黑杨无性系间长期水分利用效率差异的生理基础

摘要：

试验于2003年6月10日至8月20日在温室中进行,采用完全随机区组设计,4个水分处理(充分供水、轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫),6次重复.各水分处理严格控制浇水间隔:充分供水,每2d浇水1次;轻度胁迫,每3d浇水1次;中度胁迫,每4d浇水1次;重度胁迫,每5d浇水1次.每次浇水的量相同,500ml.试验材料为美洲黑杨杂交无性系,父本为哈佛杨(Populus deltoides Bartr.CI.'Harvard'),母本为山海关杨(Populus deltoides Bartr.CV.'shanhaiguanensis'),共10个无性系,编号为J1～J10.以当前优良品系108杨(Populus euramericana CV.'114/69')和中林46杨(Populus deltoides Bartr.CV.'Zhonglin 46')为对照,编号为CK1、CK2.测定了12个无性系间长期水分利用效率(WUEL)、光合参数(净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、瞬时水分利用效率WUEi、最大净光合速率Pmax、光饱和点LSP、羧化效率Ce)及气孔特征参数(气孔频度、气孔大小、上/下表皮气孔数目比)、根冠比的差异,并深入分析了光合参数与WUEL、气孔特征参数与WUEL、根冠比与WUEL及光合参数之间的相互关系.结果表明:无性系间WUEL存在差异,这种差异随水分胁迫的加剧而更加显著.无性系间WUEL的差异在4个水分处理下表现出一致性,即WUEL最优的都是J2,其次为J6、J7、J8、J9.高WUEL的J2等无性系其气孔频度、气孔大小、Gs、Tr、Pn和根冠比在所有无性系中都处于适中的位置.它们的上/下表皮气孔数目比大,Pmax、LSP、Ce明显优于对照.Pmax高、LSP高、Ce大,表明高WUEL的J2等无性系光合能力强.Gs、Tr、Pn适中,表明J2等无性系在保证具有高WUEi的同时能保持较强的光合能力.根冠比适中,表明J2等无性系的光合产物在根、冠之间分配合理,能有充足的根系分布保证水分的供应,同时又有较多的光合产物积累在地上部分.气孔特征参数的差异是导致无性系间光合能力和WUEi差异,并最终导致WUEL差异的一个主要因子.气孔频度和气孔大小适中的无性系,其Gs、Tr、Pn适中,WUEi较高;上/下表皮气孔数目比大的无性系则具有较强的光合能力.无性系间WUEL的差异是一系列具有差异的生理参数共同作用的结果,高WUEL的无性系通常光合能力强、WUEi高、根冠比适中.今后工作中选育高WUE的无性系时,除需关注单个生理参数的突出作用外,更应关注生理参数的协同作用.

关键词：黑杨、无性系、长期水分利用效率(WUEL)、光合参数、气孔特征参数、根冠比

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分类号：Q143;Q945;Q948(生态学（生物生态学）)

资助基金：高比容电子铝箔的研究开发与应用项目2002AA241071;2002AA224011

在线出版日期：2006-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2079-2086