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葉綠素包含葉綠素a和葉綠素b，不同的植物葉綠素含量不同，同種植物的不同時(shí)期的葉綠素含量也不相同，下面我們一起看看不同生育時(shí)期的早熟棉花的葉綠素含量變化的差異，文章涉及到葉綠素含量的數(shù)值，借用葉綠素含量?jī)x進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)。

葉片是植物光合作用的主要器官，葉片中的葉綠體是光合作用最主要的細(xì)胞器，高等植物在光合反應(yīng)中吸收光能的主要色素為葉綠素。葉綠素a是光反應(yīng)中心復(fù)合體的主要組成成分，也是執(zhí)行能量轉(zhuǎn)化的光合色素， 有利于吸收長(zhǎng)波光； 葉綠素b是捕光色素蛋白復(fù)合體的重要組成部分，其作用在于捕獲與傳遞光能，有利于吸收短波光。 其中，葉綠素a／b值與光合器官的發(fā)育狀態(tài)及光合活性相關(guān)。因此，葉綠素含量與光合作用密切相關(guān)，是衡量光合作用強(qiáng)弱的重要因素。植物葉綠素含量及葉綠素a／b值變化是植物本身的遺傳特性，同時(shí)在一定程度上受環(huán)境條件的影響。 光照是影響葉綠素含量和葉綠素a／b值的重要因素。 生長(zhǎng)在強(qiáng)光下與弱光下的植物相比，總?cè)~綠素含量偏低，且葉綠素a/b值較高；適應(yīng)干旱環(huán)境的植物種群與不耐旱的種群相比，也有類似情況。 其次，溫度和水分也影響葉綠素含量和葉綠素a／b值，隨著氣溫升高、干旱程度增加，植物葉片葉綠素含量呈下降趨勢(shì)。

我國人多地少， 歷來糧棉生產(chǎn)爭(zhēng)地的矛盾突出，為使糧棉協(xié)調(diào)發(fā)展，早熟棉花育種是我國重要的育種方向之一。盡管經(jīng)過多年的研究，短季棉育種取得了重要進(jìn)展，但短季棉品種皮棉的單位面積產(chǎn)量仍然較低，存在著早熟早衰的問題。 本試驗(yàn)利用本課題組培育的早熟不早衰的棉花新材料，以生產(chǎn)上推廣的棉花新品種為對(duì)照，對(duì)棉花育種新材料的葉綠素變化規(guī)律進(jìn)行了研究，期望為早熟棉花新品種選育提供可以利用的生理生化指標(biāo)和規(guī)律。

1材料與方法

1．1材料

試驗(yàn)在河南科技學(xué)院棉花試驗(yàn)基地進(jìn)行。 用4個(gè)本課題組培育的早熟棉花新材料作供試材料，以生產(chǎn)上正在推廣的早熟棉花新品種中棉所50、中棉所64作對(duì)照。供試早熟棉花新材料名稱為BM－1、BM－3、BM－4 和 BM－5。 棉花材料于 2008 年 4 月 25日大田播種，按照常規(guī)大田管理方式管理，在6月18日（現(xiàn)蕾期）、7月6日（開花期）、7月20日（結(jié)鈴期）和8月15日（吐絮期）取樣，樣品取自同期棉花相同部位的全展開功能葉片。

1．2測(cè)定方法

葉綠素含量測(cè)定方法采用分光光度計(jì)法。稱取剪碎的新鮮棉花葉片共3份，每份0.3g左右，放入試管中，然后向試管中加入10mL浸提液（按丙酮∶乙醇∶水＝4．5∶4．5∶1．0 配制），放入暗處提取24 h 以上，期間搖動(dòng)數(shù)次，混合均勻直到葉片完全變?yōu)榘咨珵橹�，即得到葉綠素的提取液。 把提取出來的各樣品葉綠素放入分光光度計(jì)中，測(cè)出每個(gè)樣品分別在 663 nm、645 nm 兩個(gè)波長(zhǎng)下的吸光度，根據(jù)公式求出棉花的葉綠素 a、b、a／b 值和總?cè)~綠素含量。每個(gè)樣品 3 次重復(fù)， 記下每次測(cè)得的數(shù)據(jù)， 結(jié)果取3次重復(fù)的平均值。

2結(jié)果與分析

2．1葉綠素測(cè)定儀測(cè)量早熟棉花新材料葉綠素a含量的變化由圖1可知，從棉花現(xiàn)蕾期至吐絮期，所有材料葉綠素 a 的含量總體呈下降趨勢(shì)， 下降呈波浪式，現(xiàn)蕾期葉綠素 a 含量最高，從現(xiàn)蕾期至開花期下降，到開花期降到最低，然后又上升，到結(jié)鈴期達(dá)到第二高峰，然后下降。 這可能是棉花現(xiàn)蕾處在夏初日照光線較強(qiáng)時(shí)期，但是棉花植株較小尚沒有封行，因而反射光較少，而葉綠素 a 含量較高有利于吸收較多的長(zhǎng)波光的緣故。 隨著光強(qiáng)增加，氣溫升高，棉花植株變大，棉田葉片出現(xiàn)較多的遮陰，可能是部分葉綠素 a 轉(zhuǎn)化成了葉綠素 b （或植株新合成了葉綠素 b），以適應(yīng)生長(zhǎng)的要求。

2．2早熟棉花新材料葉綠素b含量的變化較高的葉綠素 b 含量意味著植株具有較高吸收、傳遞太陽光的能力，是材料高產(chǎn)的前提。 從圖 2可以看出， 所有的材料都有一個(gè)葉綠素 b 含量高峰，但是不同材料高峰出現(xiàn)的時(shí)間不一樣，BM－3 和BM－5 出現(xiàn)在7月6日開花期， 而對(duì)照和其他材料高峰均出現(xiàn)在7月20日結(jié)鈴期，材料BM－1和BM－4和對(duì)照中棉所50、 中棉所 64 有相似變化規(guī)律，但是吐絮期 BM－4 的葉綠素 b 含量高于兩個(gè)對(duì)照。 較早出現(xiàn)葉綠素 b 含量高峰可能是植株蕾期生長(zhǎng)健壯封行較早造成的，意味著該材料苗期生長(zhǎng)速度快、物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率高，其生理機(jī)制與其他材料有差異。

2．4早熟棉花新材料葉綠素a＋b含量的變化葉綠素是植物吸收光能進(jìn)行光合作用的色素，在一定范圍內(nèi)， 光合強(qiáng)度隨其 a＋b 含量增加而加強(qiáng)， 因此它是反映植物豐產(chǎn)性能的生理指標(biāo)之一。植物的葉綠素 a＋b 含量因品種和生育期而異，且對(duì)肥水等反應(yīng)非常靈敏，所以它既可在育種上作為品種比較生理指標(biāo)，也可用來檢驗(yàn)肥水及促熟防衰等措施的效應(yīng)。 由圖 4 可知，整個(gè)棉花生育期葉綠素 a＋b 含量呈現(xiàn)單峰曲線， 但是不同材料有差異，材料 BM－3 和 BM－5 的峰值出現(xiàn)在開花期， 對(duì)照和BM－1、BM－4 峰值均出現(xiàn)在花鈴期。

3討論

葉綠體中的色素包括葉綠素 a、 葉綠素 b 和類胡蘿卜素，葉綠體色素在光合作用過程中不僅擔(dān)負(fù)著光能吸收與轉(zhuǎn)化的重要作用，而且在環(huán)境的變化過程中通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)葉綠體色素之間的比例關(guān)系，恰當(dāng)?shù)胤峙浜秃纳⒐饽埽?保證光合系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 在正常條件下，葉綠體色素與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，但光照、低溫、高溫等環(huán)境條件的改變可使葉綠體色素變得不穩(wěn)定。 因而對(duì)其含量及組成比例與逆境脅迫的關(guān)系有不少研究，多數(shù)人認(rèn)為其呈正相關(guān)關(guān)系，且光合強(qiáng)度與葉綠素含量的比值（a／b）關(guān)系密切。 同時(shí)葉綠素的代謝是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，環(huán)境脅迫會(huì)打破這種平衡， 造成葉綠素含量的變化。

通過利用葉綠素計(jì)研究不同材料葉綠素的動(dòng)態(tài)變化，試驗(yàn)結(jié)果顯示不同棉花早熟新材料之間， 在整個(gè)生育期中，葉綠素變化有規(guī)律可循，結(jié)合材料抗性、產(chǎn)量和吐絮期早熟不早衰鑒定，可以通過不同材料的葉綠素含量及比值的表現(xiàn)找到育種新材料選擇的生理生化依據(jù)。通過對(duì)對(duì)照和4個(gè)早熟新材料的葉綠素a、葉綠素b含量、葉綠素a＋b含量和葉綠素a／b值的分析，材料 BM－5 在現(xiàn)蕾時(shí)葉綠素 a 含量較高，開花時(shí)出現(xiàn)葉綠素b含量高峰，說明隨著植株生長(zhǎng)，在棉田封行出現(xiàn)遮陰時(shí)，材料本身可以迅速啟動(dòng)自身酶系統(tǒng)將部分葉綠素 a 迅速轉(zhuǎn)化成葉綠素b（或大量新合成葉綠素b）以適應(yīng)環(huán)境的需要。 葉綠素b含量高峰的較早出現(xiàn)可以使材料吸收較多藍(lán)紫光，充分利用折射光，形成更多的有機(jī)物。 材料 BM－5 在吐絮期葉綠素b含量、葉綠素a＋b含量最高，而且葉綠素a／b的值最低，高的葉綠素a＋b總量和葉綠素b成分保證了吐絮期棉花植株后期營養(yǎng)來源， 是材料豐產(chǎn)的保證。 通過本研究，我們認(rèn)為在育種材料選擇中，可以將出現(xiàn)葉綠素b高峰早，吐絮期葉綠素 b 含量高、葉綠素 a＋b 含量高和葉綠素a／b值較低作為材料選擇標(biāo)準(zhǔn)。