辣椒不同紫色程度叶片的光合特性及光响应模型拟合研究

摘要：

以紫色叶片辣椒‘CS3’与绿色叶片辣椒‘LS1’杂交F2代分离群体为试验材料,比较研究了从浓紫到纯绿(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7)7个不同紫色程度辣椒的光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型等4种模型进行光响应拟合,并通过比较拟合优度决定系数(R2)、表观量子效率(α)、最大净光合速率(Pn,max)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及暗呼吸速率(Rd)等参数,分析了4个模型的差异.结果表明:(1)当光合有效辐射(PAR)达到1 200μmol·m-2·s-1以后,紫色程度较高的辣椒(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5)的净光合速率—光响应曲线(Pn-PAR)仍然保持着上升趋势,没有出现光饱和或光抑制现象,且气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)迅速增大,胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)均维持在较高的水平;在PAR为2 000μmol·m-2·s-1时,Z-4的Pn最高,为(20.16±0.58)μmol·m-2·s-1,Z-5的WUE (CO2/H2O)最高,为(2.02±0.01) μmol·μmOl-1.(2)4种模型均能较好地拟合不同紫色程度辣椒叶片Pn的光响应曲线,决定系数(R2)在0.964～ 1.000之间.比较R2得出,拟合效果优劣顺序为,直角双曲线修正模型＞非直角双曲线模型＞直角双曲线模型＞指数方程模型,仅直角双曲线修正模型获得了Z-2、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7辣椒的LSP.根据直角双曲线修正模型,Z-4的LSP最大,为(2 958.41±923.48)μmol·m-2·s-1.得出结论,(1)紫色辣椒弱光利用能力属于中上水平,对强光具有一定的适应能力,不容易出现光饱和或光抑制现象,光合潜力较大,且暗呼吸消耗较小,有利于积累有机物,在选育耐强光的高产品种方面具有潜在的利用价值;(2)叶片紫色程度浅的辣椒有利于筛选节水型材料;(3)直角双曲线修正模型的拟合结果与实测值更为接近,且能获得更多的光合参数信息,较适用于拟合紫色辣椒光响应曲线.

关键词：辣椒、紫色叶片、光合作用、光响应曲线、光响应模型、曲线拟合

所属期刊栏目：45

分类号：S641.3

资助基金：国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目CARS-24-A-05

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1101-1114