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作物杂志,2017, 第5期: 93–99 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2017.05.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

海拔梯度对马铃薯光合特性和荧光特性的影响

叶宏达1,达布希拉图2,沙本才1,王文祥1,刘佳1,叶怡然1,海梅荣1   

  1. 1云南农业大学农学与生物技术学院,650201,云南昆明
    2云南农业大学资源与环境学院,650201,云南昆明
  • 收稿日期:2017-05-01 修回日期:2017-08-01 出版日期:2017-10-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 海梅荣
  • 作者简介:叶宏达,在读硕士研究生,主要从事植物生产生理研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金青年基金(31201147);云南省现代农业马铃薯产业技术体系建设栽培研究生岗位专家专项经费(云财教[2014]160号)

Effects of Altitude on Photosynthetic and Fluorescence Characteristics, and Antioxidant Properties on Solanum tuberosum L.

Ye Hongda1, 2,Sha Bencai1,Wang Wenxiang1,Liu Jia1,Ye Yiran1,Hai Meirong1   

  1. 1College of Agronomy and Biotechnology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,Yunnan,China
    2College of Resources and Environment,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,Yunnan,China
  • Received:2017-05-01 Revised:2017-08-01 Online:2017-10-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Meirong Hai

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PDF (PC)

126

摘要：

海拔是限制马铃薯光合生理特性的主要生态因子之一,因此研究不同海拔对马铃薯叶片的生理特性影响具有重要的意义。不同海拔的马铃薯品种的光合生理特性因海拔而异。在海拔不同的云南皎西村（890m）、转龙镇（1 998m）和炭山村（2 988m）3个地区正常氮素水平下种植的盈江小洋芋、剑川红、老家洋芋3个马铃薯地方品种为试验材料,分析了海拔梯度对马铃薯地方品种叶片光合特性和荧光特性的影响。研究结果：高海拔品种老家洋芋从低海拔到高海拔地区的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）等光合指标相对其他马铃薯地方品种变化幅度较大,因此认为老家洋芋对海拔升高导致的环境胁迫的适应性最强。从荧光特性可以看出3个马铃薯地方品种在应对海拔升高时光保护机制存在差异。

关键词: 海拔梯度, 马铃薯地方品种, 光合特性, 荧光特性

Abstract:

Altitude is one of the main ecological factors limiting photosynthetic physiological characteristics of potato (Solanum tuberosum L.), and it has a great significance to study the effects of different altitudes on the physiological characteristics of potato leaves. Photosynthetic characteristics of potato at different altitudes depends on various altitudes. In this study, there were three potato species cultivars, Yingjiangxiaoyangyu, Jianchuanhong and Laojiayangyu that were cultivated under the normal nitrogen level, which were experimented in three areas of Jiaoxi (890m), Zhuanlong (1 998m) and Tanshan (2 988m) to analyze the effects of altitude gradient on photosynthetic characteristics and fluorescence characteristics of potato landraces. The results showed that the net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate of the high-altitude cultivars from the low altitude to the high altitude area were changed relatively larger than those of other potato varieties. As far as Laojiayangyu was considered to be the most adaptable variety for the environmental stress caused by the altitude, it could be seen that the three potato varieties had different photoprotective mechanisms in response to elevated altitudes.

Key words: Altitude gradient, Potato local species, Photosynthetic characteristics, Fluorescence characteristics

图1

不同海拔的马铃薯品种叶片叶绿素含量的变化 不同小写字母表示同一海拔不同品种之间差异显著（P<0.05）;“**”表示同一品种不同海拔之间差异显著（P<0.01）"

表1

海拔对马铃薯地方品种光合参数的影响"

地点
Site		 参数
Variable		 盈江小洋芋
Yingjiang-xiaoyangyu		 剑川红
Jianchuanhong		 老家洋芋
Laojia-yangyu
皎西村 Pn[μmol/(m2·s)] 11.14a 9.58a 5.15b
Jiaoxi Gs[μmol/(m2·s)] 0.11aA 0.07bB 0.05bB
Ci (μmol/mol) 206.46a 139.57b 205.56a
Tr[mmol/(m2·s)] 6.26aA 2.30bB 2.82bB
转龙镇 Pn[μmol/(m2·s)] 11.85b 16.86a 15.74a
Zhuanlong Gs[μmol/(m2·s)] 0.05b 0.09ab 0.11a
Ci (μmol/mol) -8.29bB 66.94aAB 94.50aA
Tr[mmol/(m2·s)] 2.18b 2.64ab 3.18a
炭山村 Pn[μmol/(m2·s)] 15.74bB 15.87bB 20.63aA
Tanshan Gs[μmol/(m2·s)] 0.35b 0.30b 1.59a
Ci (μmol/mol) 276.92bB 263.32bB 319.43aA
Tr[mmol/(m2·s)] 2.02bB 1.87cC 2.52aA

表2

不同海拔下马铃薯品种的叶绿素荧光参数"

地点Site 参数Index 老家洋芋Laojiayangyu 剑川红Jianchuanhogn 盈江小洋芋Yingjiangxiaoyangyu F
皎西村Jiaoxi Fv/Fm 0.804±0.013b 0.813±0.012a 0.808±0.011a 2.439*
ΦPSⅡ 0.511±0.008c 0.586±0.004a 0.560±0.017b 9.992**
ETR [μmol·e/(m2·s)] 32.223±3.445b 19.790±0.346c 34.100±1.960ab 28.570***
qP 0.567±0.031a 0.501±0.010b 0.530±0.017ab 15.540***
NPQ 0.442±0.010b 0.472±0.000a 0.422±0.011b 22.390***
转龙镇Zhuanlong Fv/Fm 0.829±0.015a 0.831±0.010a 0.832±0.005a 0.166
ΦPSⅡ 0.365±0.054a 0.323±0.085a 0.351±0.025a 0.664
ETR [μmol·e/(m2·s)] 47.920±5.041ab 54.723±6.300ab 35.567±11.550b 4.650**
qP 0.621±0.074ab 0.619±0.020ab 0.560±0.050b 1.846**
NPQ 0.188±0.013a 0.212±0.029a 0.241±0.016a 0.773
炭山村Tanshan Fv/Fm 0.831±0.011a 0.834±0.011a 0.834±0.004a 0.266
ΦPSⅡ 0.341±0.042b 0.365±0.026ab 0.359±0.060b 2.869**
ETR [μmol·e/(m2·s)] 33.563±9.351a 31.253±7.003a 52.257±24.640a 1.300
qP 0.622±0.054b 0.702±0.020a 0.651±0.035ab 3.462
NPQ 0.224±0.044a 0.210±0.028a 0.213±0.034a 0.770

图2

海拔对马铃薯品种ETR的影响"

"

品种Variety 皎西村
Jiaoxi		 转龙镇
Zhuanlong		 炭山村
Tanshan
老家洋芋Laojiayangyu 20.09±0.36 32.65±4.27 30.13±14.49
剑川红Jianchuanhong 31.27±0.60 37.27±9.35 20.09±0.36
盈江小洋芋
Yingjiangxiaoyangyu		 18.03±0.11 25.21±8.08 7.14±2.62

表4

不同海拔对马铃薯地方品种NPQ、qN和qP的影响"

品种
Variety		 皎西村Jiaoxi 转龙镇Zhuanlong 炭山村Tanshan
NPQ qN qP NPQ qN qP NPQ qN qP
老家洋芋
Laojiayangyu		 0.44±0.01a
 0.70±0.00a
 0.56±0.03a
 0.18±0.01a
 0.43±0.00a
 0.62±0.07a
 0.22±0.04a
 0.49±0.05a
 0.62±0.05a
剑川红
Jianchuanhong		 0.47±0.00a
 0.72±0.01a
 0.50±0.01c
 0.21±0.03a
 0.47±0.04a
 0.61±0.02b
 0.21±0.02a
 0.50±0.04a
 0.70±0.02a
盈江小洋芋
Yingjiangxiaoyangyu		 0.42±0.01a
 0.67±0.01b
 0.53±0.02b
 0.24±0.02a
 0.50±0.04a
 0.56±0.05b
 0.21±0.04a
 0.48±0.05a
 0.65±0.03a
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