持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯苗期生長和光合特性影響

持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯

苗期生長和光合特性的影響

2014.研究意義材料方法結(jié)果分析結(jié)論研究意義

在長江流域稻作區(qū)的冬閑稻田種植馬鈴薯，不僅能提高耕地資源的利用率，而且可以增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，在發(fā)展冬作農(nóng)業(yè)、增加糧食總產(chǎn)量、保障國家糧食安全等方面均具有戰(zhàn)略意義。近年來，在湖南等長江流域以南的大部分地區(qū)，冬作馬鈴薯一般于12月播種，第二年春季（2—3月）進(jìn)入營養(yǎng)生長初期，恰逢持續(xù)陰雨天氣多發(fā)期。而馬鈴薯苗期的光照不足，嚴(yán)重影響光合作用，導(dǎo)致塊莖干物質(zhì)含量和品質(zhì)下降。在廣泛收集和篩選耐弱光種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，培育弱光適應(yīng)性強(qiáng)的馬鈴薯新品種，是進(jìn)一步提高冬作馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的根本途徑。研究意義隨著冬作馬鈴薯生產(chǎn)的發(fā)展，馬鈴薯在早春遭受的弱光脅迫問題，成為冬作區(qū)特殊種植季節(jié)和特殊生態(tài)環(huán)境下出現(xiàn)的新問題。持續(xù)弱光對(duì)馬鈴薯幼苗光合生理特性的影響，不同基因型對(duì)弱光適應(yīng)性差異的植物學(xué)與細(xì)胞學(xué)性狀的系統(tǒng)研究尚未見報(bào)道。在人工光源模擬弱光環(huán)境下，探討單一弱光因子對(duì)不同基因型馬鈴薯幼苗植物學(xué)性狀、葉片氣孔特征、葉綠體結(jié)構(gòu)和光合作用的影響機(jī)制，為馬鈴薯耐弱光遺傳資源的篩選和利用提供依據(jù)，并為進(jìn)一步研究低溫弱光雙重脅迫對(duì)冬作馬鈴薯生長的影響奠定基礎(chǔ)。材料方法供試材料馬鈴薯原始栽培種Yan（Solanumtuberosumsubsp.andigenavar.yanacochense2n=4x=48），中晚熟，2009年通過國際馬鈴薯中心（CIP）北京辦事處由秘魯總部引進(jìn)的馬鈴薯資源；馬鈴薯普通栽培品種Favorita

（S.

tuberosumL.2n=4x=48），早熟，生育期僅60d左右，在南方冬作區(qū)引種栽培，表現(xiàn)出早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病等優(yōu)點(diǎn)。材料方法試驗(yàn)設(shè)計(jì)原始栽培種普通栽培種50g/粒2粒/盆播種萌芽后人工氣候箱分組處理Ⅰ：350μmol·m-2·s-1

，20℃Ⅱ：50μmol·m-2·s-1

，20℃一月后分析測(cè)定生長狀況12h晝12h夜凈光合速率光合曲線參數(shù)CO2曲線參數(shù)葉綠素含量氣孔數(shù)量、長度、寬葉綠體超微結(jié)構(gòu)便攜式光合作用儀電鏡統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果分析持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯營養(yǎng)生長的影響A:Yan(S.tuberosumsubsp.andigenavar.yanacochense);B:Favorita(S.tuberosumL.).Ⅰ:350μmol·m-2·s-120℃;Ⅱ:50μmol·m-2·s-120℃.T:Treatmeat;R:Restore,50transfer350μmol·m-2·s-120℃.Thesameasbelow結(jié)果分析持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯營養(yǎng)生長的影響相同材料同一列中小寫字母表示5%水平差異顯著，大寫字母表示1%水平差異顯著。結(jié)果分析不同光強(qiáng)下的馬鈴薯葉片光合作用響應(yīng)參數(shù)結(jié)果分析弱光對(duì)馬鈴薯葉片氣孔密度和大小的影響結(jié)果分析持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯葉片氣孔密度和大小的影響結(jié)果分析持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯葉綠體超微結(jié)構(gòu)的影響結(jié)果分析持續(xù)弱光脅迫對(duì)馬鈴薯葉綠體結(jié)構(gòu)的影響結(jié)論苗期持續(xù)弱光脅迫影響馬鈴薯枝葉的分化能力，不同基因型在枝葉形態(tài)發(fā)生方面對(duì)光的敏感性不同。敏感基因型植株生長明顯受阻，后期增強(qiáng)光照無法恢復(fù)正常生長。長期弱光脅迫使馬鈴薯葉片光合速率下降，同時(shí)對(duì)強(qiáng)光的利用能力減弱。適應(yīng)性強(qiáng)的基因型通過增強(qiáng)對(duì)弱光的利用能力和對(duì)光能的捕捉能力，降低光合作用暗呼吸速率減少有機(jī)物分解以適應(yīng)脅迫環(huán)境；弱光敏感基因型則對(duì)強(qiáng)光和弱光的利用能力雙雙下降，暗呼吸速率仍然維持較高水平，致使有機(jī)物合成和積累困難。結(jié)論長期弱光脅迫影響馬鈴薯葉片氣孔密度，葉肉細(xì)胞排列方式，葉綠體數(shù)量和葉綠素成分比例，以及葉綠體基粒的形成。適應(yīng)性較強(qiáng)的基因型通過增加葉綠體基