Effects of Shading on Photosynthesis and Flower Bud Differentiation of Vanilla Plants
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摘要: 为探讨适宜香草兰生长发育的遮阴度，试验设50%、75%和90%这3种不同遮阴度的遮阴网处理，测定各处理条件下植株叶片的叶绿素相对含量和叶绿素荧光等光合参数，并跟踪统计各处理条件下的花芽分化率。结果表明：较低遮阴度不利于香草兰叶绿素形成；在一定范围内，表观量子效率（AQY）、实际光化学效率（ФPSⅡ）和天线转化效率（Fv'/Fm'）随遮阴度增加而增加；净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光饱和点（LSP）、暗呼吸速率（Rd）、PSII的潜在活性（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）、表观光合电子传递速率（ETR）和光化学淬灭系数（qP）都随遮阴度增加呈先增加后降低的趋势；75%遮阴度下花芽分化率最高，达到54.98%。可见，香草兰适宜在遮阴度为75%的栽培条件下生长，生产中可参考应用。Abstract: Field experiments were conducted on cultivation with varied shading materials over the plants to examine their effects on the photosynthesis and flower bud differentiation of vanilla. The shading materials provided 50%, 75%, and 90% shades. Three months after the treatments, the relative chlorophyll content, photosynthetic physiology and chlorophyll fluorescence of the plants were determined. In the following April, ratios of the flower bud formation were recorded. The results showed that the low shading was unfavorable for the chlorophyll formation on the plants. Within a certain range of the shading, the apparent quantum yield (AQY), effective quantum yield of photosystemⅡ(ФPSⅡ) and efficiency of excitation captured by open PSII center (Fv'/Fm') increased with increasing shading. On the other hand, the net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), light saturation point (LSP), dark respiration rate (Rd), potential photochemical efficiency (Fv/Fo), maximum photochemical efficiency (Fv/Fm), electron transport rat (ETR) and photochemical quenching coefficient (qP) increased initially and then decreased with increasing shading. The rate of flower bud formation was up to 54.98% with the 75% shading. Thus, it appeared that 75% shading could be conducive to the vanilla growth, and applicable for its cultivation.
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Key words:
- vanilla /
- photosynthesis /
- flower bud differentiation /
- shading treatment
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图 1 不同遮阴处理对香草兰叶片相对叶绿素含量的影响
注：不同小写字母表示不同处理之间差异达显著水平 (P < 0.05)。下图同。
Figure 1. Effect of shading on relative chlorophyll content of vanilla plants
图 2 不同遮阴处理对香草兰ETR和ФPSⅡ的影响
Figure 2. Effect of shading on ETR and ФPSⅡ of vanilla plants
图 5 不同遮阴处理对香草兰花芽分化率的影响
Figure 5. Effect of shading on rate of flower bud formation of vanilla plants
表 1 测定日 (2015年10月10日) 各处理小气候状况
Table 1. Microclimatic conditions on day of treatments, October 10, 2015
处理 温度
/℃大气CO2浓度
/(μmol·mol-1)光量子通量密度
/(μmol·m-2·s-1)相对湿度
/%未遮阴 27.6 393.4 1016.5 55.6 S1 28.1 391.7 465.5 56.2 S2 27.8 392.6 240.3 56.5 S3 29.2 388.5 169.6 56.1 
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表 2 不同遮阴处理对香草兰叶片光合生理参数的影响
Table 2. Effect of shading on photosynthetic physiology of vanilla plants
处理 净光合速率/
(μmol·m-2·s-1)气孔导度/
(mol·m-2·s-1)胞间CO2浓度/
(μmol·mol-1)蒸腾速率/
(mmol·m-2·s-1)水分利用效率/
(μmol·mmol-1)S1 0.32±0.03b 0.009±0.003b 258.46±17.56ab 0.72±0.17a 0.46±0.14b S2 0.48±0.07a 0.021±0.005a 247.65±26.26b 0.61±0.10a 0.78±0.14a S3 0.45±0.15ab 0.018±0.005a 285.27±27.85a 0.49±0.03b 0.92±0.32a 注：同列数据后不同小写字母表示差异达显著 (P < 0.0) 水平。下表同。
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表 3 不同遮阴处理对香草兰叶片光响应参数的影响
Table 3. Effect of shading on photosynthetic parameters in response curves for vanill
处理 最大净光合速率
/(μmol·m-2·s-1)光饱和点
/(μmol·m-2·s-1)光补偿点
/(μmol·m-2·s-1)暗呼吸速率
/(mmol·m-2·s-1)表观量子效率 S1 0.35±0.05b 197.75±21.38a 69.76±5.61a 0.11±0.03b 0.014±0.003b S2 0.51±0.06a 223.10±22.44a 58.11±7.17b 0.31±0.06a 0.023.±0.006a S3 0.47±0.08a 215.60±17.64a 66.83±8.51ab 0.17±0.04b 0.025±0.003a
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表 4 不同遮阴处理对香草兰Fo、Fm、Fv/Fm和Fv/Fo的影响
Table 4. Effect of shading on Fo, Fm, Fv/Fm and Fv/Fo of vanilla plants
处理 F0 Fm Fv Fv/ Fm Fv/ F0 S1 0.306±0.041a 0.813±0.082a 0.508±0.043a 0.625±0.015b 1.662±0.110b S2 0.137±0.007b 0.493±0.018b 0.356±0.025b 0.723±0.025a 2.610±0.323a S3 0.136±0.016b 0.464±0.037b 0.328±0.053b 0.707±0.057a 2.411±0.715a
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