庐山不同海拔茶树光合响应差异研究

doi:10.13305/j.cnki.jts.2019.04.010

茶叶科学 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (4): 447-454.doi: 10.13305/j.cnki.jts.2019.04.010

庐山不同海拔茶树光合响应差异研究

程冬梅¹, 张丽¹, 韦红飞², 江新凤³, 周赛霞¹, 张志勇¹, 彭焱松^1,*

1. 中国科学院庐山植物园,江西省植物迁地保护与利用重点实验室,江西九江 332900;
2. 九江市庐山茶叶科学研究所,江西九江 332900;
3. 江西省蚕桑茶叶研究所,江西南昌 330202

收稿日期:2018-10-24 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-08-19
通讯作者: *454260156@qq.com
作者简介:程冬梅,女,博士,助理研究员,主要从事光合作用生理生态方面的研究。
基金资助:
江西省重点研发计划项目（20161BBF60054）、中国科学院重点部署项目（KFJ-3W-N01-143）、江西省火炬计划（20111BBE51005）、江西省科研基础条件和能力建设项目（2017ZDD01002,2018ZDD10002）

Different Photosynthetic Responses of Camellia sinensis to Lushan Altitude Gradient

CHENG Dongmei¹, ZHANG Li¹, WEI Hongfei², JIANG Xinfeng³, ZHOU Saixia¹, ZHANG Zhiyong¹, PENG Yansong^1,*

1. Provincial Key Laboratory of Plant Ex Situ Conservation and Utilization, Lushan Botanical Garden, Jiangxi Province and Chinese Academy of Sciences, Jiujiang 332900, China;
2. Jiujiang Lushan Mount Tea Research Institute, Jiujiang 332900, China;
3. Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330202, China

Received:2018-10-24 Online:2019-08-15 Published:2019-08-19

摘要/Abstract

摘要： 为明确茶树光合活性和光系统Ⅱ（PSⅡ）的光抑制对海拔梯度的响应规律,以茶树品种庐山本地群体种为材料,观测了庐山5个不同海拔高度茶树叶片的光合气体交换和叶绿素荧光参数。结果表明,叶片厚度、最大净光合速率（Pnmax）、PSⅡ最大相对电子传递速率[rETR(Ⅱ)max]、光补偿点（Ic）、光饱和点（Isat）、半饱和光强（Ik）、水分利用效率（WUE）等随海拔升高呈增加趋势,水汽压亏缺（VPD）、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、暗呼吸速率（Rd）等随海拔升高而呈下降趋势。PSⅡ潜在最大光化学量子产量（Fv/Fm）随海拔升高而增加;PSⅡ非调节性能量耗散量子产量[Y(NO)]随海拔升高而降低。PSⅡ实际光化学量子产量[Φ(Ⅱ)]、光化学淬灭（qP）、PSⅡ相对电子传递速率[rETR(Ⅱ)]均随海拔升高而增加。综上分析,茶树在庐山低海拔处的光合作用和PSⅡ活性显著低于高海拔处,这与低海拔处叶片PSⅡ受到光抑制密切相关。

关键词: 庐山云雾茶, 海拔梯度, 光合作用, 气体交换, 叶绿素荧光, 光抑制

Abstract: To illustrate the photosynthetic response and photosystem Ⅱ (PSⅡ) photoinhibition of tea leaves to altitudinal gradient, native tea population of Camellia sinensis grown in the cloudy and misty Lushan Mount was measured in terms of photosynthetic gas exchange and chlorophyll fluorescence. Results show that the leaf thickness, maximum photosynthesis rate (Pnmax), maximum relative electron transport rate of PSⅡ [rETR(Ⅱ)]max, compensation irradiation (Ic), saturation irradiation (Isat), half saturation irradiation (Ik) and water usage efficiency (WUE) increased with the altitude increased. While vapor pressure deficit (VPD), stomatal conductance, transpiration rate, intercellular CO₂ and dark respiration rate (Rd) displayed an opposite trend. The maximum potential photochemical efficiency of PSⅡ (Fv/Fm) increased while the quantum yield of non-regulated energy dissipation of PSⅡ [Y(NO)] decreased with the altitude increased. The effective photochemical quantum yield of PSⅡ [Φ(Ⅱ)], photochemical quenching (qP) and relative electron transport rate of PSⅡ [rETR(Ⅱ)] all increased at higher altitudes. Overall, tea trees at lower altitudes exhibited decrease of photosynthetic performance compared to those at higher altitudes, due to photoinhibition of PSⅡ.

Key words: Lushan Yunwu tea, altitude gradient, photosynthesis, gas exchange, chlorophyll fluorescence, photoinhibition

中图分类号:

S571.1

程冬梅, 张丽, 韦红飞, 江新凤, 周赛霞, 张志勇, 彭焱松. 庐山不同海拔茶树光合响应差异研究[J]. 茶叶科学, 2019, 39(4): 447-454. doi: 10.13305/j.cnki.jts.2019.04.010.

CHENG Dongmei, ZHANG Li, WEI Hongfei, JIANG Xinfeng, ZHOU Saixia, ZHANG Zhiyong, PENG Yansong. Different Photosynthetic Responses of Camellia sinensis to Lushan Altitude Gradient[J]. Journal of Tea Science, 2019, 39(4): 447-454. doi: 10.13305/j.cnki.jts.2019.04.010.

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