国外引进甘蔗栽培品种的光合气体交换参数遗传差异与聚类分析

摘要

[目的]探明国外引进甘蔗栽培品种光合气体交换参数遗传变异特征,筛选优良基因型,并为甘蔗高光效育种技术优化提供参考依据.[方法]利用LI-6400便携式光合仪,于大伸长期对5 0份国外引进甘蔗栽培品种顶端全展叶6项光合气体交换参数进行测定,包括净光速率(A)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(E)、固有水分利用效率(WUEintr)、瞬时水分利用效率(WUEinst).通过方差分析、广义遗传力计算、相关分析以及主成分分析明确气体交换参数变异特征,并通过聚类和判别分析筛选优异基因型.[结果]所有光合气体交换参数在参试基因型间差异均达到极显著水平,变异程度依次为gs＞A＞E＞Ci＞ WUEintr＞ WUEinst.各项参数广义遗传力较高,除wUEinst为58.8％外,其余参数均达70％以上.除WUEnst与E间相关性不显著外,其他气体交换参数间相关性均达显著水平.气孔导度同其他参数具有较强的非线性相关,体现了其对气体交换的重要调控作用.主成分分析共提取两项公因子,可分别解释为“碳同化性能”和“水分利用效率”,二者在基因型间的变化彼此独立,表明兼具高碳同化性能和高水分利用效率材料的筛选是可能的.通过聚类分析最终筛选出B4362、B51-410、US67-22、BH10-12、C323-87、C0685等6个碳同化能力突出、且同时具有极佳水分利用效率的优异基因型.[结论]国外引进甘蔗栽培品种中蕴含丰富的气体交换参数变异,遗传差异是该变异产生的主要原因.鉴定筛选到6份兼具高碳同化性能和高水分利用效率的优异材料,为甘蔗高光效育种提供了可靠的种质资源和优化建议.