收稿日期:2023-12-13
基金項目:福建省科技廳引導(dǎo)性項目(2019N0037)
作者簡介:張小紅(1979-),女,福建廈門人,碩士,副研究員,主要從事作物良種選育與栽培生理、配套技術(shù)研究。(E-mail) ahjane@163.com
摘要: 本研究以耐弱光品種榕薯109和不耐弱光品種榕薯756為材料,采用自然光照(CK)和遮光50%處理,遮光60 d后測定甘薯葉片的光合作用和葉綠素?zé)晒馓匦韵嚓P(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明,遮光50%處理的2個甘薯品種凈光合速率(Pn)、最大凈光合速率(Pmax)、光飽和點(LSP)、光補償點(LCP)均顯著低于對照(P<0.05)。自然光照和遮光50%處理榕薯109的Pn、Pmax、LSP均高于榕薯756,LCP、暗呼吸速率(Rd)低于榕薯756。自然光照和遮光50%處理2個甘薯品種對CO2響應(yīng)情況不同,榕薯109的最大羧化速率(Vcmax)、最大電子傳遞速率(Jmax)均高于榕薯756,CO2補償點(CCP)低于榕薯756。光合誘導(dǎo)過程中,2個甘薯品種對高光誘導(dǎo)的響應(yīng)存在差異,榕薯109反應(yīng)速度較快。遮光50%處理2個甘薯品種非光化學(xué)淬滅系數(shù)(NPQ)均顯著高于對照(P<0.05),暗適應(yīng)下最大光化學(xué)量子效率(Fv/Fm)、光適應(yīng)下PSⅡ最大光化學(xué)量子效率(F′v/F′m)、表觀電子傳遞速率(ETR)顯著低于對照(P<0.05)。自然光照和遮光50%處理榕薯109的F′v/F′m、△F/F′m、ETR、NPQ均不低于榕薯756。遮光50%處理2個甘薯品種的PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率(PSⅡ)均顯著低于對照,非光化學(xué)淬滅耗散比例(NPQ)、熒光耗散比例(f,d)顯著高于對照。遮光50%處理榕薯109產(chǎn)量下降幅度低于榕薯756。綜上所述,耐弱光品種榕薯109對弱光適應(yīng)性更強,在弱光脅迫下能維持較高水平的凈光合速率、光誘導(dǎo)反應(yīng)速度和非光化學(xué)熱耗散能力,產(chǎn)量下降幅度較小。
關(guān)鍵詞: 甘薯;弱光耐受性;遮光處理;光合特性;葉綠素?zé)晒?;產(chǎn)量
中圖分類號: S531"" 文獻標(biāo)識碼: A"" 文章編號: 1000-4440(2024)10-1787-07
Photosynthetic and fluorescence characteristics of sweet potatoes with different low light tolerance under low light
ZHANG Xiaohong, YAN Zheng, WEI Guangbiao
(Fuzhou Institute of Agricultural Sciences, Fuzhou 350018, China)
Abstract: In this study, low-light tolerant variety Rongshu 109 and low-light sensitive variety Rongshu 756 were were used as materials. The photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of sweet potato leaves were measured after treatments of natural sunlight (CK) and 50% shading for 60 days. The results showed that the net photosynthetic rate (Pn), the maximum net photosynthetic rate (Pmax), the light saturation point (LSP) and the light compensation point (LCP) of the two sweet potato varieties treated with 50% shading were significantly lower than those of the control (P<0.05). The Pn, Pmax and LSP of Rongshu 109 were higher than those of Rongshu 756 under nature light and 50% shading treatments, while LCP and Rd were lower than those of Rongshu 756. Two sweet potato varieties showed different responses to CO2 under natural light and 50% shading treatments, the maximum carboxylation rate (Vcmax) and maximum electron transfer rate (Jmax) of Rongshu 109 were higher than those of Rongshu 756, the CO2 compensation point (CCP) was lower than Rongshu 756. In the process of photosynthesis induction, the response of two sweet potato varieties to the high light induction was different, and the response speed of Rongshu 109 was faster. The non-photochemical quenching coefficient (NPQ) of two sweet potato varieties under 50% shading treatment was significantly higher than that of the control(P<0.05), the maximum photochemical quantum efficiency (Fv/Fm) under dark adaptation, the maximum PSⅡ photochemical quantum efficiency (F′v/F′m) under light adaptation and apparent electron transfer rate (ETR) were significantly lower than those of the control(P<0.05). Under natural light and 50% shading treatments, the F′v/F′m, △F/F′m, ETR, NPQ of Rongshu 109 were not lower than those of Rongshu 756. The actual photochemical efficiency of PSⅡ in the light (PSⅡ) of two sweet potato varieties under 50% shading treatment was significantly lower than that of the control, and the non-photochemical quenching dissipation ratio (NPQ) and fluorescence dissipation ratio (f,d) were significantly higher than those of the control. The reduction of yield of Rongshu 109 was lower than that of Rongshu 756 under 50% shading treatment. In conclusion, the low-light tolerant variety Rongshu 109 is more adaptable to low light, and can maintain a higher level of net photosynthetic rate, light-induced reaction rate and non-photochemical heat dissipation ability under low-light stress, and the reduction of yield of Rongshu 109 is low.
Key words: sweet potato;low-light tolerance;shading treatment;photosynthetic characteristics;chlorophyll fluorescence;yield
甘薯是中國4大糧食作物之一,2020年種植面積占全球總面積的30.40%,總產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的54.97%[1]。甘薯是一種短日照作物,甘薯植株內(nèi)部的葉片分布緊湊,通風(fēng)、透光和透氣性差,導(dǎo)致甘薯光能利用率較低。生產(chǎn)上,山地陰面種植、大棚設(shè)施栽培、與高稈作物套種時,甘薯都不同程度地受到弱光脅迫。因此,選育高光效、耐弱光的甘薯新品種,以及研究弱光脅迫對甘薯生長發(fā)育、光合效能的影響具有重要意義。
前人已研究了弱光脅迫對甘薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)、光合作用及抗氧化防御系統(tǒng)等的影響。遮陰處理會導(dǎo)致甘薯蔓長與節(jié)間數(shù)變長、葉面積指數(shù)增大[2-4]、莖變細(xì)、分枝數(shù)減少、根長縮短[5-6],以及塊根產(chǎn)量、品質(zhì)和干物質(zhì)率降低,耐弱光甘薯品種的相應(yīng)指標(biāo)則下降幅度較小[7-9]。趙習(xí)武等[10]研究了遮陰處理對甘薯的光響應(yīng)曲線、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度等光合特性指標(biāo)的影響。侯夫云等[11]研究了遮陰處理對甘薯的過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)等抗逆性指標(biāo)的影響。
目前國內(nèi)外關(guān)于弱光脅迫對作物光合作用影響的研究主要集中在馬鈴薯[12-14]、大豆[15-17]、玉米[18-19]、小麥[20]、花生[21]、魔芋[22-23]等作物,關(guān)于甘薯的研究鮮見報道。在本試驗前期,進行了遮陰處理對60個甘薯品種生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以及不同遮光率(25%、50%、75%)、遮陰持續(xù)時間(30 d、60 d、90 d、120 d)對甘薯生長的影響對比試驗,從中篩選出榕薯109(耐弱光)和榕薯756(不耐弱光)2個不同弱光耐受性的甘薯品種作為試驗材料。本研究分析了遮光50%處理的不同弱光耐受性甘薯的葉綠素?zé)晒馓匦?、光合特性及產(chǎn)量差異,為耐弱光甘薯新品種選育以及弱光環(huán)境栽培的甘薯品種選擇提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試甘薯品種為榕薯109(耐弱光)和榕薯756(不耐弱光),均為福州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所自主選育的品種。遮陽網(wǎng)為黑色聚乙烯遮陽網(wǎng),遮光率為50%。
1.2 試驗方法
2021-2022年在福州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗田開展試驗,試驗田土質(zhì)為烏泥土,0~20 cm土層pH值為6.5,堿解氮含量為92.8 mg/kg,速效磷含量為28.9 mg/kg,速效鉀含量為81.7 mg/kg,有機質(zhì)含量為1.87%。試驗采用雙因素隨機區(qū)組排列設(shè)計,第一因素為光照,設(shè)置自然光照(CK)和遮光50%處理(T);第二因素為甘薯品種,2個甘薯品種為榕薯109(耐弱光)和榕薯756(不耐弱光);設(shè)置3次重復(fù)。每個小區(qū)種植兩行,每行種植50株,行距0.90 m,株距0.20 m,小區(qū)面積 18 m2。6月上旬將薯苗栽插定植,待薯苗成活后,搭建拱棚,拱棚上全覆蓋遮陽網(wǎng),全生育期拱棚四周封閉遮陰。肥水和病蟲害防治按照常規(guī)田間管理進行。
1.3 測定指標(biāo)及方法
遮陰60 d后,于8月上旬采用LI-6400XT便攜式光合測定儀(美國LI-COR公司產(chǎn)品)測定各項參數(shù),選擇生長正常的植株頂端往下第4張功能葉進行測定。各項指標(biāo)均重復(fù)測定3次。
1.3.1 光合作用氣體交換參數(shù)測定 在天氣晴朗的上午9:00-11:30測定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)、水汽壓虧缺(VPD)。
1.3.2 光響應(yīng)曲線 采用CO2注入系統(tǒng),控制葉室內(nèi)的CO2濃度為400 μmol/mol,采用紅藍(lán)光源設(shè)置光合有效輻射的梯度為2 000 μmol/(m2·s)、1 500 μmol/(m2·s)、1 200 μmol/(m2·s)、1 000 μmol/(m2·s)、800 μmol/(m2·s)、600 μmol/(m2·s)、400 μmol/(m2·s)、200 μmol/(m2·s)、100 μmol/(m2·s)、75 μmol/(m2·s)、50 μmol/(m2·s)、25 μmol/(m2·s)、0 μmol/(m2·s)。根據(jù)Webb 等[24]的方法擬合Pn-PPFD(光響應(yīng)曲線),計算出最大凈光合速率(Pmax)、光飽和點(LSP)、光補償點(LCP)、暗呼吸速率(Rd)、表觀量子產(chǎn)額(AQY)。
1.3.3 CO2響應(yīng)曲線 參比室的CO2濃度梯度設(shè)置為400 μmol/mol、300 μmol/mol、200 μmol/mol、100 μmol/mol、80 μmol/mol、50 μmol/mol、400 μmol/mol、400 μmol/mol、600 μmol/mol、800 μmol/mol、1 000 μmol/mol、1 200 μmol/mol、1 500 μmol/mol、1 800 μmol/mol、2 000 μmol/mol[12],光合有效輻射為1 500 μmol/(m2·s)。參考許大全[25]的方法,將Pn-Ci響應(yīng)曲線的直線部分進行擬合,擬合后計算出羧化效率(CE)、CO2補償點(CCP)、最大羧化速率(Vcmax)、最大電子傳遞速率(Jmax)。
1.3.4 光合誘導(dǎo)曲線 測定的前1 d先將待測葉片用黑布包裹,遮光處理。測定時,設(shè)置光合有效輻射為0~1 500 μmol/(m2·s)。參考Tausz等[26]的方法,計算T50% P(凈光合速率達(dá)到最大凈光合速率50%所需的時間)、T90% P(凈光合速率達(dá)到最大凈光合速率90%所需的時間)、IS1 min(光誘導(dǎo)1 min時凈光合速率占最大凈光合速率的百分比)、IS5 min(光誘導(dǎo)5 min時凈光合速率占最大凈光合速率的百分比)、IS10 min(光誘導(dǎo)10 min時凈光合速率占最大凈光合速率的百分比)。
1.3.5 葉綠素?zé)晒鈪?shù) 測定光合作用氣體交換參數(shù)當(dāng)天晚上,植株經(jīng)過充分暗適應(yīng),于第2 d 3:00-5:00測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。暗適應(yīng)30 min后測定Fo(初始熒光)、Fm(最大熒光)、Fv/Fm(暗適應(yīng)下最大光化學(xué)量子效率)。打開光源,測定光適應(yīng)條件下的Fs(穩(wěn)態(tài)熒光)、F′m(最大熒光)、F′o(最小熒光)。參照Demmig-Adams等[27-28]的方法計算光適應(yīng)下NPQ(非光化學(xué)淬滅系數(shù))、qP(光化學(xué)淬滅系數(shù))、△F/F′m(PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)量子效率)、F′v/F′m(光適應(yīng)下PSⅡ最大光化學(xué)量子效率)、ETR(表觀電子傳遞速率),按照Hendrickson等[29]的方法計算f,d(熒光耗散比例)、NPQ(非光化學(xué)淬滅耗散比例)、PSⅡ(PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率)。
1.3.6 產(chǎn)量測定 種植140 d后,將各小區(qū)的薯塊收獲稱重,按照小區(qū)面積折算為每公頃鮮薯產(chǎn)量。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
取2021和2022年2年所測數(shù)據(jù)的平均值,利用Microsoft Excel 2010進行統(tǒng)計分析,利用SPSS20.0進行差異顯著性分析,利用最小顯著性差異法(LSD)進行多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 遮陰對甘薯光合特性指標(biāo)的影響
2.1.1 對光合作用氣體交換參數(shù)的影響 如表1所示,T處理榕薯109和榕薯756的Pn、Gs和Tr均顯著低于對照(P<0.05)。與對照相比,T處理榕薯109的Pn、Gs和Tr分別顯著降低20.47%、14.04%、27.76%(P<0.05),T處理榕薯756的Pn、Gs和Tr分別顯著降低40.91%、17.86%、50.90%(P<0.05),榕薯756的Pn、Gs和Tr下降幅度均高于榕薯109。T處理榕薯109和榕薯756的Ci均顯著高于對照,與對照相比,T處理榕薯109的Ci顯著升高5.24%,T處理榕薯756的Ci顯著升高8.13%。T處理榕薯109、榕薯756的VPD與對照相比無顯著差異(P>0.05)。對照和T處理榕薯109的Pn、Gs、Tr、VPD均高于榕薯756,Ci低于榕薯756。
2.1.2 對光響應(yīng)參數(shù)的影響 如表1所示,T處理榕薯109和榕薯756的Pmax、LSP、LCP均顯著低于對照(P<0.05)。與對照相比,T處理榕薯109的Pmax、LSP、LCP分別顯著降低15.57%、26.19%、6.67%(P<0.05),T處理榕薯756的Pmax、LSP、LCP分別顯著降低21.54%、36.63%、13.71%(P<0.05)。T處理榕薯109的Rd和AQY與對照相比無顯著差異(P>0.05)。與對照相比,T處理榕薯756的Rd顯著升高31.13%(P<0.05),T處理榕薯756的AQY與對照相比無顯著差異(P>0.05)。對照和T處理榕薯109的Pmax、LSP均高于榕薯756,LCP和Rd均低于榕薯756。
2.1.3 對CO2響應(yīng)參數(shù)的影響 如表1所示,T處理榕薯109和榕薯756的CE與對照相比無顯著差異(P>0.05)。T處理榕薯109的CCP與對照相比無顯著差異(P>0.05);與對照相比,T處理榕薯756的CCP顯著降低12.26%(P<0.05)。與對照相比,T處理榕薯109的Vcmax、Jmax分別顯著降低19.87%、26.35%(P<0.05),T處理榕薯756的Vcmax、Jmax分別顯著升高36.10%、34.32%(P<0.05)。對照和T處理榕薯109的Vcmax和Jmax均高于榕薯756。
2.2 遮陰對甘薯光合誘導(dǎo)指標(biāo)的影響
如表2所示,T處理榕薯109的T50% P、T90% P顯著高于對照(P<0.05),T處理榕薯756的T50% P、T90% P顯著低于對照(P<0.05)。榕薯109和榕薯756的IS1 min、IS5 min、IS10 min均顯著低于對照(P<0.05)。對照和T處理榕薯109的T50% P、T90% P均低于榕薯756,對照和T處理榕薯109的IS1 min、IS5 min均高于榕薯756。
2.3 遮陰對甘薯葉綠素?zé)晒庵笜?biāo)的影響
如表3所示,T處理榕薯109和榕薯756的Fo、Fm、NPQ均顯著高于對照(P<0.05),F(xiàn)v/Fm、F′v/F′m、△F/F′m、ETR、qP均顯著低于對照(P<0.05)。對照榕薯109的Fo、Fm、△F/F′m、ETR、qP均高于榕薯756;T處理榕薯109的Fo、Fm、F′v/F′m、△F/F′m、ETR、NPQ、qP均高于榕薯756。
2.4 遮陰對甘薯吸收光能分配的影響
如表4所示,T處理榕薯109和榕薯756的PSⅡ均顯著低于對照(P<0.05),與對照相比,T處理榕薯109的PSⅡ顯著降低39.39%(P<0.05),T處理榕薯756的PSⅡ顯著降低33.33%(P<0.05)。T處理榕薯109和榕薯756的NPQ、f,d均顯著高于CK(P<0.05)。與對照相比,T處理榕薯109的NPQ、f,d分別顯著升高19.05%、20.00%(P<0.05),T處理榕薯756的NPQ、f,d分別顯著升高15.91%、11.54%(P<0.05)。
2.5 遮陰對甘薯產(chǎn)量的影響
如表5所示,T處理榕薯109和榕薯756的產(chǎn)量均顯著低于對照(P<0.05)。與對照相比,榕薯109產(chǎn)量顯著降低32.97%(P<0.05),榕薯756產(chǎn)量顯著降低78.94%(P<0.05),榕薯109產(chǎn)量下降幅度低于榕薯756。
3 討論
弱光影響植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、基因表達(dá),植物感知、轉(zhuǎn)導(dǎo)和適應(yīng)弱光脅迫信號是植物適應(yīng)弱光環(huán)境的表現(xiàn)[30],不同品種甘薯對弱光的適應(yīng)性有差異。本研究中,與自然光照相比,遮光50%處理榕薯109和榕薯756的Pn、Gs、Tr、Pmax、LSP、LCP及產(chǎn)量均顯著下降(P<0.05),說明弱光降低了甘薯的光合作用能力,導(dǎo)致產(chǎn)量下降,這與前人在甘薯上的研究結(jié)論[2,5,10]一致。耐弱光品種榕薯109的Pn、Gs、Tr、VPD、Pmax、LSP及遮光50%處理的產(chǎn)量均高于不耐弱光品種榕薯756,而榕薯109的Ci、LCP、Rd則低于榕薯756。說明在弱光條件下,耐弱光品種榕薯109維持了較高的光合水平,同時降低了呼吸速率,使干物質(zhì)能夠穩(wěn)定積累,從而促進甘薯植株的正常生長和產(chǎn)量提高。Pmax是表征植物最大光合作用能力、光合潛力的重要參數(shù),LSP反映了植物對強光的適應(yīng)性;LCP、Rd反映植物利用弱光的能力[31],LCP較低說明植物能利用較低濃度的CO2進行光合作用,Rd降低則可以減少有機物的損耗,有利于積累有機物[32-34]。有研究結(jié)果表明,LSP較高且LCP、Rd較低的植物光適應(yīng)性較強,具有更強的耐弱光能力[10,12,35],這與本研究結(jié)論一致。
Vcmax、Jmax是在飽和光照強度下限制植物光合速率的重要因素,CCP可反映植物對CO2的利用能力[36]。有研究發(fā)現(xiàn),弱光下花生[21]和橡膠樹[37]的Vcmax、Jmax顯著降低,馬鈴薯[13]和草莓[38]的CCP升高,魔芋的CCP降低[22]。本研究中,與自然光照相比,遮光50%處理榕薯109的Vcmax、Jmax顯著下降(P<0.05),CCP和對照相比無顯著差異(P>0.05)。與自然光照相比,榕薯756的Vcmax、Jmax則顯著升高(P<0.05),CCP顯著降低(P<0.05)。這可能是由于不同作物葉片結(jié)構(gòu)不同,在弱光下對CO2響應(yīng)機制有所不同,其機制有待進一步研究。自然光照和遮光50%處理榕薯109的Vcmax、Jmax均高于榕薯756,CCP則低于榕薯756。耐弱光甘薯品種的Vcmax、Jmax高于不耐弱光甘薯品種,凈光合速率高于不耐弱光甘薯品種,推測與耐弱光甘薯品種光合作用過程中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的活性較高有關(guān)[39]。耐弱光甘薯品種的CCP較低,說明其在弱光下也能較好地利用低濃度CO2進行光合作用,促進甘薯塊根的生長發(fā)育。
葉綠素?zé)晒鈪?shù)是評價植物弱光耐受性的一個重要指標(biāo)[40-41]。本研究中,與自然光照相比,遮光50%處理榕薯109和榕薯756的Fo、Fm顯著升高(P<0.05),△F/F′m、ETR、qP顯著降低(P<0.05),這與前人在馬鈴薯[12]、黃瓜[42-43]上的研究結(jié)論一致。與自然光照相比,遮光50%處理榕薯109和榕薯756的Fv/Fm顯著降低,這與前人在黃瓜[42-43]、辣椒[44]、小麥[45]上的研究結(jié)論一致。而花生[21]、大豆[16]、槭樹[46]、獼猴桃[47]、白英[48]、望天樹[49]、雪茄[50]等作物遮陰處理后葉片F(xiàn)v/Fm升高;吳亞男[33]認(rèn)為短期遮陰處理玉米Fv/Fm提高,長期遮陰處理則玉米Fv/Fm下降。不同作物遮陰處理后Fv/Fm的變化不一致,說明遮陰程度、遮陰時期和持續(xù)時間、作物種類等因素都會影響作物對弱光的響應(yīng)機制。Fv/Fm用于反映植物受到逆境脅迫的程度,與自然光照相比,遮光50%處理榕薯109和榕薯756的Fv/Fm顯著下降(P<0.05),可能是因為葉片受到弱光脅迫。與自然光照相比,遮光50%處理榕薯109和榕薯756的F′v/F′m、△F/F′m、ETR、qP均顯著降低(P<0.05),NPQ顯著升高(P<0.05),可能是由于弱光脅迫導(dǎo)致葉片對CO2同化能力下降,對葉綠體中的腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)需求減少,導(dǎo)致對PSⅡ的反饋氧化還原作用增強,同時PSⅡ的原初光化學(xué)反應(yīng)下調(diào)了光合電子傳遞,表現(xiàn)為qP下降;非光化學(xué)淬滅增加(NPQ增加),減少了激發(fā)能的光化學(xué)利用,避免了質(zhì)體醌QA的過分還原[43]。
光合作用吸收的光能可通過3種方式消耗:熱能耗散、熒光發(fā)射以及促進光化學(xué)反應(yīng),這3種方式消耗光能的比例可用作檢測光合作用變化情況的探針[12]。本研究中,與對照相比,遮光50%處理榕薯109和榕薯756的PSⅡ顯著下降(P<0.05),NPQ、f,d顯著上升(P<0.05),表明熱能耗散的光能增加,這與在黃瓜上的研究結(jié)論[43]一致。遮陰處理后甘薯通過降低葉片的LSP抵御弱光脅迫[12],提高熱能耗散比例,減少PSⅡ和電子轉(zhuǎn)移鏈的過度還原,防止過剩光能破壞光合機構(gòu)[43]。
4 結(jié)論
本研究從大量甘薯品種中篩選出耐弱光甘薯品種榕薯109和不耐弱光甘薯品種榕薯756,探究弱光脅迫對不同弱光耐受性甘薯光合作用、葉綠素?zé)晒馓匦院彤a(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,榕薯109的Pmax和LSP較高,LCP和Rd較低,在弱光脅迫下能維持較高水平的凈光合速率、光誘導(dǎo)反應(yīng)速度和非光化學(xué)熱耗散能力,產(chǎn)量下降幅度較小,對弱光適應(yīng)性較強。榕薯109可用作選育耐弱光甘薯品種的親本材料,也可用于山地陰面種植、大棚設(shè)施栽培、與高稈作物套種。植物的弱光耐受性是具有遺傳特性的,下一步可對耐弱光基因進行挖掘與克隆轉(zhuǎn)化,選育出更耐弱光的甘薯新品種。
參考文獻:
[1] 李 強,趙 海,靳艷玲,等. 中國甘薯產(chǎn)業(yè)助力國家糧食安全的分析與展望[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2022,38(6):1484-1491.
[2] 蔣 亞. 甘薯耐蔭性評價及其對弱光的生理響應(yīng)[D]. 重慶:西南大學(xué),2020.
[3] GRACE S, ANDREW C, PHILEMON N, et al. Effects of light on sweet potato (Ipomoea batatas L.),cowpea (Vigna unguiculata L.) and pineapple (Ananas comosus L.)[J]. Journal of Life Sciences,2010,4(6):39-45.
[4] WANG Q M, HOU F Y, DONG S X, et al. Effect of shading on the photosynthetic capacity,endogenous hormones and root yield in purple-fleshed sweet potato ( Ipomoea batatas (L.) Lam)[J]. Plant Growth Regulation,2014,72(2):113-122.
[5] 魏 來,余明艷,覃楠楠,等. 農(nóng)光耦合系統(tǒng)對田間光照條件和甘薯生長的影響[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2019,45(3):288-295.
[6] 李韋柳,唐秀樺,韋民政,等. 遮陰對淀粉型甘薯生長發(fā)育及生理特性的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報,2017,38(2):258-263.
[7] WON P, MI N C, SANG-SILK N, et al. Evaluation of the growth and yield of sweet potato (Ipomoea batatas L.) at different growth stages under low light intensity[J]. Korean Journal of Crop Science,2021,66(2):146.
[8] 張瑞明. 氣象條件對甘薯栽培和品質(zhì)的影響[D]. 合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[9] 王慶美,侯夫云,汪寶卿,等. 遮陰處理對紫甘薯塊根品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,44(1):192-200.
[10]趙習(xí)武,王晨靜,周雅倩,等. 不同遮陰處理對四種觀賞甘薯光合特性的影響[J]. 北方園藝,2013(24):55-59.
[11]侯夫云,董順旭,張海燕,等. 遮蔭條件下紫心甘薯的抗氧化防御系統(tǒng)研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,45(6):48.
[12]李彩斌,郭華春. 耐弱光基因型馬鈴薯在遮陰條件下的光合和熒光特性分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2017,25(8):1181-1189.
[13]秦玉芝,邢 錚,鄒劍鋒. 持續(xù)弱光脅迫對馬鈴薯苗期生長和光合特性的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,47(3):537-545.
[14]黃承建,趙思毅,王季春. 馬鈴薯/玉米不同行數(shù)比套作對馬鈴薯光合特性和產(chǎn)量的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2012,20(11):1443-1450.
[15]李 瑞,文 濤,唐艷萍. 遮陰對大豆幼苗光合和熒光特性的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報,2014,23(6):198-206.
[16]宋艷霞,楊文鈺,李卓璽,等. 不同大豆品種幼苗葉片光合及葉綠素?zé)晒馓匦詫μ鬃髡谑a的響應(yīng)[J]. 中國油料作物學(xué)報,2009,31(4):474-479.
[17]范元芳,楊 峰,何知舟. 套作大豆形態(tài)、光合特征對玉米蔭蔽及光照恢復(fù)的響應(yīng)[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2016,24(5):608-617.
[18]李冬梅,趙奎華,王延波. 不同耐密性玉米品種光合特性對弱光響應(yīng)的差異[J]. 玉米科學(xué),2013,21(5):52-56.
[19]杜成鳳,李潮海,劉天學(xué). 遮蔭對兩個基因型玉米葉片解剖結(jié)構(gòu)及光合特性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報,2011,31(21):6633-6640.
[20]張元帥,馮 偉,張海艷. 遮陰和施氮對冬小麥旗葉光合特性及產(chǎn)量的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2016,24(9):1177-1184.
[21]焦念元,楊萌珂,寧堂原. 玉米花生間作和磷肥對間作花生光合特性及產(chǎn)量的影響[J]. 植物生態(tài)學(xué)報,2013,37(11):1010-1017.
[22]付 忠,謝世清,徐文果. 不同光照強度下謝君魔芋的光合作用及能量分配特征[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2016,27(4):1177-1188.
[23]付 忠,謝世清,徐文果. 3種光強環(huán)境下白魔芋生長旺盛期的光合和葉綠素a熒光特征[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,2016,22(3):446-454.
[24]WEBB W L, NEWTON M, STARR D. Carbon dioxide exchange of Alnus rubra:a mathematical model[J]. Oecologia,1974,17(4):281.
[25]許大全. 光合作用效率[M]. 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2002.
[26]TAUSZ M, WARREN C R, ADAMS M A. Dynamic light use and protection from excess light in upper canopy and coppice leaves of Nothofagus cunninghamii in an old growth,cool temperate rainforest in Victoria,Australia[J]. The New Phytologist,2005,165(1):143-155.
[27]DEMMING-ADAMS B, ADAMS W I, LOGAN B, et al. Xanthophyll cycle-dependent energy dissipation and flexible photosystem Ⅱ efficiency in plants acclimated to light stress[J]. Australian Journal of Plant Physiology,1995,22(2):249-260.
[28]DEMMING-ADAMS B, ADAMS W W, BARKER D H, et al. Using chlorophyll fluorescence to assess the fraction of absorbed light allocated to thermal dissipation of excess excitation [J]. Physiologia Plantarum,1996,98(2):253-264.
[29]HENDRICKSON L, FURBANK R T, CHOW W S. A simple alternative approach to assessing the fate of absorbed light energy using chlorophyll fluorescence [J]. Photosynthesis Research,2004,82(1):73-81.
[30]翁忙玲,程慧林,姜衛(wèi)兵. 弱光對園藝植物光合特性及生長發(fā)育影響研究進展[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,28(3):279-282.
[31]許國春,羅文彬,李華偉,等. 彩色馬鈴薯光合光響應(yīng)曲線模擬及其特征參數(shù)分析[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報,2020,35(7):691-698.
[32]李國良,林趙淼,許泳清,等. 不同類型甘薯光合光響應(yīng)曲線擬合及比較分析[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報,2018,33(7):687-690.
[33]吳亞男. 不同玉米品種耐陰性評價及高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu)[D]. 沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[34]潘 妃,邢 錚,秦玉芝,等. 幾種特色甘薯葉片光合作用特征的研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,21:26-28.
[35]董 然,李金鵬,金雪花,等. 遮陰對金頭飾玉簪光合特性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(5):251-253.
[36]LONG S P, BERNACCHI C J. Gas exchange measurements,what can they tell us about the underlying limitations to photosynthesis procedures and sources of error[J]. Journal of Experimental Botany,2003,54(392):2393-2401.
[37]田耀華,原慧芳,龍云峰. 生長光強對六個橡膠樹品種幼苗光合特性的影響[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報,2012,20(3):270-276.
[38]劉衛(wèi)琴,汪良駒,劉 暉. 遮陰對豐香草莓光合作用及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 果樹學(xué)報,2006,23(2):209-213.
[39]HARLEY P C, THOMAS R B, REYNOLDS J F, et al. Modelling photosynthesis of cotton grown in elevated CO2[J]. Plant,Cell amp; Environment,1992,15(3):271-282.
[40]宮麗丹,魏麗萍,倪書邦. 持續(xù)干旱對油棕幼苗葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報,2016,32(13):1-6.
[41]梁文華,劉嘉翔,楊 露,等. 遮蔭對紫葉風(fēng)箱果快速葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2018,41(1):59-63.
[42]熊 宇,楊再強,薛曉萍. 遮光處理對溫室黃瓜幼齡植株葉片光合參數(shù)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象,2016,37(2): 222-230.
[43]周艷虹,黃黎鋒,喻景權(quán). 持續(xù)低溫弱光對黃瓜葉片氣體交換、葉綠素?zé)晒忖绾臀展饽芊峙涞挠绊慬J]. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報,2004,30(2):153-160.
[44]頡建明,郁繼華,黃高寶,等. 低恒溫和低變溫弱光對辣椒光合作用的影響[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,43(6):39-43.
[45]劉 霞,尹燕枰,姜春明,等. 花后不同時期弱光和高溫脅迫對小麥旗葉熒光特性及籽粒灌漿進程的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2005,16(11):2117-2121.
[46]韋金河,聞 婧,張 俊. 夏季遮光對3種槭樹PSⅡ葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2015,31(1):172-179.
[47]韋蘭英,莫 凌,袁維圓,等. 不同遮陰強度對獼猴桃“桂海4號”光合特性及果實品質(zhì)的影響[J]. 廣西科學(xué),2009,16(3):326-330.
[48]呂洪飛,皮二旭,王嵐嵐,等. 遮蔭處理的白英光合作用和葉綠素?zé)晒馓匦匝芯縖J]. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,32(1):1-6.
[49]黃 菁,魏麗萍,周會平,等. 遮蔭對望天樹生長和生理生化特性的影響[J]. 西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2021,46(2):74-79.
[50]時向東,文志強,劉艷芳,等. 遮蔭對雪茄外包皮煙生長和光合特性的影響[J]. 西北植物學(xué)報,2006,26(8):1718-1721.
(責(zé)任編輯:成紓寒)