Y形整形系统中葡萄叶片东西两侧光合能力的日变化

《Applied Fruit Science》：Diurnal Variation in Photosynthetic Capacity of East and West Sides of Grapevine Leaves in Y-Shaped Training System

葡萄东、西侧叶片光合生理及基因表达日变化规律研究。针对Y型培训系统光环境差异，分析pre-veraison和 veraison阶段E/W叶片光强、温度、湿度等环境因子及光合参数、荧光特性、代谢产物（糖类、有机酸、氮素）含量和糖合成基因（VvFFase, VvNI, VvSPS等）表达规律。发现E叶片因高温高光强导致午间光合抑制，但碳水及有机酸积累更显著，且糖合成基因与产物出现滞后现象，为葡萄冠层调控提供理论依据。

　　

摘要

在中国广泛采用的Y形葡萄架栽培系统中，由于光照条件的差异，东侧（E）和西侧（W）的叶片所处的微环境各不相同。然而，这两组叶片的日间光合作用模式至今仍鲜有研究。本研究探讨了‘Red Globe’葡萄品种在转色前期（E-L-33阶段）和转色期（E-L-36阶段）东侧（E）和西侧（W）叶片的生理和分子特征。测量了叶片表面的环境参数，包括光合有效辐射（PAR）、表面空气温度（Tair）、湿度（RH）、气体交换参数、叶绿素荧光以及叶片中的碳水化合物、有机酸和氮的含量，同时还分析了与糖合成相关的基因表达水平。东侧叶片经历了更高的表面空气温度（Tair）和光合有效辐射（PAR），这导致中午时分光合作用受到抑制，但促进了碳水化合物和有机酸的生成。表面空气温度（Tair）与光合有效辐射（PAR）呈正相关，与湿度（RH）呈负相关；而铵态氮则与光合作用呈正相关。与糖合成相关的基因（VvFFase、VvNI、VvSPS等）及其代谢产物（蔗糖和淀粉）的生成速度滞后于净光合速率，而葡萄糖、果糖、苹果酸、淀粉和纤维素则表现出相似的日变化趋势。这些发现揭示了不同物候阶段下东侧和西侧叶片在光合作用方面的差异，有助于优化葡萄园的冠层结构和栽培系统。