水蜜桃品种不同季节的光合特性研究

摘要

光合作用为作物提供所需的氧气和能量，光合效率的高低直接影响到作物产量、品质并反映其光能利用率。光合作用的内外影响因素比较复杂，外部因素包括光强、温度、水分，CO<,2>浓度、矿质营养等，内部因素包括叶片的面积、角度、形态解剖差异、光合色素含量、核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶活性等，因此净光合速率等光合生理指标反映的是内外因子共同作用的结果。同一种作物不同品种间的光合效能存在较大差异，可能是由于品种在不良条件下对逆境的耐受性存在差异造成的。近年来，随着便携式光合测定系统与叶绿素荧光分析系统的日益普及，人们越来越关注如何把光合作用效率作为选育和鉴定优良品种的重要指标。目前关于果树光合作用的研究已较为广泛，研究方法也有很大的进展，但多数研究仅针对作物某个时期的光合特点进行分析，或研究的品种较少，缺乏对品种群在整个生长周期中的光合特性研究。本研究以具有亲缘关系的我国9个主栽水蜜桃品种为材料，系统地比较和分析了各品种在春、夏、秋三个季节中的气体交换参数、叶绿素荧光参数及光合色素含量变化，结果表明： 1、水蜜桃不同季节气体交换参数比较 供试品种在春季上午9：00时左右皆表现出较高的净光合速率(P<,n>)、蒸腾速率(T<,r>)和气孔导度(G<,s>)，夏季P<,n>出现较大幅度降低，秋季有所回升但总体水平低于春季。水蜜桃的光补偿点(LCP)随着季节进程的变化呈逐渐降低趋势，春季为547～919μmol·m<'2>·s,'-1>，秋季为12.4～48.2 μunol·m<'-2>·s<'-1>，各品种的光饱和点(LSP)季节变化无明显规律，多在900～1400 μmol·m<'-2>·s<'-1>之间。对不同品种而言，雨花露、白花和初香美在9：00时左右的P<,n>始终保持较高水平，而早上海水蜜、早香玉、白香露和春蕾虽在春、秋季P<,n>较高，但夏季下降明显，大久保和砂子早生在整个生长周期中都表现出相对较低的P<,n>值。按照亲缘关系对9个品种的净光合速率进行分析，结果表明多数杂交子代品种的净光合速率在春季与其亲本品种相近，而夏季和秋季明显高于亲本品种，显示出生长中后期较强的光合能力。 2、水蜜桃不同季节荧光参数比较 与气体交换参数在夏季显著降低相比，大多数品种的PSⅡ最大光化学效率(F<,v>/F<,m>)、潜在活性(F<,v>/F<,o>)、有效光化学效率(F<,v>'/F<,m>')、实际光化学效率(Φ<,PSⅡ>)和光化学猝灭系数(qP)等荧光参数在夏季的降幅很小，只有早香玉在夏季，大久保、砂子早生在秋季出现明显降低，表现出一定程度的光抑制；9个水蜜桃品种的NPO在夏季均有所增加，特别是白花和初香美的NPQ升高显著，说明水蜜桃在夏季以热耗散的形式释放较多的光能以保护光合机构。 3、水蜜桃不同季节的光合日变化 水蜜桃晴天的净光合速率日变化在三个季节中均呈典型的午间降低型双峰曲线，其中春季各品种的午休程度比夏、秋季弱，且持续时间较短。所有品种春季的蒸腾速率日变化均呈单峰曲线，而夏季有半数品种形成双峰曲线，到了秋季均呈双峰曲线，且与春季相比显著降低。各品种在三个季节的气孔导度日变化多为双峰曲线，品种之间差异较大。根据L<,s>和C<,i>的变化看出，水蜜桃春季的光合“午休”主要是由气孔限制因素造成的，而夏季午间受到了非气孔限制因素的影响。净光合速率日积累值在三个季节中差异显著，表现为春季最高，秋季次之，夏季最低；灰色关联分析结果表明，春季试验期间影响水蜜桃P<,n>的主要气候因子依次为C<,a>、VPD、T<,a>和PFD，夏季对水蜜桃P<,n>影响最大的是T<,a>，其次为C<,a>、PFD和VPD，秋季PFD为水蜜桃光合最主要的限制因素。 4、不同季节水蜜桃叶片的光合色素含量及其与P<,n>的相关性分析 水蜜桃夏季的叶绿素含量和类胡萝卜素含量均显著高于春季和秋季，而叶绿素a/b值显著低于春秋两季，主要是由叶绿素b的增幅大于叶绿素a的增幅造成的。相关性分析表明，水蜜桃的P<,n>日峰值与Chl(a+b)、Chla、Chlb和Car含量在春秋季均呈正相关，夏季呈显著负相关，与Chla/b值在各季节均呈正相关，但相关性不显著；水蜜桃的光合色素含量存在明显的品种间差异，早香玉、白香露、砂子早生和春蕾三个季节中的光合色素含量较高，大久保和砂子早生秋季的光合色素含量显著低于其他品种。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语

声明

引言

第一部分文献综述

1园艺作物的光合性状种质差异

2杂交后代的光合性状表现

3光合作用种质差异的影响因素

4展望

参考文献

第二部分研究报告

一、不同季节水蜜桃品种的光合生理指标比较

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

二、不同季节水蜜桃品种的叶绿素荧光参数比较

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

三、不同季节水蜜桃品种的光合日变化研究

1材料和方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

四不同季节水蜜桃叶片光合色素含量及其与Pn的相关性分析

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

第三部分全文结论、讨论与主要创新点

致谢