[二倍体和同源四倍体萝卜光合特性研究]同源二倍体
时间：2019-05-14 03:16:42 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：以二、四倍体萝卜为材料，采用LI-6400型全自动光合测定仪测定其叶片的光合特性差异。结果表明，四倍体在光诱导过程中净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率高于二倍体；二、四倍体萝卜的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率的动态变化趋势基本一致。四倍体萝卜净光合速率高，与其丰产性直接相关。
关键词：萝卜；同源四倍体；光合特性
中图分类号：S631.1 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.03.001
Study on the Photosynthetic Characteristics of the Diploid and Autotetraploid Radish
ZHANG Hong-liang1,2， HAN Ye-fei1，LIU Li-wang1，GONG Yi-qin1，ZHANG Shu-ning1
(1.State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement，College of Horticulture, Nanjing Agricultural University，Nanjing, Jiangsu 210095，China；2.Shanxi Agricultural Seed Station，Taiyuan ,Shanxi 030001，China)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: In order to study photosynthetic characteristics of the diploid and autotetraploid radish,the diploid radish and autotetraploid radish were measured using the LI-6400 portable photosynthesis system. The results showed that during the initial course of light induction treatment, net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), CO2 concentrations (Ci) and transpiration rate (Tr) of autotetraploid were higher than diploid radish. The results also showed that the changes of Pn, Gs, Ci and Tr were same approximately in diploid and autotetraploid radish. There was a direct relationship between the high Pn and the high yield in autotetraploid radish.
Key words: radish; autotetraploid; photosynthetic characteristics
萝卜（Raphanus sativus L.）为我国最大的蔬菜作物之一。本实验室采用秋水仙素诱导获得同源四倍体萝卜，其产量和品质优于二倍体。目前，国内外以不同倍性植株为材料进行光合特性研究，仅在大麦、水稻、苹果、西瓜、白菜、青花菜、三色堇、狼尾草[1-8]上有报道。但对二、四倍体萝卜光合特性的研究未见报道。本研究比较二、四倍体萝卜的光合特性，揭示二、四倍体萝卜叶片光合特性对地上部及直根等光合产量的影响效应，为四倍体萝卜在生产上应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
二倍体萝卜为南京地方品种“穿心红”，同源四倍体萝卜由南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室化学诱导获得，于2006年8月26日在南京农业大学园艺站播种，株行距30 cm×40 cm，每小区50株，3个重复。
1.2 试验方法
2006年10月8日取第12片叶进行标记，于晴天上午9:00—11:00，用LI-6400型便携式光合测定系统测定其在0，50，100，150，300，500，800，
1 000，1 500，2 000 μmol·m-2·s-1光强下单位叶面积（2 cm×3 cm）的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr），各测3片叶，重复3次。求出光饱和点(LSP)、最大净光合速率（Pmax）、表观量子效率（AQY）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（Rd）[9]。同时每隔2 d，在800 μmol·m-2·s-1光强下测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等。于10月30日收获期测定地上部及直根等光合产量。数据均采用SPSS软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 二、四倍体萝卜光合速率对光强的响应
图 1-A，在0～300 μmol·m-2·s-1光强下，二、四倍体Pn随光强的增加呈直线上升。在300～2 000 μmol·m-2·s-1下，二、四倍体的Pn响应曲线趋于平缓，最终达到光饱和点。在300，500，800，
1 000，1 500，2 000 μmol·m-2·s-1光强下四倍体的Pn分别较二倍体高6.3%、5.8%、19.6%、23.7%、27.6%、27.2%。
2.2 二、四倍体萝卜气孔导度对光强的响应
图 1-B，随着光强增加，二、四倍体气孔导度Gs持续增加。在50，100，150，300，500，800，
1 000，1 500，2 000 μmol·m-2·s-1光强下，四倍体的气孔导度分别较二倍体萝卜高40.1%、56.8%、67.9%、58.7%、58.8%、66.2%、69.7%、63.7%、62.5%。 2.3 二、四倍体萝卜胞间CO2浓度对光强的响应
图1-C，随着光强的增大Ci减小。但当光强超过800 μmol·m-2·s-1时，Ci保持不变，光合消耗CO2的量和外界扩散达到动态平衡。四倍体的Ci始终高于二倍体。在光响应过程中，二、四倍体分别下降了40.56%和37.03%，二倍体下降幅度大于四倍体。
2.4 二、四倍体萝卜蒸腾速率对光强的响应
图1-D，随着光强的增大，Tr持续上升，四倍体的Tr始终高于二倍体。在50，100，150，300，
500，800，1 000，1 500，2 000 μmol·m-2·s-1光强下四倍体分别比二倍体高96.61%、110.60%、107.69%、84.23%、83.90%、88.45%、92.18%、89.16%、88.74%。
2.5 二、四倍体萝卜光饱和点、最大净光合速率、表观量子效率、光补偿点、暗呼吸速率比较
结果（表1）表明，四倍体的光饱和点比二倍体高14.19%；光补偿点比二倍体高22.84%；暗呼吸速率比二倍体高17.02%；最大净光合速率比二倍体高29.55%，差异均极显著。四倍体表观量子效率与二倍体差异不显著。
2.6 二、四倍体萝卜净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率的动态变化
图2-A，四倍体萝卜叶片的Pn与二倍体变化趋势一致，整个过程中一直高于二倍体。开始时增幅较大为20.59%，在第2天时达到最高增幅，为26.85%，后期增幅较小，第4，6，8 天分别为2.41%、3.67%、5.74%。
图2-B，四倍体萝卜叶片的Gs与二倍体变化趋势类似，先下降后增加，四倍体Gs在整个过程中一直高于二倍体，开始时增幅最大为22.61%，以后增幅均比开始小，第2，4，6，8天分别为5.54%、6.52%、13.2%、9.38%。
图2-C，二、四倍体叶片的Ci呈先上升后下降再上升的变化趋势。最大值都出现在第2天，四倍体为331 μmol·mol-1、二倍体为328 μmol·mol-1。在整个过程中，四倍体一直高于二倍体。
图2-D，二、四倍体叶片的Tr变化趋势一致，均呈单峰曲线变化。第4 d分别达到峰值，四倍体为5.69 mmol·m-2·s-1，二倍体为5.33 mmol·m-2·s-1，在整个过程中，四倍体一直高于二倍体。
2.7 二、四倍体萝卜光合产量比较
四倍体萝卜表现出多倍体的“巨大性”(表2和图3)。与二倍体相比，四倍体在单根质量、根直径性状上较二倍体分别增加31.6%和7.6%，差异极显著，在株高、开展度、叶长、叶宽、根长性状上较二倍体分别增加4.0%、10.5%、8.5%、35.0%、32.6%，差异显著。
3 讨 论
光合作用是植物最重要的生理现象。傅亚萍等[2]对不同染色体倍性水稻剑叶光合作用的研究得出，二倍体净光合速率比单倍体高，四倍体又比二倍体高，净光合速率随着染色体的倍性增加而提高；张杰等[6]也报道四倍体青花菜净光合速率明显高于二倍体；郑思乡等[7]报道四倍体三色堇、四倍体金鱼草净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均比二倍体高，其中四倍体三色堇净光合速率比二倍体高 47.8%，四倍体金鱼草净光合速率比二倍体高34.8%，认为这一特性是四倍体具有巨大性的物质基础。本试验四倍体小区平均产量为0.659 kg·株-1，较二倍体增产31.75%。可见萝卜较高的净光合速率与增产的效应相一致，这与于漱琦等[10]的研究结果一致。四倍体萝卜在光诱导过程中净光合速率、气孔导度、 胞间CO2浓度、蒸腾速率比二倍体高，二、四倍体萝卜的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率的动态变化趋势基本一致。
参考文献：
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[10] 于漱琦, 田永清. 多元复合剂和ABT生根粉对大萝卜产量及光合速率的影响[J]. 吉林农业大学学报, 1996,18(S): 92-95.
收稿日期：2012-03-12；修订日期：2012-04-24
基金项目：江苏省科技支撑计划项目（BE2010328）
作者简介：张红亮（1981-），男，山西太原人，在读硕士生，主要从事园艺植物遗传育种研究。
通讯作者简介：张蜀宁（1956-），男，辽宁新民人，副教授，主要从事蔬菜遗传育种研究。
