楸树种间和种内杂种生长与光合系统氮素利用及分配的差异分析

编号 zgly0001670882

文献类型 期刊论文

文献题名 楸树种间和种内杂种生长与光合系统氮素利用及分配的差异分析

作者 肖遥  易飞  韩东花  卢楠  杨桂娟  赵鲲  王军辉  麻文俊 

作者单位 中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室国家林木种质资源平台  河南省洛阳市农林科学院 

母体文献 林业科学 

年卷期 2019年05期

年份 2019 

分类号 S792.99 

关键词 楸树  滇楸  杂种  氮素分配  光合作用 

文摘内容 【目的】采用课题组早期创制的楸树种内杂种和种间杂种为试验材料,比较杂种间多年的生长性状及光合生理生化特性。旨在明晰楸树种间和种内杂种的生长及光合能力差异及其原因,探究杂种叶片氮素利用及分配与光合效率的潜在关系,为楸树栽培及遗传改良提供参考。【方法】试验采用完全随机区组设计,测定种内杂种（楸树×楸树, Cbb）和种间杂种（楸树×滇楸, Cbf）1～5年树高和1～6年胸径及6年生时的叶片氮素含量、叶绿素含量、光响应曲线和CO2响应曲线。采用非直角双曲线模型拟合光响应曲线,FvCB生化模型（Farquhar、von Caemmerer和Berry提出的生物化学光合模型）拟合CO2响应曲线,分别计算了表观光合量子效率（AQY）、光补偿点（LCP）等气体交换参数及最大羧化效率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)等光合生理生化参数。并计算出光合系统（捕光系统,羧化系统和生物力能学组分）氮素分配比例。【结果】方差分析显示2年生以上的种内杂种Cbb树高和胸径均显著大于种间杂种Cbf。种间与种内杂种间叶绿素总量没有显著差异,但Cbf叶绿素b显著高出Cbb 15.08%,Cbb的叶绿素a/b和类胡萝卜素/叶绿素总量比值均显著大于Cbf。Cbb具有更高的最大净光合速率、气孔导度、最大羧化效率和暗呼吸速率,表明了Cbb具有更强的光合能力。种间与种内杂种间叶片氮素含量没有显著差异,但Cbb光系统氮素分配比例相对较高,同时具有更高的光合氮素利用效率,这可能是其高光合效率的主要因素之一。相关分析表明楸树杂种光合氮素利用效率与氮素在羧化系统及生物力能学组分中的分配比例呈显著正相关;种内杂种Cbb光合氮素利用效率与其胸径具有较好的（R2=0.531）正向线性关系。【结论】1)楸树种内杂种（楸树×楸树）对本地环境（中原地区）具有更强的适应性,致使其生长势显著优于种间杂种（楸树×滇楸）; 2)相对于云贵高原,中原地区更长的日照时间和更高的7月均温可能促使了楸树×楸树形成适应高光合辐射环境的响应机制（高水平Chl a/b和Car/Chl a+b）; 3)楸树×楸树光合系统更高的N分配比例及高效的N素利用效率提高了其光合能力; 4)楸树种间杂种中滇楸所传递给子代的遗传物质不具有适应中原地区环境的调控机制,这是楸树×滇楸在生长和光合生理方面均劣于楸树×楸树的主要原因。