白芨(Bletilla striata Rchb.f.)又名白及，别名刀口药、白鸡儿、地螺丝、连及草等，为兰科多年生草本植物[1]。白芨花大色艳，主要花期在4－5月，被称为中国洋兰，在花坛、花境等方面发挥着重要作用。其假鳞茎是我国传统中药，具有止血、消肿、补肺的功效，外敷治疗创伤出血、痈肿、疗疮和烫伤，内治咳血、吐血、慢性胃溃疡、肺病及肿瘤等症[2]。

白芨主要分布于长江流域各地，由于生境恶化及人类长期的掠夺式采挖，致使野生白芨数量急剧骤减，已被列为国家重点保护的野生药用植物之一[3]。目前，有关白芨的报道主要集中在药理作用、化学成分、临床应用等方面，关于白芨开花盛期的叶绿素荧光参数尚未见报道。光合作用的过程是植物由光能转化成化学能，是植物生理活动的重要组成部分。光合器官天线色素分子吸收的光能主要用于反应中心的光化学反应，剩余的能量则以叶绿素荧光、热耗散等方式耗散掉，三者之间存在此消彼长的相互竞争关系。因此，叶绿素荧光的变化可以反映出光合作用的变化[4]。叶绿素荧光测定技术方便、快捷、准确性高同时不会对植物产生伤害，备受光合领域科研人员的喜爱。本研究以白芨叶片为试验材料，测定其开花叶片、含苞叶片、非开花叶片的叶绿素荧光参数，来判断开花对白芨光合作用产生的影响。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

试验于2017年4月在江西省南昌市江西农业大学中药园内进行，试验地位于 28°46′N，115°55′E,属于亚热带湿润季风气候，夏冬季长，光照充足。年平均气温17～17.7℃，夏季炎热，历史最高气温高于40℃，有火炉之称，冬季寒冷，历史最低气温低于－10℃。年降雨量1 600～1 700 mm，为中国多雨地区之一。

1.2 试验材料

选择江西农业大学中药园内地栽2－3年生白芨作为试验材料，开花、含苞、非开花每个生长状态随机选择6个生长良好的单株，每个单株测定光合速率和叶面积最大的第2～3片叶子（从植株顶部开始数起）。

1.3 试验方法

采用便携式调制荧光仪PAM－2500(德国)于2017年4月中下旬晴天上午9:00－12:00进行叶绿素荧光参数测定，共计测定3次，将开花白芨依次编号为 1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6；含苞白芨编号为2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6；非开花白芨编号为 3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6，测定叶片选择无破损、长势良好、从上往下数的第2～3片叶子，测定期间气温在17～25℃，测定前用暗适应夹将叶片暗适应20 min，暗适应期间用可擦笔在叶片上轻轻划条短线，以保证在不损伤叶片的前提下，每次重复测定时暗适应夹的位置相同。测定的荧光参数主要有初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、PSⅡ最大光化学量子效率（Fv/Fm）、光合电子传递速率（ETR）、非光化学淬灭系数(NPQ)及光化学淬灭系数（qp）[5]。

1.4 数据处理

对开花、含苞和非开花白芨的非光化学淬灭系数（NPQ）测定结果如图3所示，NPQ随光强的增大而增长，在光照达到500μmol·m-2·s-1时呈现快速增长，之后增长相对缓慢，NPQ上升表明当受到光强大小的影响时，白芨光合机构启动了将过剩光能以非辐射能量耗散的机制，这种影响并非是消极的，而是一定的自我保护能力[7]。从总体来看，非开花白芨的NPQ明显高于含苞和开花白芨,说明开花降低了白芨PSⅡ的依赖于热耗散的光保护能力。

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那一声饶哥是在服装厂喊出来的。那是几年后她和饶哥的一次邂逅，当着服装厂宣传科的那么多人，那么多姐妹，那声脆脆的饶哥就脱口冲了出来。饶哥最初是懵懂的，看见一个女孩儿垂着头，一缕刘海拢在耳际，白晰的耳垂从黑发中拱出来，像两颗刚出头的嫩笋，一双小乌眼明晃晃地照人，细脖子白白净净。饶哥先是卡了，后来听见女孩说：“小秋啊，我是小秋啊。”但饶哥还是愣着，好久，在小秋的又一次提醒后，被叫做饶哥的饶建才醒过来，马上惊喜地看着麦小秋，麦小秋还仄着头，亮亮的额头快要抵到了胸前。

2 结果与分析

2.1 白芨3种状态的叶绿素荧光参数

白芨3种状态下光合电子传递速率（ETR）的测定结果如图2所示，从图中可知，开花、含苞、非开花白芨在黑暗条件下，PSⅡ光化学反应过程中的ETR均为0，随着光强的增加，ETR均呈增长趋势，当光强增大到 500～600 μmol·m-2·s-1时，ETR 增速减缓。从总体来看，开花白芨始终略低于含苞白芨，含苞白芨略低于非开花白芨，说明非开花白芨利用光强的能力略高于含苞和开花白芨。

  

图1 白芨3种状态的叶绿素荧光参数Fig.1 Chlorophyll fluorescence parameter of three Bletilla striata注:1-1，1-2，1-3，1-4 为开花白芨，2-1，2-2，2-3，2-4 为含苞白芨，3-1，3-2，3-3，3-4 为非开花白芨。Note:1-1,1-2,1-3,1-4 stands for the flowering of B.striata,2-1,2-2,2-3,2-4 stands for in bud of B.striata,3-1,3-2,3-3,3-4 stands for non-flowering of B.striata.

根据方差分析结果如表1所示，白芨开花、含苞和非开花的PSⅡ反应中心Fo、Fm及最大光化学量子产量（Fv/Fm）差异不明显，表现相对稳定。而qn和NPQ的数据表明白芨3种状态下的非光化学淬灭系数差异显著。

在萧老夫心情悸动，泪水横飞时萧家最小的女儿萧琼做了一个旖旎的梦。梦里有一位温文尔雅的青年抱起她。他爱怜地脱去她的衣服爱抚她嫩滑的肌肤。难以言表的快意随着爱意浸入她的身体，她觉得身体里面所有被爱意融化变得空灵而飘然。她在畅快中沉浮，也在畅快中迷失。当她睁开眼睛看到从窗户明瓦透进的稀薄晨光，床的靠背上搭着她入睡时穿的睡袍……顿时，她惊骇地蜷缩，因为她蓦然悟及那梦境并非虚无，锦被中的身体也一丝不挂。她骇惧地捂住酥胸意外握住了深深的乳沟里有一颗硕大的，流转荧光的珠子。

“那也不能打人，要文斗，不要武斗，毛主席早就说了。”郑玉英更不依不饶，而且她思想总停留在文革那段，不管说什么她都能给绕那儿去，经常让何守一面子上挂不住，还老得给她打圆场。

 

表1 白芨3种状态的叶绿素荧光参数Tab.1 Chlorophyll fluorescence parameter of B.striata at three state

  

注:表中数据为剔除极值后4次重复的平均值±标准差。Note:Data in the table are shown as means±SD of four repetitions after eliminating extremes.

 

方差分析荧光参数 开花 含苞 非开花Fo 1.096±0.155 1.223±0.105 1.065±0.118 Fm 4.374±1.183 4.116±0.597 3.302±0.608 ETR 17.660±3.60521.750±4.04023.091±4.441 qn 0.374±0.067 0.431±0.083 0.509±0.074 qp 0.514±0.079 0.518±0.128 0.632±0.068 NPQ 0.582±0.136 0.653±0.231 1.008±0.274 F P 1.711 0.235 1.768 0.225 1.959 0.197 3.322 0.083 1.98 0.194 4.27 0.050

2.2 白芨3种状态的快速光曲线

Fo是初始荧光，即光系统Ⅱ反应中心未进行光合作用时的最小荧光产量，表现植物叶片对光的全开放状态。Fm是最大荧光，即光系统Ⅱ反应中心关闭状态下的最大荧光产量，表现植物叶片光合中心的全闭合状态。他们之间的差值Fv是可变荧光，反映光系统Ⅱ反应中心叶片进行光化学反应的“域”或“能力范围”[6]。开花、含苞和非开花白芨的叶绿素荧光参数如图1所示。

  

图2 白芨3种状态下ETR随光强的变化Fig.2 ETR change with light intensity of B.striata at three state

应用Excel2013和S PSS17.0统计软件进行数据处理。剔除每组极值，分析剩余数据。

  

图3 白芨3种状态下NPQ随光强的变化Fig.3 NPQ change with light intensity of B.striata at three state

2.3 白芨叶绿素荧光参数间相关分析

叶绿素荧光参数间相关性分析结果如表2所示，光合电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qp）和非光化学淬灭系数（qn）3个指标中，每个指标都和另外两个指标呈显著正相关关系，说明开花白芨电子传导效率降低，光反应中心开放程度减少，光保护能力减弱。

 

表2 叶绿素荧光参数间相关分析Tab.2 Correlation coefficient among chlorophy fluorescence characteristics under salt stress

  

注：* 表示显著相关关系（P＜0.05），** 表示极显著相关关系（P＜0.01）。Note：*represents a significant correlation(P＜0.05),**represents a highlysignificant correlation(P＜0.01).

 

参数 Fo Fm Fv Fv/Fm Fo 1 Fm 0.647* 1 Fv 0.545 0.992** 1 Fv/Fm 0.227 0.861** 0.909** 1 Fv/Fo 0.181 0.866** 0.922** 0.966**ETR -0.231 -0.651* -0.678* -0.707*Fv/Fo 1-0.699*ETR 1 qn qp qn -0.173 -0.464 -0.481 -0.411 -0.484 0.681* 1 qp -0.319 -0.640* -0.650* -0.657* -0.625* 0.860** 0.725** 1

初始荧光（Fo）和最大荧光（Fm）呈显著正相关关系，可变荧光（Fv）和Fm呈极显著正相关关系，说明光抑制条件下Fv的变化主要是由于Fm,不是Fo变化的结果[8]，这与前人的研究结果类似。Fv/Fm和Fv/Fo呈极显著正相关关系，Fv/Fm和Fv/Fo分别代表PSⅡ最大光化学量子产量和PSⅡ的潜在活性[9]。

3 结论与讨论

NPQ反映的是PSⅡ天线色素吸收的光能以热的形式耗散掉,是一种自我保护机制[10]。白芨开花主要影响PSⅡ的非光化学淬灭系数NPQ，与非开花白芨相比,开花白芨的NPQ明显偏低，说明开花降低了白芨PSⅡ的依赖于热耗散的光保护能力。快速光曲线表说明非开花白芨利用光强的能力略高于含苞和开花白芨。Fv/Fm是反映PSⅡ光化学效率的稳定指标,没有遭受环境胁迫并经过充分暗适应的植物叶片[11]。在正常条件下该参数变化极小，但胁迫条件下Fv/Fm会明显下降[12]。而开花、含苞和非开花白芨的Fv/Fm没有显著差异，这与野外的小麦在开花后的26 d内都维持着较高的Fv/Fm相一致[13]。

光合作用对植物的生长发育起着重要作用，但并不是所有的光能都能被植物所利用，到达植物叶片的光能可以通过以下3种方式被消耗：1）重新放出一个光子，即产生荧光。2）不放出光子，转化为热耗散。3）在叶片中进行光化学反应[14]。相比之下，开花后的白芨依赖热耗散的能力减弱，那么白芨是否是通过产生叶绿素荧光或被叶片吸收的方式来防止多余的光能对其自身的伤害，还需进一步讨论。

参考文献：

[1]石云平,赵志国,唐凤鸾,等.白芨愈伤组织诱导、增殖与分化研究[J].中草药,2013（3）:349-353.

[2]广西中药资源普查办公室.广西中药资源名录[M].南宁:广西民族出版社,1993.

[3]石云平,赵志国,唐凤鸾,等.白芨愈伤组织诱导、增殖与分化研究[J/OL].中草药,2013,44(3):349-353.

[4]印志同,孟凡凡,宋海娜,等.大豆开花盛期快速叶绿素荧光参数的QTL分析[J].中国农业科学,2011,44(24):4980-4987.

[5]董毅,吴统贵,顾建明,等.夹竹桃光合及荧光特性对海岸线距离的响应[J].东北林业大学学报,2012,40(12):60-62,70.

[6]唐敏,翟秀明,姚永红,等.不同茶树品种(系)叶绿素荧光参数季节性差异研究[J].西南农业学报,2015,28(1):79-83.

[7]刘辉,郭延平,胡美君.杨梅光合作用的低温光抑制[J].热带亚热带植物学报,2005,13(4):338-342.

[8]Applications of chlorophyll fluorescence:In photosynthesis research,stress physiology,hydrobiology and remote sensing[J].Plant Growth Regulation,1990,9(3).

[9]张守仁.叶绿素荧光动力学参数的意义及讨论[J].植物学通报,1999,16(4):444-448.

[10]吴昊,高永,杜美娥,等.盐胁迫对连翘叶绿素荧光参数的影响[J].北方园艺,2016(7):55-60.

[11]谢寅峰,林侯,蔡贤雷,等.镧对鹅毛竹开花后光合特性的影响[J].北京林业大学学报,2008,30(5):7-12.

[12]孙化雨,娄永峰,赵韩生,等.开花麻竹叶绿素荧光参数测定[J].世界竹藤通讯,2014,12(3):12-16.

[13]Lu C,Lu Q,Zhang J,et al.Characterization of photosynthetic pigment composition,photosystemⅡphotochemistry and thermal energy dissipation during leaf senescence of wheat plants grown in the field[J].Journal of Experimental Botany,2001,52(362):1805-1810.

[14]韩志国.20种湿地植物的叶绿素荧光特性[D].广州:暨南大学,2006.