大田干旱环境不同基因型棉花幼苗光合性能差异的初步研究
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- 英文论文题名：Preliminary Study on Photosynthetic Characteristics of Cotton Seedlings with Different Genotypes under Drought Stress in Field Experiments
- 论文作者：徐建伟 ; 张小均 ; 李志博 ; 魏亦农
- 年：2017
- 作者机构：石河子大学农学院;石河子大学教务处;新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室;
- 论文关键词：棉花 ; 干旱 ; 叶绿素荧光 ; 光合特性 ; 鉴定体系
- 会议召开时间：2017-08-07
- 会议录名称：中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会论文汇编
- 语种：中文
- 分类号：S562
- 学会代码：MHXB
- 会议名称：中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会
- 会议地点：中国河南郑州
- 主办单位：中国农学会棉花分会
- 学会名称：《棉花学报》编辑部
- 页数：1
- 文件大小：74k
- 原文格式：O
- 会议级别：全国
摘要
干旱是影响棉花生产的最主要逆境因子。光合作用是作物生产的最基本生理过程,叶绿素荧光是反映光合作用光系统Ⅱ响应变化的1种微观表现,各种环境因子的变化都能通过作物的光合作用来实现。系统研究干旱下棉花光合特性的响应变化,对了解棉花抗旱机理,建立棉花抗旱光合辅助选育体系以及探求棉花高光效育种都具有重要的理论意义。本试验针对前人研究多局限在室内模拟、研究材料方法等不相一致、研究结果大田适用性较差等现状,以2类基因型的4个棉花幼苗为研究对象,在大田条件下设置了轻度(60%土壤含水量)、中度(50%土壤含水量)和重度(35%土壤含水量)3种不同强度和5 d(短期)、10 d(中期)和15 d(长期)3种不同时长的干旱胁迫处理,通过FMS-Ⅱ脉冲式调制荧光仪和LI-6400光合仪(PAR:1200μmol·m~(-2))对干旱胁迫下不同基因型棉花幼苗的光合性能差异进行了初步研究。研究小区采用2小行种植,面积5 m×0.8 m,3次重复,随机区组设计。结果表明:与0 d处理(对照)相比,在轻度干旱胁迫下,4个参试材料的最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(φ_(PSⅡ))和光化学猝灭系数(q_P)均随胁迫时间延长而呈上升趋势,而非光化学猝灭系数(qN)随胁迫时间延长而下降,但只有5 d处理的F_v/F_m在不同基因型间有显著差异;不同棉花幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(T_c)中短期处理时,会随处理时间呈上升,而长期处理时,呈下降趋势;而胞间CO_2浓度(G)随处理时间呈下降-上升-下降的变化趋势,但只有15d的处理的Cond、C_i和T_r在不同基因型间有显著差异。中度胁迫下,除了φ_(PSⅡ)随处理时长略呈上升趋势外,其他3个荧光参数对胁迫时长无明显变化,并且无任何处理时长下的荧光参数在不同基因型间表现显著差异;4种参试材料棉花幼苗的P_n、Cond和T_r会随处理时长呈上升趋势,而胞间G随处理时长略有下降,但只有10 d处理的Cond和15 d的Cond、C_i、T_r在不同基因型间表现显著差异。重度胁迫时,棉苗的F_v/F_m均表现上升趋势,但上升幅度不大,而φ_(PSⅡ、q_p、q_N)均随胁迫时间延长呈上升-上升-下降变化趋势,并且5 d处理的F_v/F_m、15 d的F_v/F_m和q_N在不同基因型间有显著差异;在光合特性上,不同棉花幼苗的P_n和Cond均随处理时长呈上升-上升-下降趋势,而C_i和T_r随处理时间呈下降-上升-下降的趋势,并且10 d的Cond、G和15 d的4个测试光合参数均随基因型间表现差异显著。综合各种干旱胁迫下差异显著参数来看,耐旱型棉苗的F_v/F_m均高于干旱敏感型的,而q_N为耐旱型棉苗低于干旱敏感型的;但光合参数均为耐旱型的棉苗低于干旱敏感型的。大田干旱条件下,棉花的光合特性比叶绿素荧光特性响应更为敏感。耐旱型的棉苗具有较强的光化学效率和较低的热耗散能力,但在光合特性上表现为具有较低的气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率,推测光系统I可能更多地参与棉花干旱的调节过程。苗期大田棉花耐旱性鉴定叶绿素荧光适宜辅助体系为重度胁迫,处理时长15 d,参数为F_v/F_m和q_N;光合适宜辅助体系为重度胁迫,处理时长15 d。
引文