持续弱光胁迫对马铃薯苗期生长和光合特性影响

持续弱光胁迫对马铃薯

苗期生长和光合特性的影响

2014.研究意义材料方法结果分析结论研究意义

在长江流域稻作区的冬闲稻田种植马铃薯，不仅能提高耕地资源的利用率，而且可以增加农民的经济收入，在发展冬作农业、增加粮食总产量、保障国家粮食安全等方面均具有战略意义。近年来，在湖南等长江流域以南的大部分地区，冬作马铃薯一般于12月播种，第二年春季（2—3月）进入营养生长初期，恰逢持续阴雨天气多发期。而马铃薯苗期的光照不足，严重影响光合作用，导致块茎干物质含量和品质下降。在广泛收集和筛选耐弱光种质资源的基础上，培育弱光适应性强的马铃薯新品种，是进一步提高冬作马铃薯产量和品质的根本途径。研究意义随着冬作马铃薯生产的发展，马铃薯在早春遭受的弱光胁迫问题，成为冬作区特殊种植季节和特殊生态环境下出现的新问题。持续弱光对马铃薯幼苗光合生理特性的影响，不同基因型对弱光适应性差异的植物学与细胞学性状的系统研究尚未见报道。在人工光源模拟弱光环境下，探讨单一弱光因子对不同基因型马铃薯幼苗植物学性状、叶片气孔特征、叶绿体结构和光合作用的影响机制，为马铃薯耐弱光遗传资源的筛选和利用提供依据，并为进一步研究低温弱光双重胁迫对冬作马铃薯生长的影响奠定基础。材料方法供试材料马铃薯原始栽培种Yan（Solanumtuberosumsubsp.andigenavar.yanacochense2n=4x=48），中晚熟，2009年通过国际马铃薯中心（CIP）北京办事处由秘鲁总部引进的马铃薯资源；马铃薯普通栽培品种Favorita

（S.

tuberosumL.2n=4x=48），早熟，生育期仅60d左右，在南方冬作区引种栽培，表现出早熟、优质、高产、抗病等优点。材料方法试验设计原始栽培种普通栽培种50g/粒2粒/盆播种萌芽后人工气候箱分组处理Ⅰ：350μmol·m-2·s-1

，20℃Ⅱ：50μmol·m-2·s-1

，20℃一月后分析测定生长状况12h昼12h夜净光合速率光合曲线参数CO2曲线参数叶绿素含量气孔数量、长度、宽叶绿体超微结构便携式光合作用仪电镜统计分析结果分析持续弱光胁迫对马铃薯营养生长的影响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结果分析持续弱光胁迫对马铃薯营养生长的影响相同材料同一列中小写字母表示5%水平差异显著，大写字母表示1%水平差异显著。结果分析不同光强下的马铃薯叶片光合作用响应参数结果分析弱光对马铃薯叶片气孔密度和大小的影响结果分析持续弱光胁迫对马铃薯叶片气孔密度和大小的影响结果分析持续弱光胁迫对马铃薯叶绿体超微结构的影响结果分析持续弱光胁迫对马铃薯叶绿体结构的影响结论苗期持续弱光胁迫影响马铃薯枝叶的分化能力，不同基因型在枝叶形态发生方面对光的敏感性不同。敏感基因型植株生长明显受阻，后期增强光照无法恢复正常生长。长期弱光胁迫使马铃薯叶片光合速率下降，同时对强光的利用能力减弱。适应性强的基因型通过增强对弱光的利用能力和对光能的捕捉能力，降低光合作用暗呼吸速率减少有机物分解以适应胁迫环境；弱光敏感基因型则对强光和弱光的利用能力双双下降，暗呼吸速率仍然维持较高水平，致使有机物合成和积累困难。结论长期弱光胁迫影响马铃薯叶片气孔密度，叶肉细胞排列方式，叶绿体数量和叶绿素成分比例，以及叶绿体基粒的形成。适应性较强的基因型通过增加叶绿体基