株置于溫度 30 、 光照度 800 µmol ·m-2 ·s -1 、 CO 2 濃度 1 300 µL ·L -1 的條件下 , 用 LI-6400 型便攜式光合儀 , 每隔 2.5 min 由計(jì)算機(jī)監(jiān)控自動(dòng)測定葉片的光合速率 ( P n ) 及其相關(guān)參數(shù) , 測定 P n 達(dá)到最大值時(shí)所需要的時(shí)間 (min) 。研究報(bào)告 Original PapersDOI:10.13592/j.cnki.ppj.2009.05.020植物生理學(xué)通訊 第 45 卷 第 5 期， 2009 年 5 月430溫度和光照由光合儀的人工光源控制 , CO 2 由 CO 2鋼瓶提供。結(jié)果與討論1 不同夜溫對茄子苗期葉片呼吸速率的影響圖 1 、 2 顯示 : (1) 前半夜不同溫度對茄子葉片呼吸速率的影響總體趨勢一致 , 均為隨時(shí)間的增大最終達(dá)到平衡 , 并且各處理之間變化有差異 ( 圖 1) 。18 條件下 , 植株葉片平均呼吸速率由 1.73µmol ·m-2 ·s-1 增加到 3.05 µmol ·m-2 ·s-1 ; 27 條件下 ,植株葉片平均呼吸速率由 3.43 µmol ·m-2 ·s-1 增加到5.11 µmol ·m-2 ·s-1 ; 30 條件下 , 植株葉片呼吸速率變化最大 , 由 3.32 µmol ·m-2 ·s-1 增加到 6.57 µmol ·m-2 ·s-1 , 其它溫度條件下葉片呼吸值處于 18 和 27 之間。 10 和 12 下植株葉片呼吸值變化基本相似 ,但茄子夜間溫度要高于 15 以上 , 夜間溫度長期低溫 (1012 ) 下 , 易造成植株生長勢弱、 畸形花( 短花柱 ) 、 落花落果、 僵果等問題 ( 曹宗波等2006) 。 因此 , 認(rèn)為溫度為 18 時(shí)最有利于茄子苗期葉片前半夜的呼吸以及光合產(chǎn)物的運(yùn)輸。(2) 后半夜溫度對茄子苗期葉片呼吸速率的影響總體趨勢比較穩(wěn)定 , 但各處理的呼吸速率值受溫圖 2 不同下半夜溫度對茄子苗期葉片呼吸作用的影響Fig.2 Influence of different temperatures at respiration of eggplant leaves after midnight圖 1 不同上半夜溫度對茄子苗期葉片呼吸作用的影響Fig.1 Influence of different temperatures on respiration rate of eggplant leaves before midnight植物生理學(xué)通訊 第 45 卷 第 5 期， 2009 年 5 月 431度影響大 , 不同溫度下差異顯著 ( 圖 2) 。 12 植株葉片呼吸速率由 4.03 mg (CO 2 ) ·dm -2 ·h -1 增加到 4.51mg (CO 2 ) ·dm -2 ·h -1 ; 18 植株葉片呼吸速率由 1.90mg (CO 2 ) ·dm -2 ·h -1 增加到 2.55 mg (CO 2 ) ·dm -2 ·h -1 。其他溫度處理的呼吸值在二者之間。 溫度從 18 降低到 12 時(shí) , 呼吸速率值減少了 49.2% 。 說明不同溫度對茄子苗期葉片下半夜呼吸的影響有差異。 15 和 18 處理的變化趨勢大體一致 , 18 以上各溫度處理的呼吸值劇增。 據(jù)此可以認(rèn)為 , 苗期植株后半夜生長的溫度 1518 均可 , 但從減少呼吸消耗和節(jié)約能耗來看 , 15 為適宜溫度。2 后半夜溫度對茄子苗期葉片光合啟動(dòng)時(shí)間的影響由圖 3 可知 , 后半夜溫度對茄子苗期葉片光合啟動(dòng)時(shí)間以及光合值均有較顯著的影響。 30 處理 30 min, 葉片光合值達(dá) 35.5 µmol ·m-2 ·s-1 ; 18 處理 40 min, 葉片光合值達(dá) 30 µmol ·m-2 ·s-1 ; 10 處理55 min, 葉片光合值達(dá) 14.4 µmol ·m-2 ·s-1 。 茄子苗期葉片的光合啟動(dòng)時(shí)間在 3055 min, 其中 10 和 12處理的光合啟動(dòng)時(shí)間較長 , 并且達(dá)到平衡后凈光合速率值明顯低于其他處理 ; 而 15 處理的光合啟動(dòng)時(shí)間加快 , 并且達(dá)到平衡后的凈光合速率值顯著增大 ; 溫度從 15 增高到 18 , 光合啟動(dòng)時(shí)間明顯加快 , 在 18 以上各溫度處理平衡后的凈光合速率值雖然略有增加 , 但增幅不大。 因此 , 實(shí)際生產(chǎn)中在接近黎明時(shí)將溫度增加到 18 , 可以縮短葉片的光合啟動(dòng)時(shí)間。 10 和 12 處理?xiàng)l件下 , 葉片達(dá)到平衡后的光合值明顯低于其它溫度處理 , 而且達(dá)到平衡的時(shí)間較長 , 原因可能是夜間的低溫處理對茄子造成了一定的脅迫。3 后半夜溫度對茄子苗期葉片氣孔導(dǎo)度的影響由圖 4 可知 , 隨著光合時(shí)間的延長 , 不同處理氣孔導(dǎo)度都呈現(xiàn)不斷增大的趨勢。 其中 21 以上各溫度處理的氣孔導(dǎo)度上升趨勢較大 , 但 24 、27 、 30 3 個(gè)處理之間的差異不明顯 , 與圖 3 光合啟動(dòng)時(shí)間的曲線 ( 圖 3) 對應(yīng)。 30 處理在中期時(shí)上升趨勢突然增大 , 在后期趨于平緩 ; 27 處理增長趨勢平緩 , 在后期達(dá)到最大。 10 和 12 處理變化趨勢不大 , 但都明顯低于其他各溫度處理 , 這與光合啟動(dòng)時(shí)間變化趨勢相似。 從 1021 時(shí) , 氣孔導(dǎo)度變化較大 ; 2430 時(shí) , 變化趨于平緩 , 這也與茄子苗期光合啟動(dòng)時(shí)間的趨勢基本一致。 綜合夜間溫度等因素考慮 , 1821 之間氣孔導(dǎo)度值受溫度變化影響較明顯。綜上所述 , 夜間溫度控制在 1518 茄子的呼吸速率較低 , 低于 15 則呼吸速率較高 , 影響有機(jī)物質(zhì)從葉片向其他器官的運(yùn)輸 ; 超過 18 , 呼吸速率增高 , 并且在實(shí)際生產(chǎn)過程中 , 加溫會(huì)帶來較多的能源消耗。 因此可以認(rèn)為 , 在茄子的保護(hù)地栽培中 , 前半夜溫度應(yīng)控制在 18 , 為了促進(jìn)葉片光合圖 3 后半夜溫度對番茄苗期葉片光合啟動(dòng)時(shí)間及光合值影響的影響Fig.3 Influence of different temperature on the start time of photosynthesis andthe net photosynthetic rate of eggplant leaves after midnight植物生理學(xué)通訊 第 45 卷 第 5 期， 2009 年 5 月432產(chǎn)物的運(yùn)輸 ; 后半夜溫度控制在 15 , 抑制呼吸 ,降低能耗 ; 在黎明見光之前提高溫度 , 以致葉片溫度控制在 18 , 可以有效縮短光合啟動(dòng)時(shí)間和提高葉片的凈光合速率。 如果控制整株植株 , 葉片的光合啟動(dòng)時(shí)間以及光合值可能會(huì)有一定的差異 , 可能光合啟動(dòng)時(shí)間會(huì)縮短 , 光合值會(huì)增加 ( 高志奎等2005) 。參考文獻(xiàn)艾民 , 劉振奎 , 楊延杰 , 何莉莉 (2005). 溫度、 光照強(qiáng)度和 CO 2 濃度對黃瓜葉片凈光合速率的影響 . 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 36 (4):414418曹宗波 (2006). 日光溫室生產(chǎn)與常見喜溫蔬菜喜溫特性分析 . 商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) , 5 (2): 112113高志奎 , 高榮孚 , 何俊萍 , 趙弢 , 王會(huì)英 (2005). 日光溫室茄子光合的光強(qiáng)響應(yīng)特性研究 . 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 28 (3): 2630霍振榮 , 龐金安 , 杜勝利 (1998). 辣椒光合特性的研究 . 華北農(nóng)學(xué)報(bào) , 13 (3): 121124李梅 , 須暉 , 李天來 , 王丹 , 倪冠男 (2006). 不同夜溫對番茄葉片呼吸及光合啟動(dòng)時(shí)間的影響 . 石河子大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自然科學(xué)版 ),24 (2): 201204盧宇華 , 申玉梅 , 陳利平 (1994). 黃瓜單個(gè)葉片光合特性研究 . 園藝學(xué)報(bào) , 21 (1): 5458圖 4 后半夜溫度對番茄苗期葉片氣孔導(dǎo)度的影響Fig.4 Influence of different temperatures on the stomatal conductance of eggplant leaves after midnight