夜温对辣椒幼苗叶片光合色素的影响

    周福利

    

    

    

    摘要：以陇椒2号为试材，在昼温28 ℃条件下，应用人工气候箱调控夜温，分别研究了不同夜温（8、12、16、20 ℃）处理对辣椒幼苗叶片光合色素的影响。结果表明，不同夜温下辣椒幼苗叶片叶绿素含量不同，随处理温度的升高，叶绿素总量逐渐增加。处理14 d后，20 ℃夜温下的叶绿素总量明显高于其他处理，分别较8、12、16 ℃夜温处理提高8.9、6.7、5.1 mg/L;20 ℃夜温下，类胡萝卜素含量较高，分别较8、12、16 ℃夜温处理提高1.6、0.4、0.3 mg/L。说明在20 ℃夜温下更有利辣椒幼苗叶片光合色素的增加。

    关键词：辣椒;夜温;光合色素

    中图分类号：S641.3? ? ? 文献标志码：A? ? ? 文章编号：1001-1463（2020）09-0022-06

    doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.09.007

    Abstract：Take Longjiao 2 as the test material， effect of different night temperature （8 ℃， 12 ℃， 16 ℃， 20 ℃） on growth and photosynthetic pigment in pepper seedlings leaves were studied by artificial climate box in daytime temperature of 28 ℃. The results showed that pepper seedlings under different night temperature of different chlorophyll content; with the increase of treatment temperature， total chlorophyll increased gradually. After fourteen days， the night temperature of 20 ℃ have the higher chlorophyll content than 8℃， 12℃， 16℃， and respectively increased 8.9 mg/L， 6.7 mg/L， 5.1 mg/L; meanwile， it have the heighter carotenoids content and respectively increased 1.6 mg/L， 0.4 mg/L， 0.3 mg/L. Therefore，night temperature of 20 ℃ have more favorable photosynthetic pigment in leaves of pepper seedlings increased.

    Key words：Pepper; Night temperature; Photosynthetic pigment

    辣椒（Capsicum annuum L.）原產中南美洲，明朝传入我国，是我国种植的主要蔬菜之一[1 ]，同时随着设施栽培技术的发展，辣椒在设施反季节蔬菜中占有重要地位，成为我国农民脱贫致富的重要途径[2 ]。陇椒2号是甘肃省日光温室栽培面积较大的辣椒品种之一，该品种能适应日光温室弱光照及高温多湿环境，且抗病虫害能力强，是日光温室栽培的理想品种。辣椒有机物的累积是白天的光合作用和晚上的呼吸作用之差所剩 [3 ]，夜间温度对辣椒生长发育尤为重要，较低的夜间温度可以降低呼吸速率，降低消耗，积累更多的有机物。但过低夜间温度导致辣椒生长不利，发育迟缓。因此，培育健壮的辣椒幼苗，促进后期开花结果 [4 - 5 ]，是提高辣椒产量的重要手段。低温易引起叶绿素含量的下降[6 ]，适宜辣椒光合作用的昼温比较明确[7 - 8 ]，但叶绿素含量随夜温变化研究鲜有报道。笔者以陇椒2 号幼苗为试验材料，研究了不同夜间温度下辣椒幼苗叶片中叶绿素含量，旨在找出辣椒幼苗生长最适宜的夜温，为现代温室温度的精准管理提供参考依据。

    1? ?材料和方法

    1.1? ?供试材料

    指示辣椒品种为陇椒2号，甘肃省农业科学院蔬菜研究所选育并提供。

    1.2? ?试验方法

    试验于2019年4月至7月在白银市平川区共和镇温室中进行。2019年4月在室内将消毒后的辣椒种子催芽，播种于装有草炭、蛭石和珍珠岩按体积比3∶3∶1配制基质的育苗盘（50穴）中，2株1穴，共2盘200株，幼苗达7～8片真叶时移栽到营养钵中。正常生长后，选整齐一致的壮苗分成4组，每组24株（12盆），将其分别移入4个功能相同的RZX型人工气候箱内进行不同夜温处理，试验光强均为300 μmol/m2·s，光周期12 h（昼/夜）。试验夜间温度处理共4个，分别为 8、12、16、20 ℃，昼温均为28 ℃。每处理12株，重复3次，分别于处理后7、14 d取样测定。

    1.3? ?测定方法

    试验测定在甘肃农业大学农学院蔬菜生理开放实验室进行。分别取处理后7、14 d的辣椒幼苗叶片， 参照张宪政的丙酮乙醇混合液法[9 ]，处理选取辣椒叶片，用直径为1 cm的打孔器打孔，共24片，分成3组，装入事先已做标记的试管中，用80%丙酮浸泡48 h，放入黑暗环境中每隔12 h振荡1次，然后在663.0、645.0、440.0 nm波长下用U2800紫外可见分光光度计测定叶绿素溶液的吸光光度值，计算叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素的浓度。

    叶绿素a浓度（mg/L）：Ca=9.78A663-0.99A645

    叶绿素b浓度（mg/L）：Cb=21.43A645-4.65A663

    叶绿素总浓度（mg/L）：Ca+b=5.13A663+20.44 A645

    类胡萝卜素浓度（mg/L）：Ccar=4.7A440-0.27 Ca+b

    式中，A663、A645、A440分别表示叶绿素溶液在波长663.0、645.0、440.0 nm下的吸光光度值。

    1.4? ?数据分析

    采用Excel 软件进行数据统计和SPSS 软件进行数据分析。

    2? ?结果与分析

    2.1? ?辣椒幼苗叶片叶绿素a

    由图1、图2可知，处理7 d和处理14 d的叶绿素a含量均随夜温的增加而升高。夜温20 ℃时，处理7 d分别较8、12、16 ℃提高1.8、1.5、0.4 mg/L，处理14 d分别较8、12、16 ℃提高5.9、4.3、3.3 mg/ L;在夜温8、12、16、20 ℃时，处理14 d的叶绿素a含量比处理7 d分别提高2.6、3.9、3.8、6.7 mg/L。对辣椒幼苗叶片叶绿素a含量进行方差分析表明，处理7 d和14 d后均表现为夜温20 ℃与16 ℃差异不显著，与8、12 ℃差异显著。夜温20 ℃和16 ℃下有利于辣椒幼苗叶片叶绿素a含量的增加，说明在8～20 ℃温度范围内，升高温度有利于叶片叶绿素a的合成。在不同夜温条件下，叶片叶绿素a含量处理14 d高于处理7 d，说明较长时间的夜温更能促进辣椒叶片叶绿素a的合成。

    2.2? ?辣椒幼苗叶片叶绿素b

    由图3、图4可知，随着夜温的升高，处理7 d和处理14 d的叶绿素b含量均逐渐升高。夜温20 ℃时，叶绿素b含量处理7 d较夜温8、12、16 ℃时分别提高1.5、1.2、1.1 mg/L，处理14 d较夜温8、12、16 ℃时分别提高3.1、2.4、1.8 mg/L。夜温8、12、16、20 ℃下处理14 d的叶绿素b含量比处理7 d分别提高了0.4、0.8、1.3、2.0 mg/L。对辣椒幼苗叶片叶绿素b进行方差分析表明，处理7 d和14 d后均表现为夜温20 ℃与8、12、16 ℃差异显著。夜温20 ℃下处理7 d和处理14 d叶绿素b的含量均为最高，说明此温度有利于辣椒幼苗叶片叶绿素b含量的增加，在8～20 ℃范围内随温度的升高有利于叶绿素b的合成;处理14 d的葉绿素b的含量高于处理7 d的叶绿素b含量，说明持续的夜温更也能促进叶绿素b的合成。

    2.3? ?辣椒幼苗叶片叶绿素总量

    由图5、图6可知，随着夜温的增加，处理7 d和处理14 d的叶绿素总量均逐渐升高。夜温20 ℃时，处理7 d较夜温8、12、16 ℃时叶绿素总量分别提高3.5、2.7、1.5 mg/L，处理14 d较夜温8、12、16 ℃分别提高8.9、6.7、5.1 mg/L。在8、12、16、20 ℃下，处理14 d的叶绿素总量比处理7 d分别提高3.3、4.7、5.7、8.1 mg/L。对叶绿素总量进行方差分析表明，处理7 d夜温20 ℃与8、12、16 ℃差异显著;处理14 d夜温20℃与16 ℃差异不显著，与8、12 ℃差异显著。

    2.4? ?辣椒幼苗叶片叶绿素a/b

    从图7、图8可以看出，在夜温8～20 ℃范围内，随温度的升高，处理7 d叶绿素a/b先降后升再降，处理14 d叶绿素a/b逐渐降低。对辣椒幼苗叶片叶绿素a/b进行方差分析表明，处理7 d和处理14 d均为夜温8 ℃与12、16 ℃差异不显著，与20 ℃差异显著。处理7 d和处理14 d叶绿素a/b的变化很小，说明叶绿素b所占比例较大，能维持较大比例的捕光色素，有利于植株吸收更多的光能。

    2.5? ?辣椒幼苗叶片类胡萝卜素

    叶片类胡萝卜素除吸收和传递光能外，还能稳定叶绿素分子，防止其自身氧化或被光破坏[10 ] 。从图9、图10可看出，处理7 d和处理14 d时，夜温20 ℃下的类胡萝卜素含量最高。对辣椒幼苗叶片类胡萝卜素含量进行方差分析表明，处理7 d时夜温20 ℃与16 ℃差异不显著，与8、12 ℃差异显著;处理14 d时夜温20 ℃与12、16 ℃差异不显著，与8 ℃差异显著。随处理天数的增加，类胡萝卜素含量逐渐减少，可能是因为随着时间的增加，类胡萝卜素转换为叶绿素导致其含量减少。

    3? ?结论与讨论

    试验表明，不同夜温下辣椒幼苗叶片叶绿素含量不同，随处理温度的增加，叶绿素总量逐渐增加。处理14 d后，20 ℃夜温下的叶绿素总量明显高于其他夜温处理，分别较8、12、16 ℃夜温处理提高了8.9、6.7、5.1 mg/L;20 ℃夜温下类胡萝卜素的含量较高，分别较8、12、16 ℃夜温下增加1.6、0.4、0.3 mg/L。说明20 ℃夜温下，更有利辣椒幼苗叶片光合色素的增加。

    叶绿素在植物光合作用中起到捕获光能的重要作用， 其含量直接影响到植物光合能力的强弱[6 ]。本试验表明，叶绿素a、叶绿素b 、叶绿素总量、类胡萝卜素含量随着温度的升高而升高，这与前人研究一致[11 - 18 ]。植物生长的重要能量来源和物质基础依赖于光合作用，其中叶绿素a/叶绿素b比值减少时， 叶片的光合活性能明显提高[19 - 24 ] 。本试验表明，随温度的升高，叶绿素a/叶绿素b比值逐渐降低，辣椒叶片维持较大比例的捕光色素，从而促进植物吸收更多的光能，利于植物进行光合作用。不同处理天数下，14 d处理的辣椒幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量含量均高于7 d处理，持续适宜的夜温可以维持相对较大比例的中心色素，有利于作用中心对光能的及时吸收和转换。本试验仅从叶绿素相对含量方面进行了分析，还需对不同夜温对辣椒幼苗的生物量、荧光参数、气孔导度、净光合速率等其他指标进行深入研究。

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    （本文责编：杨? ? 杰）