庫源關系對水稻葉綠素含量及葉綠素a/b值的影響

周黃磊，黃升謀

(湖北文理學院 化學工程與食品科學學院，湖北 襄陽 441053)

1 引言

葉綠素a是光合作用中心色素分子，具有把光能轉換為電能，進行電子傳遞并最終轉化成化學能的功能，而葉綠素b具有吸收光能并傳遞光能的能力。葉綠體捕光蛋白復合體中葉綠素a/b值低，有利于吸收光能；比值高，在強光下的光合速率較高，抵抗光抑制能力較強[1]。葉綠素含量與該比值呈負相關，葉綠素含量高，葉綠素a/b比值較低，作物葉色較深。葉綠素a/b比值與光合作用速率呈顯著的負相關，是影響光合作用速率的重要內因。

水稻的庫源關系決定了有機物運輸的方向，有機物的含量決定了蛋白質、糖類、脂肪代謝的關系，從而決定了能量的產生，而能量控制著水稻的各個生理過程，從而對水稻葉片葉綠素組成及光合特性產生影響。有些學者對水稻葉片衰老的生理、生化及細胞學的變化進行了研究[3～15]。但庫源關系對水稻葉片葉綠素組成及光合特性的影響未見報道。雜交水稻兩優培九與汕優63相比，產量較高，庫容較大，源相對不足，結實率和充實度較低，葉片衰老較快，影響了產量潛力的發揮。為了進一步提高產量，筆者把庫源關系與其葉片葉綠素組成聯系起來研究，以探討提高其光合能力的措施。

2 材料與方法

2．1 材料

供試材料為高產雜交組合兩優培九和汕優63。

2．2 方法

于水稻抽穗期于每組合選整齊一致的稻苗60蔸，平均分成2組，每組為1個處理，分別設為T0(對照)：不剪葉，不剪枝梗；T1：剪去穗部1/3梗。用于改變庫源比后的各項生理指標的測定。

葉綠素含量測定：稱取0.1 g鮮重的水稻劍葉，剪碎后置于研缽中，加蒸餾水5～6 mL，碳酸鈣少許及適量的石英砂，仔細研磨成勻漿，用蒸餾水定容到10 mL。然后用移液管吸取1.5 mL，置于一大試管中，加入80%丙酮6 mL，搖動試管，促使葉綠素溶于丙酮中，靜置片刻使殘渣沉于管底，將上面綠色上清夜過濾在另一干凈的試管中，此即為葉綠素丙酮溶液，做測定用。

取一光徑為1 cm的比色杯，注入上述葉綠素丙酮溶液，另以80%丙酮注入同樣的比色杯中，作為空白對照，于663 nm和645 nm波長下讀取光密度。 根據測量得到的光密度D663、D645，計算溶液中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總含量。

3 結果與分析

3. 1 兩組合的庫源比

本研究的庫源比以庫容/有效群體指數表示，研究表明:兩優培九庫容/有效群體指數為41.12;汕優63為32.30，可見，兩優培九源更不足，為典型的源限制型組合。

3．2 庫源比對兩組合劍葉中葉綠素含量的影響

從圖1可知，兩組合各處理劍葉中葉綠素含量隨抽穗后的天數增加而下降，庫源比較大的兩優培九比庫源比較小的汕優63下降更快。剪去穗部1/3枝梗，降低庫源比，兩組合劍葉中葉綠素含量下降減緩，源更不足的兩優培九較汕優63更為明顯，說明庫源比越大，葉綠素含量下降越快。

3．3 庫源比對兩組合劍葉中葉綠素a/b的影響

葉綠素a是光合作用中心色素分子，具有把光能轉換為電能，進行電子傳遞并最終轉化成化學能的功能，而葉綠素b具有吸收光能并傳遞光能的能力。葉綠體中存在一定量捕光蛋白復合體(LHCP)，較高比例的捕光蛋白復合體(LHCP)有利于弱光下植物吸收和利用光能[18]。其中影響光能吸收的因素是捕光蛋白復合體(LHCP)的含量和成分比例，捕光蛋白復合體中葉綠素a/b值低，有利于吸收光能；比值高，在強光下的光合速率較高，抵抗光抑制能力較強[1]。

圖1 庫源比對劍葉中葉綠素含量的影響

從圖2可知，兩組合各處理劍葉中葉綠素a/b隨抽穗后的天數增加而上升，庫源比較大的兩優培九比庫源比較小的汕優63上升更快。剪去穗部1/3枝梗，降低庫源比，兩組合劍葉中葉綠素a/b都低于于對照，源更不足的兩優培九較汕優63更為明顯，說明庫源比越大，葉綠素a/b上升越快。

圖2 庫源比對劍葉中葉綠素a/b的影響

4 結語

本研究可知，與汕優63相比，兩優培九庫源比較大，庫源矛盾突出，葉片葉綠素含量下降較快，后期葉綠素a/b值顯著增加，降低庫源比，能明顯減緩葉片葉綠素含量下降，降低葉綠素a/b之比率。

水稻抽穗后期，葉片光合效率降低，葉片生產的有機物大部分運輸到籽粒，葉片有機物不足，影響了蛋白質、脂肪等的代謝平衡，葉綠素a、b代謝平衡，也影響了葉綠體捕光蛋白復合體(LHCP)聚合與解聚的平衡，葉綠素b分解較多，使葉綠素a/b增加.

兩優培九庫源比較大，庫源矛盾突出。降低庫源比，葉片生產的有機物運輸到籽粒減少，葉片有機物相對增加，對蛋白質、脂肪、葉綠素a、b代謝、葉綠體捕光蛋白復合體(LHCP)和PSⅡ反應中心復合體聚合與解聚的平衡影響較小，葉綠素b分解較少，使葉綠素a/b增加減緩。

從本研究可知，雜交水稻庫大，源相對不足，導致葉綠素含量下降，葉綠素a/b增加，有報道指出，葉綠素a/b比值與光合作用速率呈顯著的負相關[7]，導致電子傳遞速率和葉綠素熒光猝滅系數下降。光合效率下降。因而要提高其產量必須增源，即增加光合效率，延長光合作用時間。所以栽培上要協調源庫之間的矛盾，適當增施粒肥，以達到既能保根，又能養葉，從而延緩葉片衰老，進一步達到提高其產量的目的。

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