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不同进化类型大豆叶片某些光合特性的比较研究

【摘要】:本文对种植在相同环境和栽培条件下,12个半野生、半栽培、栽培大豆和过去83年来育成的31个大豆品种的光合特性进行了比较研究,以便探明品种更替、产量提高过程中大豆叶片光合作用的变化规律及其对产量的贡献,明确不同生育期光合特性与产量的关系,以期为大豆高产育种和栽培提供理论依据。本实验于2005年在吉林农业大学试验田进行。实验地区位于吉林省长春市(东经125.1°、北纬43.53°),年降雨量为567mm,大于≥10℃积温是2860℃,平均温度是4.6℃。实验结果如下: 1.对半野生、半栽培和栽培大豆叶片光合特性的研究表明:半野生大豆、半栽培大豆和栽培大豆叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率、叶绿素含量和比叶重均表现为随品种的进化而增大,在各生育期差异显著(P≤0.05);而随品种的进化蒸腾速率却呈递减趋势,且各生育期差异也达到显著(P≤0.05);叶片胞间CO_2浓度的变化较复杂,在V4期和R4期栽培大豆高于半野生和半栽培大豆,在V4期有极显著差异(P≤0.01),但在R4期差异较小,而在R2期表现为半野生大豆>栽培大豆>半栽培大豆的趋势,且差异达到显著(P≤0.05)。 通过上述分析,我们认为在自然选择进化过程中,大豆光合作用器官的结构和功能不断完善,光合功能不断增强,作物生物产量增加。因此,延长叶片的绿叶时间,调节各生育期水、肥栽培管理,进而增强光合作用能力是培育高产大豆的必要条件。 2.我们对不同年代育成大豆品种的研究发现,大豆的产量在过去的82年里增加了868.1kg.ha~(-1)(71%)。随年代的推进,各生育期的叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量和比叶重均不同程度的增加了,表现为在各生育期光合特性与年代呈正相关,其中叶片净光合速率和比叶重与年代在R2期达最大显著正相关,叶片叶绿素含量与年代在R4期达最大显著正相关,叶片蒸腾速率与年代在V4期有最大极显著正相关,但气孔导度与年代的相关在各时期均未达到显著;而成熟期、叶片水分利用效率和胞间CO_2浓度呈降低的趋势,表现为与年代呈负相关,成熟期与年代的相关达到极显著,叶片水分利用效率和胞间CO_2浓度与年代的相关程度变化一致,即随生育期的推进不断下降,在V4期和R2期具有显著正相关,而R4期的相关却不显著。 3.对不同年代育成大豆品种叶片光合特性与产量的关系的研究表明,除胞间CO_2浓度外,其它光合特性指标与产量在某个时期都有一定的显著相关。叶片净光合速率与产量在三个生育期均有显著相关,且在R2期达到极显著,而且相关系数最大,R4

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