俄羅斯百脈根種質(zhì)材料的光合特性研究

吳 芳，師尚禮，張立媛，張翠梅(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

俄羅斯百脈根種質(zhì)材料的光合特性研究

吳 芳，師尚禮，張立媛，張翠梅
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

利用德國GFS-3000光合儀，以百脈根品種里奧、邁瑞伯、佐治亞為對(duì)照，測(cè)定了從俄羅斯引進(jìn)到西北綠洲地區(qū)的61份百脈根種質(zhì)材料的光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Gs)等光合特性指標(biāo)，通過灰色關(guān)聯(lián)度加權(quán)分析及聚類分析綜合評(píng)價(jià)了供試種質(zhì)材料的光合性能。結(jié)果表明：61份種質(zhì)材料可分為3類，第Ⅰ類12份種質(zhì)材料，光合性能較優(yōu)，其中，排在前5位的材料分別為Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-5642、Zxy09p-6464、Zxy09p-6300，該類材料的光合速率在18.12～23.39 μmol/(m2·s),胞間CO2濃度在305.49～365.90 μmol/mol，氣孔限制值在0.28～0.34 μmol/(m2·s)；第Ⅱ類包括引進(jìn)的26份材料及對(duì)照佐治亞、邁瑞伯，光合性能中等，該類材料的光合速率在14.59～20.12 μmol/(m2·s)，胞間CO2濃度在197.32～335.53 μmol/mol，氣孔限制值在0.32～0.54 μmol/(m2·s)；第Ⅲ類為Zxy06p-2287，Zxy08p-4528和Zxy09p-5809等20份材料及對(duì)照里奧，光合性能差，該類材料的光合速率在10.41～16.86 μmol/(m2·s)，胞間CO2濃度在217.70～319.64 μmol/mol，氣孔限制值在0.34～0.51 μmol/(m2·s)。

百脈根；光合速率；胞間CO2濃度；氣孔限制值

百脈根(Lotuscorniculatus)為豆科百脈根屬多年生優(yōu)質(zhì)牧草，又稱五葉草、鳥足豆、瘠地苜蓿。原產(chǎn)于歐亞兩洲的溫暖地帶，從19世紀(jì)開始引種栽培，多年來形成了很多地區(qū)品種[1]。據(jù)文獻(xiàn)記載，我國從加拿大引進(jìn)了百脈根品種邁瑞伯(Lotuscorniculatuscv.Mirabal)和里奧(Lotuscorniculatuscv.Leo)[2]。許多科研單位對(duì)百脈根的植物學(xué)特征、生物學(xué)特性、生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)性狀、栽培技術(shù)、營養(yǎng)成分含量及基因組成等方面進(jìn)行了廣泛深入的研究[3-6]。劉發(fā)濤等[5]研究表明，里奧百脈根具有抗寒抗旱、再生性好、產(chǎn)草量和營養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)。閆向忠等[7]研究報(bào)道，邁瑞伯抗寒耐旱，耐堿性強(qiáng)，營養(yǎng)價(jià)值高，在我國西北寒冷干旱的河西走廊灌溉地區(qū)具有較高的引種栽培價(jià)值。容維中等[8]研究報(bào)道，百脈根抗旱耐熱性強(qiáng)，可在甘肅中部溫暖半干旱地區(qū)推廣種植。因此，百脈根是利用前景廣闊的優(yōu)質(zhì)牧草，也是具有較強(qiáng)抗逆境能力的植物和水土保持植物[9]，這一優(yōu)勢(shì)資源在人工草地建設(shè)及畜牧業(yè)生產(chǎn)中的充分利用，能起到發(fā)展經(jīng)濟(jì)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙重效益。

光合作用是植物生產(chǎn)最基本的生理過程之一，是構(gòu)成植物產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)和決定性因素[10]。光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度等光合參數(shù)不僅能衡量植物的光合性能，還能反映植物的生長速率[11]。光合能力與牧草產(chǎn)量密切相關(guān)，選擇光合能力強(qiáng)的品系或品種是提高干物質(zhì)產(chǎn)量的有效方法之一[12]。馬鳴等[13]對(duì)野大麥(Hodeumbrevisubulatum)、直穗鵝觀草(Roegneriaturczaninovii)和垂穗披堿草(Elymusnutans)的光合速率、蒸騰速率等光合參數(shù)進(jìn)行了比較[14-15]。為了豐富百脈根種質(zhì)的研究，試驗(yàn)以61份俄羅斯百脈根種質(zhì)材料為研究對(duì)象，里奧(Lotuscorniculatuscv.Leo)、邁瑞伯(Lotuscorniculatuscv．Mirabal)、佐治亞(Lotuscorniculatuscv.Georgia)作為對(duì)照，分析了自然條件下分枝期葉片的光合特性，旨在了解其光合生理生態(tài)多樣性，以期為西北綠洲地區(qū)百脈根的科學(xué)栽培管理及優(yōu)質(zhì)育種提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地設(shè)在甘肅省武威市黃羊鎮(zhèn)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)基地，位于河西走廊東端，具有大陸性氣候和青藏高原氣候的綜合特點(diǎn)。地理位置E 102°50′，N 37°40′，海拔1 740 m，≥10℃的年有效積溫為2 985.4℃，年均氣溫7.7℃，年日照時(shí)數(shù)大于2 600 h，年降水量158 mm，主要集中在7～9月，年平均蒸發(fā)量2 281 mm，冬季寒冷干燥，雨雪稀少，全年無霜期120 d。

1.2試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

61份百脈根種質(zhì)材料由國家牧草種質(zhì)資源收集保護(hù)項(xiàng)目從俄羅斯作物種質(zhì)資源保護(hù)中心引入(表1)，其余3份對(duì)照材料分別為里奧、邁瑞伯、佐治亞，由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供。供試材料于2013年4月14日播種，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)材料3次重復(fù)。小區(qū)面積3.0 m×1.5 m，條播，播深2 cm，行距50 cm，播量50 kg/hm2。小區(qū)間隔50 cm，區(qū)組間走道1 m，試驗(yàn)地四周保護(hù)行1.5 m。播前施過磷酸鈣1 500 kg/hm2、尿素75 kg/hm2作為底肥，建植后不再施肥，適時(shí)進(jìn)行灌溉、除草等田間管理。

表1 供試材料的名稱和來源

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

2016年5月10～14日上午9∶00～11∶30，在自然條件下采用德國GFS-3000光合系統(tǒng)測(cè)定供試百脈根材料，此時(shí)百脈根材料處于生長第3年第1茬分枝期。測(cè)定的指標(biāo)為葉片的光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株正常生長的植株測(cè)定光合指標(biāo)，每株選取1個(gè)生長良好的枝條，測(cè)定從頂葉向下數(shù)第3片完全展開的健康完整葉片，重復(fù)5次，氣孔限制值(Ls)和葉片瞬時(shí)水分利用效率(WUE)由公式計(jì)算：

Ls=1-Ci/Ca，WUE=Pn/Tr。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

通過Excel 2007軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)處理；采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行聚類分析。

1.5灰色關(guān)聯(lián)度分析法

灰色關(guān)聯(lián)度分析法參照文獻(xiàn)[16]的分析方法。

2 結(jié)果與分析

2.1不同材料的光合速率多樣性分析

供試材料光合速率的分布為10.41～23.39 μmol/(m2·s)，有83.60%的材料光合速率主要集中在14～21 μmol/(m2·s)，高于21 μmol/(m2·s)的材料占4.90%，低于14 μmol/(m2·s)的材料占11.5%。對(duì)照材料佐治亞、邁瑞伯、里奧的光合速率分別為18.04，17.58和13.96 μmol/(m2·s)。光合速率高于佐治亞的材料共22份，其中Zxy08p-4693光合速率最高，比佐治亞高29.66%；光合速率低于里奧的材料有7份，其中Zxy06p-1775的光合速率最低，比里奧低了25.43%。光合速率是衡量作物同化CO2和合成有機(jī)產(chǎn)物能力的重要參數(shù)[20]。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以看出，Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-6464 、Zxy06p-1648、Zxy06p-1687 和Zxy09p-6368等材料的光合速率較大，Zxy06p-2287、Zxy08p-5019、Zxy09p-5647、Zxy09p-5991、Zxy09p-6019、Zxy09p-6401和Zxy09p-6485的光合速率較小(圖1)。

圖1 百脈根材料的光合速率Fig.1 The photosynthetic rate of tested materials

2.2不同材料的蒸騰速率多樣性分析

供試材料蒸騰速率是3.29～12.13 mmol/(m2·s)(圖2)，有95.10%的材料蒸騰速率主要集中在4～9 mmol/(m2·s)，3.30%的材料高于9 mmol/(m2·s)，1.60%的材料低于4 mmol/(m2·s)。對(duì)照材料邁瑞伯、里奧、佐治亞的蒸騰速率分別為6.37、4.91、4.65 mmol/(m2·s)。蒸騰速率高于邁瑞伯的材料共36份，其中Zxy09p-5642蒸騰速率最高，比邁瑞伯高90.42%；蒸騰速率低于佐治亞的材料有7份，其中蒸騰速率最低的材料是Zxy08p-4892，比對(duì)照佐治亞低29.24%。

圖2 百脈根材料的蒸騰速率Fig.2 The transportation rate of tested materials

2.3不同材料的水分利用率多樣性分析

供試材料水分利用率在1.54～4.91 μmol/(mmol)(圖3)，有82.00%的材料水分利用率主要集中在2～4 μmol/mmol，4.90%的材料高于4 μmol/mmol，13.10%的材料低于2 μmol/mmol。對(duì)照材料佐治亞、里奧、邁瑞伯的水分利用率分別為3.91、2.90和2.77 μmol/mmol。水分利用率高于佐治亞的材料有3份，分別為Zxy06p-2116，Zxy06p-2153和Zxy08p-4892，其中水分利用率最高的是Zxy08p-4892，比佐治亞高25.58%；水分利用率低于邁瑞伯的材料有39份，其中Zxy09p-5642水分利用率最低，比邁瑞伯低44.40%。

圖3 百脈根材料的水分利用率Fig.3 The water use efficiency of tested materials

2.4不同材料的胞間CO2濃度多樣性分析

供試材料胞間CO2濃度的變化為197.32～365.90 μmol/mol(圖4)，有82.00%的材料胞間CO2濃度主要集中在250～350 μmol/mol，4.90%的材料高于350 μmol/mol，13.10%的材料的濃度低于250 μmol/mol。對(duì)照材料佐治亞、里奧、邁瑞伯的胞間CO2濃度分別為335.24，267.15和258.24 μmol/mol。胞間CO2濃度高于佐治亞的材料有8份，分別為Zxy06p-1648、Zxy06p-1785、Zxy06p-2116、Zxy06p-2228、Zxy06p-2376、Zxy06p-2663、Zxy06p-2666、Zxy08p-4693，其中胞間CO2濃度最高的材料是Zxy06p-2376，比佐治亞高9.15%；胞間CO2濃度低于邁瑞伯的材料有10份，其中材料Zxy09p-6365的胞間CO2濃度最低，比邁瑞伯低23.59%。

圖4 百脈根材料的胞間CO2濃度Fig.4 The intercellular CO2 concentration of tested materials

2.5不同材料的氣孔導(dǎo)度多樣性分析

供試材料氣孔導(dǎo)度為81.29～270.16 μmol/(m2·s)(圖5)，有77.10%的材料氣孔導(dǎo)度主要集中在120～250 μmol/(m2·s)，9.80%的材料高于250 μmol/(m2·s)，13.10%的材料低于120 μmol/(m2·s)。對(duì)照材料佐治亞、邁瑞伯、里奧的氣孔導(dǎo)度分別為178.39，178.39和115.39 μmol/(m2·s)。氣孔導(dǎo)度高于佐治亞的材料有30份，其中Zxy08p-4693的氣孔導(dǎo)度最高，比佐治亞高51.44%，表明它的保水能力較差，其水分利用率也比較低；氣孔導(dǎo)度低于里奧的材料還有7份，分別為Zxy09p-5591、Zxy09p-5647、Zxy09p-5991、Zxy09p-6019、Zxy09p-6365、Zxy09p-6401、Zxy09p-6485，而Zxy09p-5991氣孔導(dǎo)度最低，比里奧低了29.55%。

圖5 百脈根材料的氣孔導(dǎo)度Fig.5 The stomatal conductance of tested materials

2.6不同材料的氣孔限制值多樣性分析

供試材料氣孔限制值的變化為0.28～0.54 μmol/(m2·s)(圖6)，有90.20%的材料氣孔限制值主要集中在0.30～0.50 μmol/(m2·s)，6.50%的材料高于0.50 μmol/(m2·s)，3.30%的材料低于0.30 μmol/(m2·s)。對(duì)照材料邁瑞伯、里奧、佐治亞的氣孔限制值分別為0.46，0.45和0.34 μmol/(m2·s)，氣孔限制值高于邁瑞伯的材料有8份，分別為Zxy09p-5591、Zxy09p-5647、Zxy09p-5809、Zxy09p-5991、Zxy09p-6019、Zxy09p-6365、Zxy09p-6401、Zxy09p-6485，其中氣孔限制值最高的材料是Zxy09p-6365，比邁瑞伯高17.39%；氣孔限制值低于佐治亞的材料有17份，其中Zxy06p-1785的氣孔限制值最低，比佐治亞低了17.65%。

圖6 百脈根材料的氣孔限制值Fig.6 The stomatal limitation value of tested materials

2.7不同百脈根材料光合生理綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)供試百脈根材料的6項(xiàng)光合參數(shù)先進(jìn)行無量綱化處理，得到相應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，根據(jù)等權(quán)關(guān)聯(lián)度公式，即得到供試百脈根材料光合參數(shù)同參考材料之間的等權(quán)關(guān)聯(lián)度(表2)。

各光合參數(shù)對(duì)光合作用高低的貢獻(xiàn)率不同，由權(quán)重系數(shù)公式計(jì)算得出各光合參數(shù)的權(quán)重：胞間CO2濃度(0.211 3)>光合速率(0.176 2)>氣孔限制值(0.170 7)>氣孔導(dǎo)度(0.165 4)>蒸騰速率(0.138 9)>水分利用率(0.137 6)。再根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度公式計(jì)算得到加權(quán)關(guān)聯(lián)度(表2)。

表2 關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

ξ38(k)0．50090．37010．49860．38530．53150．85250．5231440．532844ξ39(k)0．52240．46460．64590．45360．39810．57860．5105520．525352ξ40(k)0．64631．00000．72230．89470．34720．46580．679420．68363ξ41(k)0．42970．40340．52540．35830．39460．79900．4851610．497861ξ42(k)0．64890．54560．65440．61590．40300．53050．5664240．579626ξ43(k)0．50410．51140．64810．49470．37630．53580．5117500．525353ξ44(k)0．49820．38640．51590．39340．47170．77400．5066550．517557ξ45(k)0．40090．37670．52110．34300．39920．82960．4784620．491662ξ46(k)0．46630．39010．48510．38160．44360．85030．5028570．513659ξ47(k)0．68310．48940．68290．54660．43740．56300．5671230．582922ξ48(k)0．51850．42770．65860．60130．42550．53740．5282410．543142ξ49(k)0．76760．48020．83050．88000．46580．46720．648550．66985ξ50(k)0．48950．41120．65860．41980．42700．59020．4994590．515258ξ51(k)0．49230．58180．73230．55100．35280．48200．5320400．547338ξ52(k)0．50930．40450．45080．38800．45231．00000．5342380．544740ξ53(k)0．72290．57630．74460．64570．40830．51780．6026140．619413ξ54(k)0．41520．40520．53650．36430．38630．71830．4710640．483464ξ55(k)0．48420．51780．64610．44530．37050．58510．5082540．522055ξ56(k)0．54290．52260．59880．48590．38920．59990．5232430．534943ξ57(k)0．83460．58310．72610．88420．42100．48940．656440．67234ξ58(k)0．55910．47420．82600．53210．40760．49530．5490290．570727ξ59(k)0．56650．45410．55920．47140．42960．64680．5213450．532745ξ60(k)0．39680．36290．51160．34380．42350．82640．4775630．489963ξ61(k)0．64380．44260．72420．64670．51650．51910．5822170．597918ξ62(k)0．47520．38000．59520．38920．47100．67740．4980600．511460ξ63(k)0．59490．43460．57180．43070．45610．71730．5342370．547039ξ64(k)0．61490．37190．86570．51800．64240．50140．5857160．605816WK0．17620．13890．21130．16540．13760．1707

注：1.光合速率；2.蒸騰速率；3.胞間CO2濃度；4.氣孔導(dǎo)度；5.水分利用率；6.氣孔限制值；ξ1(k)， …ξ64(k)分別對(duì)應(yīng)材料X1，…X64的關(guān)聯(lián)系數(shù)；WK為權(quán)重

供試百脈根種質(zhì)材料中光合性能最優(yōu)的是Zxy08p-4693(表2)，排在第1位，Zxy06p-2376、Zxy09p-5642的光合性能次之，排名分別為第2、第3；光合性能最差的材料為Zxy09p-6401，3份對(duì)照材料佐治亞、邁瑞伯、里奧的光合作用排名分別為16，39和60，等權(quán)關(guān)聯(lián)度同加權(quán)關(guān)聯(lián)度的分析結(jié)果基本一致。

采用聚類分析法，依據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度值，通過離差平方和法在歐式距離7.5處將61份俄羅斯百脈根材料及3份對(duì)照材料劃分為3類(圖7)。從聚類分析的結(jié)果可以看出，第Ⅰ類群，單葉光合性能較優(yōu)的材料，包括Zxy06p系列的7份材料，Zxy08p系列的2份材料、Zxy09p系列的3份材料，主要特征是平均加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大，這類材料的光合速率、蒸騰速率及氣孔導(dǎo)度均較高、氣孔限制值均較低；第Ⅱ 類群，單葉光合性能中等的材料，包括Zxy06p系列的7份材料、Zxy08p系列的13份材料、Zxy09p系列的8份材料及對(duì)照佐治亞、邁瑞伯，主要特征是平均加權(quán)關(guān)聯(lián)度居中，水分利用率的平均值最高；第Ⅲ類群，單葉光合性能差的材料，包括Zxy06p系列的1份材料、Zxy08p系列的6份材料、Zxy09p系列的14份材料及對(duì)照里奧，主要特征是平均加權(quán)關(guān)聯(lián)度最小，這類材料的水分利用率均較低，光合速率的平均值、蒸騰速率的平均值、胞間CO2濃度的平均值、氣孔導(dǎo)度的平均值均為最低、而氣孔限制值的平均值最高。

圖7 各百脈根材料聚類圖Fig.7 The cluster of tested materials

3 討論

光合作用是植物十分復(fù)雜的生理過程，葉片光合速率的高低會(huì)受多種因素的影響，一方面是植株本身，如葉形、葉面積、葉綠素含量、抗逆能力等，另一方面是外部環(huán)境，如太陽輻射、溫度、濕度等[21-24]。植物的光合速率高，蒸騰速率也會(huì)較高，通過選育單葉光合能力強(qiáng)的品種來提高植物的光合作用[25]。試驗(yàn)表明，在同樣的條件下，不同的百脈根材料光合速率差異很大，同一百脈根材料不同位置的葉片，光合速率也各不相同。Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-6464 、Zxy06p-1648、Zxy06p-1687、Zxy09p-6368 和Zxy09p-6300這7份材料葉片的光合速率超過20 μmol/(m2·s)，說明獲得的光能較多，所制造的光合產(chǎn)物多，有可能達(dá)到高產(chǎn)的目的。

氣孔是植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換的主要通道[26]。氣孔導(dǎo)度是指植物氣孔對(duì)O2、CO2和水蒸氣的傳導(dǎo)能力，通過氣孔來調(diào)節(jié)CO2和水汽進(jìn)出葉片的速率，進(jìn)而控制植物的光合作用和蒸騰作用。蒸騰作用為植物吸收水分、運(yùn)輸養(yǎng)分提供動(dòng)力，在某種程度上反映了調(diào)節(jié)水分虧缺、適應(yīng)逆境的能力[27]。文獻(xiàn)表明,植物的蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度呈極顯著正相關(guān)，且抗旱性強(qiáng)的植物蒸騰速率一般較低，氣孔導(dǎo)度也較低[28]。試驗(yàn)表明，在同樣的條件下，百脈根蒸騰速率的大小因材料的不同而差異很大。和其他材料相比，Zxy09p-5591、Zxy09p-6485這2份材料的蒸騰速率較低，氣孔導(dǎo)度也較低，表明這2份材料比其他材料具有較強(qiáng)的抗逆境能力，可能會(huì)更好的適應(yīng)較為干旱的環(huán)境。

水分利用率是光合速率和蒸騰速率的比值，實(shí)質(zhì)上是衡量碳固定和水分消耗之間關(guān)系的重要指標(biāo)之一[29]。研究表明，在干旱的環(huán)境下植物的水分利用率越大，則表明植物的耐旱性越強(qiáng)[27]。水分利用率主要受光合、蒸騰作用的直接影響，光合與蒸騰生理過程的任何影響因素都會(huì)不同程度地影響植物的水分利用率[30]。試驗(yàn)表明，在同樣的條件下，水分利用率高于佐治亞的試驗(yàn)材料分別為Zxy06p-2116、Zxy06p-2153、Zxy08p-4892，這3份材料的水分利用率高，說明他們對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)于其他材料，能否引種到氣候環(huán)境相對(duì)干旱的地區(qū)還需進(jìn)行深入研究。

Zxy06p系列的種質(zhì)材料的光合性能表現(xiàn)為較優(yōu)和中等，說明該系列可為具有高光合能力的百脈根育種工作提供依據(jù)， Zxy08p系列的種質(zhì)材料光合性能表現(xiàn)中等，Zxy09p系列的種質(zhì)材料光合性能表現(xiàn)差。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法以各光合參數(shù)的相關(guān)性來評(píng)價(jià)俄羅斯不同種質(zhì)材料的綜合光合性能，避免了傳統(tǒng)方法中僅靠單一指標(biāo)的片面判斷，而且處理結(jié)果可靠。百脈根種質(zhì)材料、生育階段和測(cè)定時(shí)期的差異，都會(huì)影響百脈根光合性能對(duì)環(huán)境的響應(yīng)，后續(xù)工作中還需要進(jìn)一步全面系統(tǒng)的分析各因子間的相互關(guān)系，揭示百脈根生長發(fā)育規(guī)律，并且在理論和實(shí)踐上對(duì)百脈根引種、馴化、科學(xué)栽培和提高生產(chǎn)力等方面都有重要的參考作用[31]。

4 結(jié)論

本研究對(duì)俄羅斯百脈根種質(zhì)材料的光合特性進(jìn)行了比較和綜合評(píng)價(jià)，篩選出單葉光合性能較優(yōu)的材料12份，光合性能中等的材料28份，表明這些材料在西北綠洲地區(qū)有較高的推廣利用價(jià)值。

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StudyonphotosyntheticcharacteristicsofintroducedrussiaLotuscorniculatusmaterials

WU Fang,SHI Shang-li,ZHANG Li-yuan,ZHANG Cui-mei

(CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity;KeylaboratoryofGrasslandEcosystem,MinistryofEducation;Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

The photosynthetic characteristics of 61 introduced russiaLotuscorniculatusmaterials planted in oasis area in northwestern China were studied by using GFS-3000 Photosynthesis System and 3L.corniculatuscultivars were used as control (Leo,Mirabal and Georgia).The photosynthetic characteristics of these materials were comprehensively evaluated by the grey relational degree weighted analysis and clustering analysis.Based on the weight of photosynthesis index,the results showed that these materials could be clustered into 3 groups.Group 1 was composed of 12 germplasm materials with good photosynthesis characteristics,including Zxy06p-1648,Zxy08p-4693,and Zxy09p-5642.Zxy08p-4693,Zxy06p-2376,Zxy09p-5642,Zxy09p-6464,Zxy09p-6300 ranked from the first to the fifth,and the photosynthetic rate ranged from 18.12 to 23.39 μmol/(m2·s),the intercellular CO2concentration of tested materials were between 305.49 and 365.90 μmol/mol,the stomatal limitation value ranged from 0.28 to 0.34 μmol/(m2·s).Group 2 was comprised of 28 germplasm materials with medium photosynthesis characteristics,including Zxy06p-2205,Zxy08p-4916,Zxy09p-6365,Mirabal and Georgia.The photosynthetic rate of these materials ranged from 14.59 to 20.12 μmol/(m2·s),the range of intercellular CO2concentration was from 197.32 to 335.53 μmol/mol,the stomatal limitation value were between 0.32 and 0.54 μmol/(m2·s).Group 3 contained 21 germplasm materials with poor photosynthesis characteristics,including Zxy06p-2287,Zxy08p-4528,Zxy09p-5809 and Leo.The photosynthetic rate were between 10.41 and 16.86 μmol/(m2·s),the range of intercellular CO2concentration was from 217.70 to 319.64 μmol/mol,the stomatal limitation value ranged from 0.34 to 0.51 μmol/(m2·s).

Lotuscorniculatus;photosynthetic rate;intercellular CO2concentration;stomatal limitation value

S 567.239

A

1009-5500(2017)05-0021-09

2016-11-28；

2017-03-01

農(nóng)業(yè)部牧草種質(zhì)資源保護(hù)項(xiàng)目(NB2130135)資助

吳芳(1991-)，女，甘肅臨洮人，在讀碩士生。

E-mail：1152269219@qq.com

師尚禮為通訊作者。