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第２４卷第６期 ２００８年６月 商丘师范学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＡＮＧＱＩＵ ＴＥＡＣＨＥＲＳ ＣＯＬＬＥＧＥ Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．６ Ｊｕｎｅ，２００８ 两组辣椒品种的光合特性分析 陈 庆 华 （永城职业学院食品科学系，河南永城４７６６００） 摘要：采用ＴＰＳ一１便携式光合作用仪，测量按亲缘关系分为２组的９个辣椒品种的光合数据．比较平均光 舍速率表明，经杂交后的辣椒品种平均光合速率多数降低，但品种杂１１＃平均光合速率高于２个亲本，可以用来做 育种方面的研究．９个品种光合数据的回归分析表明光合速率与气孔导度正相关，与细胞间隙ｃ０２浓度之间负相 关，３个 代辣椒品种的回归方程表明光合速率与细胞间隙ｃ０２浓度之间有强的相关性，特定的辣椒品种其回归 方程也不相同． 关键词：辣椒；光舍速率；气孔导度；细胞间隙ＣＯ２浓度 中图分类号：Ｑ９４５．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—３６００【２００８）０６—００９５—０３ Ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｔｗｏ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒｓ ＣＨＥＮ Ｑｉｎｇ—ｈｕａ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ ４７６６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉｎｅ ｐｅｐｐｅｒ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｇｒｏｕｐｓ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ，ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ．Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｉｎｅ ｐｅｐｐｅｒ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｌｍｏｓｔ ｏｆｆｓｐｒｉｎｇ’Ｓ ａｖｅｒ－ ａｇｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅｓ ｄｅｐｒｅｓｓｅｄ ａｎｄ ｏｎｌｙ ｈｙｂｒｉｄ １ １’Ｓ ａｖｅｒａｇｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｉｔｓ ｐａｒｅｎｔｓ。 Ｔｈｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｉｎｅ ｐｅｐｐｅｒ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ ｗａｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ａｎｄ ｗａｓ ｑｕｉｔｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ＣＯ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ。Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｅｐｐｅｒ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐａｒａｌｌｅｌｉｓｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｐｐｅｒ；ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ；ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ；ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ＣＯ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 辣椒属茄科，原产中南美洲，在热带和亚热带为多年生或小灌木，在温带则为一年生草本植物，辣椒作为一种经济作物现 已被广泛种植．农作物的产量从根本上来说是依赖于植物进行光合作用的能力．因此，作物生产的目的就是最大限度地增加 光合作用…．作物的产量基本上取决于它们光合系统的大小和效率 ］．Ｂｏｂｕ等人研究发现２０个基因型的黑鹰嘴豆结荚初期 叶片光合速率与总干物质产量、豆荚产量有明显的正相关 ，赖明志研究了利用光合速率高低来选育高光效品种的茶树 ， 冷平生等人研究了５种园木光合速率与蒸腾速率之间的关系 ］．本实验通过测量具有亲缘关系的９个辣椒品种的光合数据， 分析光合速率的遗传特性及光合参数之间的相关性，有助于挑选具有高光合速率（也就是高产量）的辣椒品种． １材料与方法 １．１材料 供试辣椒种植在上海大学校园的温室内，实验所用的９种材料见表１． 收稿日期：２００７—１０—１９ 作者简介：陈庆华（１９６５一），男，河南永城人，永城职业学院高级讲师，主要从事植物生理方面的研究． 维普资讯 http://www.cqvip.com 商丘师范学院学报 ２００８年 表１用于杂交的辣椒品种及其后代 Ｔａｂｌｅ １ Ｎｉｎｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ １．杂２４＃：１３７＃６×９９＃早 ２．杂６＃：１０８＃６×１３８＃早 ３．杂１１＃：１３８＃６×１０８＃早 １．２方法 １．２．１ 代光合速率测定 使用ＴＰＳ一１光合作用仪，测定时间是每日早晨９：３０—１１：００，在本校大棚内，共２２个品种，每一品种选取６株长势接 近，处于盛果期的植株，每株选取２个叶片，叶片的大小，颜色相近，位置大致处于整棵植株从上向下数的第２层．将叶片伸入 光合作用仪的气室，根据气室上所标刻度夹住叶片，维持１—２ ｒａｉｎ，待数据稳定，按记录健记录． １．２．２ Ｆ 代光合速率测定 时间、测定方法、叶片的选择同１．２．１，对所有的植株进行测量． １．２．３ 代光合速率测定 时间、测定方法、植株及叶片的选择都如１．２．１所述． 测量光合数据时的环境条件： 表２测定光合数据时的环境条件 Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ２ ２ 杂６＃ 杂６＃ （２） ５・５１４ 杂６＃ （３） ４・３４１ ２０・８７８ 杂１１＃ （１） １０・５５７ 杂１１＃ （２） ９・２６２ １６・３３８ １０８＃ 杂６＃ 自交后代 自交后代 自交后代 杂１１＃ 自交后代 自交后代 １３８＃ （１） 平均光合速率／ （ ｍ。１ＣＯ２．ｍ－２．ｓ一 ）２０・６２５ １６・３５７ ５・１００ 分析与讨论：分析两组辣椒品种的光合速率平均值，亲代的光合速率平均值普遍要比子代高．亲本选取的是平均光合速 率差异最大的品种，第１组中，杂交后代杂２４＃的平均光合速率要比两个亲本低３—７个单位，而杂２４＃自交后代又比杂２４＃低 ３—６个单位．第２组杂６＃与母本１３８＃￣近，比父本１０８＃低４个单位，它的自交子代则远低于杂６＃，而对于杂１１＃其平均光合速 率超过了两个亲本，但是它的自交后代平均光合速率仍然低于两个亲本． 本实验所选用的材料多来自商品种，商品种的一个特点是后代易发生性状分离，杂２４＃及杂６＃确实出现了这种情况，但是 杂１１＃的平均光合速率却高于两个亲本，可以说这是一种杂种优势的体现，它的自交后代光合速率降低，说明杂１１＃仍然不具 有稳定的性状遗传．杂６＃与杂１１＃互为正反交，但它们之间的光合速率的性状却有如此大的差异，也说明了光合速率的复杂 性，是由细胞核染色体组与叶绿体染色体组两方面控制的． ２．２两组辣椒的回归分析 影响植物光合速率的因素很多，如温度、水分、土壤、光照、ＣＯ：浓度、气孔导度等，本实验所测辣椒是在同一大棚中，测定 维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期 陈庆华：两组辣椒品种的光合特性分析 时间是每日早上９：３０—１１：３０这段时间，基本上排除了温度、水分、土壤等外界因素的影响，由于使用了人造光源，光照也保证 了一致，所测的光合速率应该是与植株本身特性相关，而在所测指标中，光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙ｃ０ｚ浓度都 是植株本身的特性，所以可以通过回归分析寻找它们之间的相关性． 以下为回归方程，括号内的数据为品种编号及第ｎ次测量所得光合数据 第１组辣椒回归方程组： Ｙ＝０．０ｌ１８ ｌ＋５．９３４ Ｘ２－０．１２５ Ｘ３＋２５．１９３（１３７＃） Ｙ＝０．００８３ Ｘｌ＋２．３４６ Ｘ２—０．１１８ Ｘ３＋２９．９５５（杂２４＃） Ｙ：０．０１６９３ Ｘ，＋０．３０１ Ｙ＝０．０３９２０ Ｘ，～０．５０３ Ｙ＝０．０２１ Ｘ１—０．０１６ 一０．０４７４ 一０．０５３５ ＋１７．３３７（杂２４＃自交后代，第１次所测数据） ＋１６．９５２（杂２４＃自交后代，第２次所测数据） 一０．２１４ Ｘ３＋７２．４０４（９９＃） ｌ，：光合速率， ：气孔导度， ：蒸腾速率， ：细胞间隙ｃ０ｚ浓度 第２组辣椒回归方程组： Ｙ＝０．０２８ Ｘｌ一０．３５９ Ｘ２—０．２０８ ＋９６．０１９（１０８＃） Ｙ＝０．０４２８ Ｘｌ＋２．５９８ ２～０．０７５ Ｘ３＋２０．０７６（药 ６＃） Ｙ＝０．０１８１９ Ｘ，＋０．３８２ 一０．０２４５ Ｘ３＋８．７８４（杂６＃自交后代，第１次所测数据） Ｙ＝０．００５５０８ Ｘ，＋１．２６６ Ｘ２—０．０２３２ Ｘ３＋８．７８４（杂６＃自交后代，第２次所测数据） Ｙ＝０．００８４２８ Ｘ，＋１．０９３ 墨一０．０２３７ Ｘ３＋７．１２６（杂６＃自交后代，第３次所测数据） Ｙ＝０．０１４３ Ｘｌ一０．３４６ Ｙ＝０．０３１４４ ～０．０５１ ＋０．５５７（杂１１＃） 一０．０８５５ Ｘ２—０．０７５３ Ｘ３＋２３．３６４（杂１１＃自交后代，第１次所测数据） 一０．１１７ ＋４８．２１４（１３８＃） Ｙ＝０．０２２０２ Ｘ ＋０．４２８ Ｘ２—０．０５６７ 墨＋１６．１３９（杂１１＃自交后代，第２次所测数据） ｌ，＝０．０３７ Ｘｌ一０．５０４ ｌ，：光合速率，置：气孔导度， ：蒸腾速率， ：细胞间隙ＣＯ：浓度 分析与讨论：根据回归方程，气孔导度前面系数为正值，细胞间隙ｃ０：浓度前系数为负数，说明光合速率与气孔导度正相 关，而与细胞间隙ＣＯ 浓度负相关．当气孔导度变大时，光合速率也变大，光合速率既是叶片内外ＣＯ：浓度差的函数，也是 ＣＯ 扩散阻力的函数，而气孔是环境中ＣＯ 进入叶片的通道，虽然ＣＯ：扩散阻力有多种，但其中以气孔阻力变化最大 ，对光 合作用影响也最大，根据以往研究结果 ，光合速率与气孔导度呈现平行变化趋势，而正系数也说明了这点．光合作用是一个 消耗ＣＯ：产生０。的过程，伴随着光合速率的增大，势必造成细胞间隙ＣＯ：浓度的降低，这与回归方程前系数为负数是一致 的．蒸腾速率前的系数在不同的方程中有正有负，说明光合速率与蒸腾速率之间没有确定的正相关或负相关，只是在不同的 环境下，它们之间表现一定的相关性．而蒸腾速率是一个与气孔导度相关的变量，气孔导度变大，蒸腾速率也变大，所以，在回 归方程中，蒸腾速率的系数变化方向与气孔导度的变化方向相反，当气孔导度的系数变大时，蒸腾速率的系数变小甚至变为 负数． 从两组回归方程组来看，亲本、 代及 代之间的回归方程之间并没有明显的相关性． 对于３个 代的多次测量数据得到的７个回归方程分析，３个品种回归方程中细胞间隙ＣＯ：浓度前的系数值变化都不 大，说明周围环境变量对细胞间隙ＣＯ，浓度的影响很小，它是一个只与光合速率相关联的量，反映了植株本身的特性，甚至可 以作为区分植株的一个标准，当然，对于这点还要做更深入的研究． 光合作用是一个复杂的过程，影响它的因素也很多，在合适的条件下，尽量减少外界因素的影响，测量与光合作用相关的 数据，并加以分析，可以找到与光合作用相关的一些性状的内部关系． 参考文献： ［１］Ｓｔｏｓｋｏｐｆ Ｎ Ｃ．Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ Ｃｒｏｐ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｍ］，Ｒｅｓｔｏｎ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ：Ｒｅｓｔｏｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，１９９１．１—１２． ［２］ Ｇａｒｄｎｅｒ Ｆ Ｐ，Ｐｅａｒｃｅ Ｒ Ｂ，Ｍｉｔｃｈｅｌｌ Ｒ Ｌ．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｒｏｐ Ｐｌａｎｔｓ［Ｍ］．Ａｍｅｓ：Ｉｏｗａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，２００５．３—３０． ［３］ Ｃｈａｎｄｒａ Ｂａｂｕ Ｒ，Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ Ｐ Ｓ，Ｎａｔａｒａｊａｒａｔｎａｍ Ｎ，Ｓｒｅｅ Ｒａｎｇａｓａｍｙ Ｓ Ｒ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｅａｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ｉｎ ｂｌａｃｋｇｒａｍ［Ｖｉｇｎａ ｍｕｎｇｏ（ＬＪ）Ｈｅｐｐｅｒ］［Ｊ］，ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ，Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａ，２００３，１９：１５９—１６３， ［４］赖明志．适制乌龙茶品种茶树田间光合作用［Ｊ］，Ｊ，Ｔｅａ Ｓｃｉ，１９８６，１７：１８９—１９２， ［５］ 冷平生，杨晓红，胡悦，朱慧盈，５种园林树木的光合和蒸腾的研究［Ｊ］，北京农学院学报，２００１，１５（４）：１３—１８． ［６］许大全，光合作用效率［Ｍ］，上海：上海科学技术出版社，２００２． ［７］ Ｒａｓｃｈｋｅ Ｋ，Ｐａｔｚｋｅ Ｊ，Ｄａｌｅｙ Ｐ Ｆ，Ｂｅｒｒｙ Ｊ Ａ．Ｓｐａｔｉ￣ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ—ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ［Ｍ］，Ｉｎ：Ｂａｈｓｃｈｅｆｓｋｙ Ｍ（ｅｄ）．Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｖｏｌ １Ｖ．Ｄｏｒ— ｄｒｅｃｈｔ，Ｎａｔｈｅｒｌａｎｄｓ：Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９０，５７３—５７８． 【责任编辑：任雪平】
