摘要：以毛白楊幼苗葉片為材料，研究高溫脅迫對(duì)毛白楊幼苗葉片葉綠素含量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在30 ℃和35 ℃處理時(shí)，毛白楊幼苗葉片中葉綠素含量變化不大。在40 ℃高溫處理時(shí)其葉綠素含量整體呈下降趨勢(shì)，但在24~36 h時(shí)，出現(xiàn)了小幅上升，之后急劇下降。

關(guān)鍵詞：高溫脅迫；毛白楊；葉綠素含量

中圖分類號(hào)：S792.117文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.01.033

Effect of High Temperature Stress on Leaf Chlorophyll Content of Populus tomentosa Seedlings

YANG Hui-bin

(Jinzhong Forest Research Institute, Jinzhong, Shanxi 030600，China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ: In this paper, effect of high temperature stress on leaf chlorophyll of Populus tomentosa seedlings was studied. The results showed that, at 30℃ and 35℃ processing, chlorophyll content in leaves of Populus tomentosa seedlings had little change. At 40 ℃, total chlorophyll decreased, in the 24~ 36 h, chlorophyll content appeared small increasing, then, sharp declined.

Key words: high temperature stress；Populus tomentosa；chlorophyll content

毛白楊在我國(guó)北方屬于歷史悠久的傳統(tǒng)樹種之一，在森林培育、園林綠化、防護(hù)林培育等眾多領(lǐng)域都有著較為廣泛的應(yīng)用，近年來越來越多的學(xué)者開始關(guān)注全球變暖問題，高溫脅迫對(duì)植物的影響也得到了越來越多的重視，筆者以毛白楊幼苗為試驗(yàn)材料，著重探討高溫脅迫對(duì)毛白楊幼苗葉片葉綠素含量的影響，以期為毛白楊的研究提供一定的借鑒。

1材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

毛白楊(Populus tomentosa Carr)為楊柳科、楊屬落葉大喬木，生長(zhǎng)快，樹干通直挺拔，樹形優(yōu)美，是一個(gè)優(yōu)良的造林綠化樹種，廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)綠化，其品種適應(yīng)性強(qiáng)、主根和側(cè)根發(fā)達(dá)、枝葉茂密、優(yōu)質(zhì)、速生、豐產(chǎn)，為速生用材林，防護(hù)林和行道河渠綠化的好樹種。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1材料處理5月上旬，選取生長(zhǎng)一致的毛白楊幼苗，采取4個(gè)不同溫度處理，即放入 25，30，35，40 ℃的人工恒溫氣候箱里，每個(gè)處理又分別進(jìn)行 12，24，36，48，60，72 h的時(shí)間處理，測(cè)定不同時(shí)間不同溫度下毛白楊葉片內(nèi)的葉綠素含量并進(jìn)行2次重復(fù)，試驗(yàn)處理以25 ℃作為對(duì)照組。

1.2.2 葉綠素總含量的測(cè)定方法 根據(jù)葉綠體色素提取液對(duì)可見光譜的吸收，利用分光光度計(jì)在某一特定波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度，即可用公式計(jì)算出提取液中各色素的含量。

具體方法為：取下處理后的毛白楊幼苗葉片，洗凈、剪碎、稱出0.2 g，將處理好的葉片用丙酮研磨，然后用濃度為80%的丙酮清洗研缽及殘?jiān)⒑喜V液，最后用80%的丙酮將濾液定容至10 mL。放入分光分度計(jì)進(jìn)行比色，在470 nm、649 nm和665 nm測(cè)出數(shù)值。

根據(jù)Lichtenthaler等修正了的Arnon 公式計(jì)算：

葉綠素a的濃度Ca=13.95A665-6.88A649

葉綠素b的濃度Cb=24.96A649-7.32A665

葉綠素總含量CT=Ca+Cb

所以所測(cè)葉片的葉綠素含量為：

葉綠素a=Ca×V/(1 000×W)

葉綠素b=Cb×V/(1 000×W)

類胡蘿卜素=Cxc×V/(1 000×W)

葉綠素總含量= Ca×V/(1 000×W)+ Cb×V/(1 000×W)

其中，V為提取液總量（mL），W為樣品質(zhì)量（g）。

2結(jié)果與分析

通過圖1我們很容易就會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的持續(xù)升高，毛白楊幼苗葉片中的葉綠素總量隨之不斷減小，當(dāng)溫度上升到40 ℃時(shí)，毛白楊幼苗葉片內(nèi)的葉綠素總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其它處理組。這是因?yàn)橥ǔＧ闆r下，植物體內(nèi)葉綠素的生物合成過程，絕大多數(shù)都需要有酶的參與，而溫度過高會(huì)影響酶的活性因而導(dǎo)致葉綠素的合成減緩并可以加速葉綠素的分解，因此，在高溫脅迫下會(huì)導(dǎo)致葉綠素含量大幅下降。另外，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，毛白楊幼苗葉片內(nèi)葉綠素總量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而總體呈下降趨勢(shì)。在30 ℃處理時(shí)，在脅迫72 h后，毛白楊幼苗葉片的葉綠素總量比脅迫初期下降了16.15%；在35 ℃的高溫處理時(shí)，葉片內(nèi)的葉綠素總量處理36 h后比脅迫初期下降了17.67%，處理72 h后下降了17.13%；在40 ℃的高溫處理時(shí)，葉片內(nèi)的葉綠素總量下降趨勢(shì)明顯，36 h后比脅迫初期下降了17.41%，72 h后下降了24.57%。40 ℃高溫短時(shí)間處理下，毛白楊幼苗葉片葉綠素總量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但在24~36 h內(nèi)，葉綠素含量出現(xiàn)了短期增大的現(xiàn)象，之后又開始下降，這可能是因?yàn)楦邷孛{迫導(dǎo)致葉綠素含量在不斷下降，但是同時(shí)葉片也在不斷蒸騰失水，從而導(dǎo)致葉綠素因葉片失水造成相對(duì)含量增加，而隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片蒸騰失水速度減慢，因此葉綠素含量急劇下降。

由于毛白楊幼苗葉片在40 ℃高溫處理下葉片內(nèi)的葉綠素總量與對(duì)照的差異比較大，因此對(duì)毛白楊幼苗葉片40 ℃高溫處理下的葉綠素總量與脅迫時(shí)間與進(jìn)行了相關(guān)性分析和多重檢驗(yàn)，所得結(jié)果見表1。

如表1所示，對(duì)40 ℃高溫不同時(shí)間處理下的毛白楊幼苗葉片中的葉綠素總量進(jìn)行多重檢驗(yàn)可知：毛白楊幼苗葉片內(nèi)的葉綠素總量與脅迫時(shí)間存在著顯著性的差異，其中40℃高溫脅迫72 h后與對(duì)照差異達(dá)到極顯著水平。

3討 論

在本試驗(yàn)中，毛白楊幼苗葉片在不同溫度、不同時(shí)間的處理后，葉片內(nèi)的葉綠素總量隨著溫度的升高而減小。在30 ℃和35 ℃處理時(shí)，毛白楊幼苗葉片中葉綠素含量變化不大。在40℃高溫處理時(shí)其葉綠素總量下降最為明顯，這與40℃高溫處理下毛白楊幼苗葉片發(fā)黃枯死相一致。光合作用是植株產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，也是植物對(duì)高溫最敏感的生理過程之一。高溫直接損傷葉綠體、線粒體的結(jié)構(gòu)，引起光合色素的降解，進(jìn)而抑制光合作用。有試驗(yàn)證明，高溫對(duì)葉綠體外膜和類囊體膜造成破壞，致使H+透性增加，造成ATP生成降低，葉綠素含量也隨之降低。類胡蘿卜素也是葉綠素總量的重要組成成分之一，存在于葉綠體膜系統(tǒng)上，既是光合色素，又是細(xì)胞內(nèi)源抗氧化劑，這是因?yàn)轭惡}卜素在植物體內(nèi)作為集光色素把激發(fā)能傳遞到反應(yīng)中心的色素中心，在光下保護(hù)葉綠素分子不被氧化破壞，具有抗氧化能力，能清除體內(nèi)自由基的不良影響。

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收稿日期：2011-11-30；修訂日期：2012-02-01

作者簡(jiǎn)介：楊慧斌（1966-），男，山西孝義人，工程師，主要從事林業(yè)方面的研究。