甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析

摘要：

[目的]研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础.[方法]在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率.[结果]36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61 μmol·m-2·s-1,倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m-2.s-1,倍数变化为2.88;平均胞间CO2浓度为163.49 μmol·mol-1,倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m-2·S-1,倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO2·mol-1H20,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO2.mmol-1H2O,倍数变化为1.75. 36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79％-26.79％,其中,气孔导度变异系数最高(26.79％),净光合速率次之(21.48％),叶片瞬时利用效率最低(11.79％),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异.净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关.环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率.进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79％,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子.36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分别划分为光合效率高、较高、中、低、较低和水分利用效率高、较高、中、低、较低类5个类群.在聚类基础上进行逐步判别分析,7个光合气体交换参数有5个进入判别函数,建立了5个判别能力较高的判别模型,回判的准确率达97.22％.[结论]第Ⅳ大类群具有较高光合效率和较高水分利用效率,材料丰富,拥有较好的育种应用前景.

关键词：蔗茅、气体交换参数、聚类分析、判别分析

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资助基金：国家“十二五”科技支撑计划2013BAD01B00、云南省甘蔗遗传改良重点实验室开放基金2015DG015-04、云南省高端科技人才引进计划2012HA001、农业部农作物种质资源保护项目2016NWB017、科技部国家科技基础条件平台NICGR2016-044

在线出版日期：2016-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2909-2920