低温胁迫下不同光照条件对橡胶树耐寒性及光合特征的影响

摘要 ［目的］探讨低温胁迫下不同光照对橡胶树品种热研7-33-97和湛试327-13耐寒性和光合特征的影响，为橡胶树抗寒性研究及抗寒选育种提供参考。［方法］对橡胶树品种湛试327-13和热研733-97进行低温胁迫，在不同光照条件下，调查平均回枯率和发芽率，测定叶绿素含量和荧光值，分析不同光照条件下的耐寒性和光合特征差异。［结果］热研7-33-97和湛试327-13的平均回枯率分别在50%～96%和87%～100%；发芽率分别为7%～60%和0～33%；叶绿素含量变化处于40～60。不同光照处理的热研7-33-97和湛试327-13荧光值变化差异较小，两者差异不显著。［结论］光照强度差异会影响橡胶树的耐寒性，相比于湛试327-13，光照条件对热研7-33-97的耐寒性影响更大；随着光照强度的提高，两者的叶绿素含量都会降低，但光照强度变化对叶绿素含量和荧光值的影响不大。

关键词 橡胶树；光照；光合特征；耐寒性

中图分类号 S718 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）04-0092-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.04.022

Effects of Different Light Conditions on Cold Tolerance and Photosynthetic Characteristics of Hevea brasiliensis under Low Temperature Stress

LI Wen-xiu，XU Ying-quan，HE Jun-jun et al

（Zhanjiang Experimental Station of Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Guangdong Dry Farming Water Saving Agricultural Engineering Technology Center，Zhanjiang，Guangdong 524091）

Abstract ［Objective］To explore the effects of different light on cold tolerance and photosynthetic characteristics of Hevea brasiliensis  varieties CATAS 7-33-97 and Zhanshi 327-13 under low temperature stress，so as to provide reference for cold resistance research and cold resistant breeding of Hevea brasiliensis . ［Method］The Hevea brasiliensis  varieties Zhanshi 327-13 and CATAS 7-33-97 were subjected to low temperature stress. Under different light conditions，the average withering rate and germination rate were investigated，the chlorophyll content and fluorescence value were measured，and the differences of cold tolerance and photosynthetic characteristics under different light conditions were analyzed. ［Result］The average return to dryness rates of CATAS 7-33-97 and Zhanshi 327-13 were 50%-96% and 87%-100% respectively;the germination rate was 7%-60% and 0%-33% respectively;the changes of chlorophyll content are between 40 and 60. There was little difference between the fluorescence values of thermal research 7-33-97 and Zhanshi 327-13 under different light treatments，and the difference analysis between them did not reach a significant level. ［Conclusion］The difference of light intensity will affect the cold tolerance of Hevea brasiliensis.Compared with Zhanshi 327-13，the light conditions have a greater impact on the cold tolerance of CATAS 7-33-97;with the increase of light intensity，the chlorophyll content of both will decrease，but the change of light intensity has little effect on the chlorophyll content and fluorescence value.

Key words Hevea brasiliensis;Light;Photosynthetic characteristics;Cold tolerance

橡胶树（Hevea brasiliensis） 为大戟科 （Euphobiaceae） 橡胶树属 （Hevea） 多年生热带雨林乔木树种，原产于巴西亚马逊河流域，橡胶树产生的乳状汁液是可再生的天然橡胶，具有良好的绝缘性、耐磨性和可塑性，是重要的工业原料和战略性资源［1］。橡胶树是一种典型的热带雨林树种，对低温较为敏感。虽然橡胶树在我国引种成功并大面积种植，但我国橡胶树种植仍受低温寒害影响［2］。光是植物光合作用的来源［3］。植物对光能的吸收主要通过调节叶绿素进行捕光［4］，光强过低或过高都会抑制其生长发育和光合作用［5］。除此之外，有研究表明，不同的光照条件下植物的耐寒性会有所差异［6］。

目前，不同光照条件对橡胶树光合特性的研究总体认为橡胶树随着光照强度增加，光合效率提升。如王立丰等［7］研究表明，随着光照强度的增加，橡胶树淡绿期叶片的光化学效率和过氧化物含量呈上升趋势，在200～400 μmol/（m2·s）比较适合橡胶树的生长发育。魏丽萍等［8］研究发现，不同光照强度对橡胶树的叶片解剖结构和生长均产生了相应程度的影响，但50%以上的较强光环境条件下生长更好。相比于橡胶树，在其他作物上研究不同光照条件对植物光合特性的影响相对较多，大多数研究表明，在弱光条件下，植物叶片表现变薄，光合性能发生变化，通过降低光补偿点和暗呼吸速率并增强对光的捕获，以提高光合效率［9-10］。如李玲等［11］研究了不同光照条件下3个冬青属树种的光合特性日变化，结果表明，净光合速率表现为全光照>透光率45%>透光率20%。孙晓阳等［12］比较几种垂吊花卉在不同光照条件下的光合特性，综合分析得出叶绿素总含量随光照强度的减弱而增大。而不同光照条件下耐寒性的差异在不同植物上却不尽相同，付文奇等［13］研究发现，不同生境下八角金盘的抗寒性强弱表现为半阴>全光>全阴。周文杰［14］以3年生曼地亚红豆杉为材料，研究发现不同光照条件下的曼地亚红豆杉抗寒力发生了变化，其变化表现为自然光>1层遮阴>2层遮阴。樊荣辉等［15］以18个月鹤望兰为材料，研究表明不同光照条件下的鹤望兰抗寒力由强到弱依次为夏季遮阴、全年自然光、全年遮阴。然而，有关不同光照条件下橡胶树耐寒性研究尚鲜见报道。笔者以橡胶树品种热研7-33-97和湛试327-13为试材，研究低温胁迫下不同光照条件对橡胶树的光合特性和耐寒性的影响，旨在为橡胶树栽培及抗寒选育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用生长健壮的GT1为砧木，于健康母株上选取湛试327-13和热研7-33-97生长饱满的芽片作为接穗，嫁接到GT1砧木上，待接穗成活后，据掉树桩，使接穗快速生长，按照橡胶树栽培管理规程进行抚育管理，湛试327-13和热研7-33-97各选取11批橡胶苗，每批15株。由于湛试327-13和热研7-33-97芽接时间不一致，对2个材料的株高和茎粗进行测量，测得热研7-33-97芽接苗平均株高为55.44 cm，平均茎粗为7.39 cm；湛试327-13的平均株高为32.50 cm，平均茎粗为5.14 cm。

1.2 试验方法

采用人工冷冻气候室进行4 ℃低温处理，处理时间为48 h，2个周期，光照和黑暗分别12 h，光照强度0～100%，用1～11表示，梯度为10%。处理完成后用尺子测量每株苗的接穗高度；每株苗选取健康的3个叶片用SPAD502叶绿素仪测定叶绿素值，用荧光仪Mini-pam-2测定荧光值，测算不同光照梯度的平均叶绿素值和平均荧光值。回温20 d 后测量每株苗回枯变褐的长度，观察记录每株苗的发芽情况。测定每株材料的回枯率：回枯率=回枯长度（cm）/接穗高度（cm），并求出不同光照梯度的平均回枯率；计算不同光照梯度的发芽率：发芽率=发芽株数/植株总数。

1.3 数据分析 采用Excel 2016进行数据整理和制图，用SPSS 21进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同光照条件下热研7-33-97和湛试327-13的耐寒性

在低温胁迫下，光照强度差异会影响橡胶树的耐寒性。从图1可知，热研7-33-97的平均回枯率波动较大，在50%～96%波动；光照强度为0时最低，平均回枯率为50%，光照强度为40%时，回枯率最高，达96%。湛试327-13在不同光照条件下平均回枯率的波动不大，在87%～100%。由此可见，不同光照条件对橡胶树的耐寒性存在影响，相比于湛试327-13，光照条件对热研7-33-97的耐寒性影响更大。同时，在光照强度为20%和70%时，热研7-33-97和湛试327-13的平均回枯率均有所降低，说明光照强度为20%和70%时，二者的耐寒性相对较强。

低温胁迫后，不同光照条件也会影响橡胶树的发芽率。从图2可知，热研7-33-97的发芽率在不同光照条件下波动较大，为7%～60%，湛试327-13的发芽率波动较小，为0～33%，说明热研7-33-97的发芽率受光照条件的影响较大，湛试327-13的发芽率受光照条件的影响较小。除了黑暗环境，在光照强度为20%和70%时，热研7-33-97和湛试327-13的发芽率均达到高峰，说明在这2个光照强度下，二者的恢复生长能力相对较好。

2.2 不同光照条件下热研7-33-97和湛试327-13的光合特征

低温胁迫下，不同光照条件下热研7-33-97和湛试327-13叶绿素含量变动幅度不大。从图3可知，热研7-33-97和湛试327-13叶绿素含量变化为40～60，围绕50上下波动。其中，热研7-33-97叶绿素含量最小值为47.12，最大值为59.30，均值为50.83；而湛试327-13叶绿素含量最小值为40.50，最大值为53.99，均值为48.69。总体来看，热研7-33-97和湛试327-13叶绿素含量大致相同，但热研7-33-97叶绿素含量略高于湛试327-13，说明光合作用潜力略优于湛试327-13。