不同類型春油菜光合生理指標與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

摘要：采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對油菜單株產(chǎn)量與其構(gòu)成因素和各生育期光合生理指標的灰色關(guān)聯(lián)度進行分析。結(jié)果表明，主序角果數(shù)是單株產(chǎn)量的主導因子（r=0.726 1），其次為二次分枝每角粒數(shù)及主序每角粒數(shù)，而各分枝數(shù)、各分枝角果數(shù)與單株產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度并不高。通過對不同類型春油菜品種（系）光合生理指標與產(chǎn)量之間的關(guān)系研究得出，供試所有類型油菜中角果期角果皮的葉綠素含量與油菜產(chǎn)量間的關(guān)聯(lián)度最低。鑒于雜交油菜的高產(chǎn)優(yōu)勢，可以依據(jù)甘藍型雜交油菜的單株產(chǎn)量與盛花期凈光合速率關(guān)聯(lián)度較高的特性，通過提高盛花期凈光合速率來增加油菜單株產(chǎn)量，以達到高產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：春油菜；光合生理指標；產(chǎn)量；灰色關(guān)聯(lián)分析；灰色關(guān)聯(lián)度

中圖分類號：S634.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）17-4041-03

Grey Correlative Degree Analysis of the Photosynthetic Indexes and Yield of Different Types of Spring Rape

JU Xia

（College of Agriculture and Animal Husbandry， Qinghai University， Xining 810016， China）

Abstract： The grey relational degree of yield per plant of rape with its component factors and the photosynthetic indexes at different growth stages was analyzed by grey relational analysis method. The results showed that the silique number of main inflorescence was the dominant factor of yield per plant（r=0.726 1）， followed by the grain number per silique of secondary branches and main inflorescence； while the number of branches and the silique number of each branch were not highly correlated with yield per plant. Based on the relationship between photosynthetic indices and yield of different spring rape cultivars（lines）， it was concluded that the correlation between chlorophyll content of rape peel during pod stage and yield of rape was the lowest. Due to the high yield advantage of hybrid rape and on the basis of high correlation characteristic of yield per plant of hybrid rape and net photosynthetic rate at flowering stage， high yield production could be obtained by increasing the yield per plant through promoting the net photosynthetic rate at flowering stage.

Key words： spring rape； photosynthetic physiological indexes； yield； gray relational analysis； grey relational degree

光合作用是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，作物產(chǎn)量90%～95%的干物質(zhì)直接來源于光合作用，一種作物一個品種有其固有的光合特性和遺傳特性，因此研究和提高作物的光合效率一直以來都是作物研究中的熱點問題[1]。我國西部地區(qū)是全國油菜的主產(chǎn)區(qū)，其光、溫等氣候特點與春油菜的生物學特性相適應(yīng)，保證了油菜優(yōu)良品質(zhì)的形成和生產(chǎn)優(yōu)勢地位的確立[2]。油菜生理包括光合生理、種子生理、營養(yǎng)生理、抗性生理、發(fā)育生理以及水分生理等。油菜的干物質(zhì)增長速度、產(chǎn)量形成等均由每天的光合作用和呼吸作用的結(jié)果所決定。油菜一生中的光合面積、光合效率以及光合產(chǎn)物的運轉(zhuǎn)、分配、積累對油菜產(chǎn)量和品質(zhì)形成起著十分重要的作用[3]。因此，研究不同生育期油菜光合生理特性與產(chǎn)量的關(guān)系，明確其影響機理及基本規(guī)律，對改善油菜品質(zhì)、提高生產(chǎn)力及經(jīng)濟效益都有重要意義。

1 材料與方法

試驗于2011年在青海大學農(nóng)林科學院國家春油菜改良中心試驗田進行，供試材料為青海省近年主栽的春油菜品種（系），分別為甘藍型雜交油菜：青雜7號、青雜5號、青雜2號；白菜型油菜：青油241；甘藍型常規(guī)油菜：青油14和No.46；芥菜型油菜：青海芥菜。在植株長出6片真葉時定為幼苗期，植株開花量達到85%時為盛花期，角果量達到80%時為角果期，按不同生育期，選擇晴朗無云的一天在09：00～11：00自然光照條件下用LI-6400XT光合儀每區(qū)隨機選取10株油菜，定株測定每一區(qū)樣本在自然光照條件下的葉片（苗期和盛花期）或角果（角果期）的凈光合速率和蒸騰速率等光合生理指標，測定完成后取相應(yīng)葉片、角果帶回實驗室，用80%丙酮作為提取液，722型分光光度計測定吸光度，按Arnon[4]的公式計算提取液的葉綠素濃度。收獲時每個品種（系）選取10株進行室內(nèi)考種，測定產(chǎn)量相關(guān)指標。

利用Excel 2003對數(shù)據(jù)進行分類整理；按鄧聚龍[5]的方法，利用DPS統(tǒng)計軟件分析光合生理指標與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型油菜品種（系）產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

供試油菜品種產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)指標結(jié)果見表1。從表1可以看出，甘藍型油菜品種（系）的單株產(chǎn)量與千粒重明顯高于白菜型油菜和芥菜型油菜。將7個油菜品種的單株產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素——主序角果數(shù)、主序每角粒數(shù)、一次分枝數(shù)、一次分枝角果數(shù)、一次分枝每角粒數(shù)、二次分枝數(shù)、二次分枝角果數(shù)、二次分枝每角粒數(shù)、千粒重看成是一個灰色系統(tǒng)，以單株產(chǎn)量為參考數(shù)列，9個產(chǎn)量構(gòu)成因素為比較數(shù)列，分析油菜各產(chǎn)量構(gòu)成因素與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度，以此判斷產(chǎn)量構(gòu)成因素對單株產(chǎn)量的影響程度。結(jié)果表明，各產(chǎn)量構(gòu)成因子的關(guān)聯(lián)系數(shù)（r）順序為主序角果數(shù)（r1=0.726 1）>二次分枝每角粒數(shù)（r8=0.642 3）>主序每角粒數(shù)（r2=0.613 4）>一次分枝每角粒數(shù)（r5=0.582 1）>千粒重（r9=0.536 9）>一次分枝數(shù)（r3=0.493 7）>一次分枝角果數(shù)（r4=0.445 9）>二次分枝數(shù)（r6=0.333 2）>二次分枝角果數(shù)（r7=0.261 3）。

2.2 不同類型油菜品種（系）光合生理指標與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

表2是各類型油菜品種（系）各時期的光合生理指標，將不同類型油菜品種（系）單株產(chǎn)量及光合生理指標——凈光合速率、蒸騰速率、葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量看成是一個灰色系統(tǒng)，以單株產(chǎn)量（表1）為參考數(shù)列，各生育期光合生理指標（表2）為比較數(shù)列，分析各類型油菜品種（系）各時期光合生理指標與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度。

2.2.1 甘藍型雜交油菜 通過分析甘藍型雜交油菜各時期光合生理指標與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度，以此判斷各時期光合指標對單株產(chǎn)量的影響程度。結(jié)果表明，盛花期凈光合速率（r6=0.561 7）>角果期蒸騰速率（r12=0.492 4）> 盛花期蒸騰速率（r7=0.460 6）>苗期凈光合速率（r1=0.451 1）>盛花期葉綠素b含量（r9=0.444 2） >盛花期葉綠素總含量（r10=0.437 9）>角果期凈光合速率（r11=0.436 7）>苗期葉綠素a含量（r3=0.435 3） >盛花期葉綠素a含量（r8=0.432 7）>苗期葉綠素總含量（r5=0.429 5）>苗期葉綠素b含量（r4=0.424 2）>苗期蒸騰速率（r2=0.410 8）>角果期葉綠素總含量（r15=0.316 8）>角果期葉綠素b含量（r14=0.312 6） >角果期葉綠素a含量（r13=0.302 9）。

2.2.2 甘藍型常規(guī)油菜 對甘藍型常規(guī)油菜各時期光合生理指標與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，盛花期凈光合速率（r6=0.610 8）>角果期凈光合速率（r11=0.518 3）>盛花期蒸騰速率（r7=0.493 0）>盛花期葉綠素a含量（r8=0.445 2）>苗期凈光合速率（r1=0.436 9） >盛花期葉綠素b含量（r9=0.433 9）>盛花期葉綠素總含量（r10=0.431 9）>角果期蒸騰速率（r12=0.400 2）>苗期葉綠素a含量（r3=0.359 7）>角果期葉綠素a含量（r13=0.351 9）>苗期葉綠素總含量（r5=0.349 7） >苗期蒸騰速率（r2=0.349 2） >角果期葉綠素總含量（r15=0.345 1）>苗期葉綠素b含量（r4=0.327 0）>角果期葉綠素b含量（r14=0.237 1）。

2.2.3 白菜型油菜 通過分析白菜型油菜各時期光合生理指標與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度，結(jié)果表明各因子的關(guān)聯(lián)順序為盛花期凈光合速率（r6=0.697 6）>角果期蒸騰速率（r12=0.571 3）>盛花期蒸騰速率（r7=0.511 1）>苗期葉綠素b含量（r4=0.477 7）>苗期凈光合速率（r1=0.434 3）>盛花期葉綠素b含量（r9=0.410 8）>盛花期葉綠素總含量（r10=0.409 2）>苗期葉綠素總含量（r5=0.401 8）>苗期蒸騰速率（r2=0.399 7）>苗期葉綠素a含量（r3=0.391 9）>盛花期葉綠素a含量（r8=0.374 6）>角果期葉綠素總含量（r15=0.319 5）>角果期葉綠素a含量（r13=0.316 7）>角果期凈光合速率（r11=0.303 4）>角果期葉綠素b含量（r14=0.273 6）。

2.2.4 芥菜型油菜 對芥菜型油菜各時期光合生理指標與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，各因子的關(guān)聯(lián)順序為苗期蒸騰速率（r2=0.712 7）>角果期凈光合速率（r11=0.677 4）>盛花期凈光合速率（r6=0.561 8）>盛花期葉綠素總含量（r10=0.502 0）>苗期葉綠素總含量（r5=0.482 0）>苗期葉綠素b含量（r4=0.474 6）>盛花期葉綠素b含量（r9=0.456 1）>盛花期葉綠素a含量（r8=0.441 5）>苗期葉綠素a含量 （r3=0.429 9）>苗期凈光合速率（r1=0.377 0）>盛花期蒸騰速率（r7=0.362 3）>角果期蒸騰速率（r12=0.341 1）>角果期葉綠素總含量（r15=0.283 0）>角果期葉綠素a含量（r13=0.202 8）>角果期葉綠素b含量（r14=0.184 1）。

3 小結(jié)與討論

在保障品質(zhì)的前提下，高產(chǎn)是油菜種植品種選擇的主要目標。單株產(chǎn)量是由多個單一性狀構(gòu)成的復合性狀，每個單一性狀不僅對單株產(chǎn)量產(chǎn)生直接影響，而且會通過其他性狀對產(chǎn)量產(chǎn)生間接作用[6-8]。本試驗通過對不同類型油菜品種（系）產(chǎn)量構(gòu)成與單株產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度的分析發(fā)現(xiàn)，主序角果數(shù)是單株產(chǎn)量構(gòu)成的第一主成分，是主導因子，二次分枝每角粒數(shù)是單株產(chǎn)量構(gòu)成的第二主導成分。在此研究基礎(chǔ)上，今后可進一步從栽培措施等方面著手研究，通過增加兩個主導因子來提高油菜單株產(chǎn)量，為油菜高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

光合作用是外界環(huán)境因子和內(nèi)部生理因子共同作用的復雜過程，在自然條件下，植物的光合作用常受到外界生態(tài)因素和植物本身生理因素的影響，其中葉綠素含量是反映植物光合生理狀況的一個基本指標，高等植物的葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b。葉綠素a不但能吸收、傳遞光能，某些葉綠素a還能導致光化學反應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，而葉綠素b只能吸收、傳遞光能[9，10]。葉綠素a含量越高，光能轉(zhuǎn)變成電能的數(shù)量會越多，有利于提高光能利用率。本試驗通過灰色關(guān)聯(lián)度分析法對各類型油菜品種（系）單株產(chǎn)量與光合生理指標的灰色關(guān)聯(lián)度進行了分析，結(jié)果表明，在甘藍型雜交油菜中，與油菜單株產(chǎn)量關(guān)系最為密切的因子為盛花期凈光合速率，其次為盛花期和角果期的蒸騰速率，再次為苗期凈光合速率，角果期葉綠素含量均與單株產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度不高；在甘藍型常規(guī)油菜中，與油菜單株產(chǎn)量關(guān)系最為密切的因子為盛花期和角果期的凈光合速率，其次為盛花期蒸騰速率；在白菜型油菜中，與油菜單株產(chǎn)量關(guān)系最為密切的因子為盛花期凈光合速率，其次為盛花期和角果期的蒸騰速率，與角果期凈光合速率關(guān)聯(lián)度很??；在芥菜型油菜中，與油菜單株產(chǎn)量關(guān)系最為密切的因子為苗期蒸騰速率，其次為盛花期和角果期凈光合速率，再次為盛花期葉綠素總含量。綜上所述，供試所有類型油菜中角果期角果的葉綠素含量與油菜產(chǎn)量間關(guān)聯(lián)度較低，與盛花期凈光合速率關(guān)聯(lián)度均較高。鑒于雜交油菜的高產(chǎn)優(yōu)勢，可以依據(jù)甘藍型雜交油菜的單株產(chǎn)量與盛花期凈光合速率關(guān)聯(lián)度較高的特性，通過提高盛花期凈光合速率來有效增加油菜單株產(chǎn)量，以達到高產(chǎn)的目的。

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