新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (7): 1679-1688.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.07.014
杨晓娟1,2(), 靳娟2, 樊丁宇2, 郝庆2, 杨磊2(), 耿文娟1()
收稿日期:
2022-10-19
出版日期:
2023-07-20
发布日期:
2023-07-11
通信作者:
杨磊(1981-),男,新疆吉木萨尔人,副研究员,研究方向为果树种质资源与育种,(E-mail)yanglei9961@163.com;作者简介:
杨晓娟(1994-),女,宁夏中卫人,硕士研究生,研究方向为果树栽培生理与育种,(E-mail)1561960914@qq.com
基金资助:
YANG Xiaojuan1,2(), JIN Juan2, FAN Dingyu2, HAO Qing2, YANG Lei2(), GENG Wenjuan1()
Received:
2022-10-19
Online:
2023-07-20
Published:
2023-07-11
Correspondence author:
YANG Lei (1981-), male, Jimusar, Xinjiang, associate researcher, research direction is fruit tree germplasm resources andbreeding, (E-mail)yanglei9961@163.com;Supported by:
摘要:
【目的】研究不同品种及同一品种不同叶位红枣叶片响应极端高温环境的光合特性,为枣树抗逆、高产、高效栽培提供依据。【方法】以2个耐高温差异明显品种骏枣和伏脆蜜枣为试材,通过人工温室模拟吐鲁番高温胁迫,采用Li-6400光合仪测定2个品种在昼温/夜温为42℃/30℃持续7 d高温胁迫叶片光合参数变化。【结果】高温使骏枣叶片气孔关闭,细胞内外气体交换减少,进入细胞CO2减少,同时水分利用效率降低,两者均不能满足光合作用所需,导致叶片光合速率降低;伏脆蜜枣叶片净光合速率(Pn)在连续7 d高温胁迫期间没有发生明显变化,且Pn与蒸腾速率(Tr)呈极显著正相关(P<0.01),Pn与胞间CO2浓度(Ci)呈极显著负相关(P<0.01),气孔没有完全闭合,仍在气体交换,叶片通过气孔进行蒸腾作用,带走一部分热量从而降低叶片温度,减小了高温对伏脆蜜枣叶片光合作用的影响。持续高温胁迫期间伏脆蜜枣不同枝条部位叶片的光合作用周变化始终高于骏枣,伏脆蜜枣适应高温胁迫的能力更强。伏脆蜜枣的新梢比2年生枝条叶片光合作用强,伏脆蜜枣新梢叶片适应高温胁迫的能力最强。【结论】高温使红枣叶片水分利用效率(WUE)和气孔导度(Gs)下降从而导致光合速率下降,连续7 d高温胁迫伏脆蜜不同枝条部位叶片抗高温能力更强,其中伏脆蜜新梢叶片抗高温能力最强,最能适应高温环境。
中图分类号:
杨晓娟, 靳娟, 樊丁宇, 郝庆, 杨磊, 耿文娟. 极端高温环境对骏枣和伏脆蜜枣光合特性的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(7): 1679-1688.
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图1 高温处理前后培养间温湿度日变化曲线及枣苗生长环境
Fig.1 Diurnal change of temperature and humidity before and after high temperature treatment and Jujube seedling growth environment
相关因子 Correlation factor | 净光合速率 Pn | 气孔导度 Gs | 胞间CO2 浓度 Ci | 蒸腾速率 Tr | VpdL | VpdA | 水分利用 WUE | 气孔限制值 Ls | 室内温度 Ta | 室内湿度 RH |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
净光合速率 Pn | 1 | |||||||||
气孔导度Gs | -0.16 | 1 | ||||||||
胞间CO2浓度 Ci | -0.61** | -0.05 | 1 | |||||||
蒸腾速率Tr | -0.55* | 0.43 | 0.06 | 1 | ||||||
VpdL | -0.48* | -0.50* | 0.52* | 0.22 | 1 | |||||
VpdA | -0.57* | -0.42 | 0.46 | 0.39 | 0.98** | 1 | ||||
水分利用WUE | 0.93** | -0.15 | -0.40 | -0.65** | -0.48* | -0.59** | 1 | |||
气孔限制值Ls | -0.76** | -0.24 | 0.66** | 0.22 | 0.75** | 0.76** | -0.60** | 1 | ||
室内温度Ta | -0.27 | 0.01 | 0.64** | -0.41 | 0.07 | -0.05 | 0.00 | 0.37 | 1 | |
室内湿度RH | -0.14 | 0.23 | -0.06 | 0.37 | 0.08 | 0.15 | -0.18 | -0.03 | -0.05 | 1 |
表1 骏枣光合生理因子与生态因子相关性
Tab.1 Correlation analysis results of photosynthetic physiological factors and ecological factors of junzao
相关因子 Correlation factor | 净光合速率 Pn | 气孔导度 Gs | 胞间CO2 浓度 Ci | 蒸腾速率 Tr | VpdL | VpdA | 水分利用 WUE | 气孔限制值 Ls | 室内温度 Ta | 室内湿度 RH |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
净光合速率 Pn | 1 | |||||||||
气孔导度Gs | -0.16 | 1 | ||||||||
胞间CO2浓度 Ci | -0.61** | -0.05 | 1 | |||||||
蒸腾速率Tr | -0.55* | 0.43 | 0.06 | 1 | ||||||
VpdL | -0.48* | -0.50* | 0.52* | 0.22 | 1 | |||||
VpdA | -0.57* | -0.42 | 0.46 | 0.39 | 0.98** | 1 | ||||
水分利用WUE | 0.93** | -0.15 | -0.40 | -0.65** | -0.48* | -0.59** | 1 | |||
气孔限制值Ls | -0.76** | -0.24 | 0.66** | 0.22 | 0.75** | 0.76** | -0.60** | 1 | ||
室内温度Ta | -0.27 | 0.01 | 0.64** | -0.41 | 0.07 | -0.05 | 0.00 | 0.37 | 1 | |
室内湿度RH | -0.14 | 0.23 | -0.06 | 0.37 | 0.08 | 0.15 | -0.18 | -0.03 | -0.05 | 1 |
相关因子 Correlation factor | 净光 合速率 Pn | 气孔导度 Gs | 胞间CO2 浓度 Ci | 蒸腾速率 Tr | VpdL | VpdA | 水分利用 WUE | 气孔 限制值 Ls | 室内温度 Ta | 室内湿度 RH |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
净光合速率Pn | 1 | |||||||||
气孔导度Gs | -0.12 | 1 | ||||||||
胞间CO2浓度 Ci | -0.81** | 0.18 | 1 | |||||||
蒸腾速率Tr | -0.24 | 0.21 | 0.20 | 1 | ||||||
VpdL | 0.94** | -0.12 | -0.80** | -0.50* | 1 | |||||
VpdA | -0.52* | 0.19 | 0.27 | 0.28 | -0.55* | 1 | ||||
水分利用WUE | -0.16 | -0.27 | 0.08 | 0.03 | -0.09 | -0.05 | 1 | |||
气孔限制值Ls | -0.19 | -0.32 | 0.12 | 0.03 | -0.13 | -0.01 | 0.98** | 1 | ||
室内温度Ta | -0.11 | -0.05 | 0.16 | 0.73** | 0.10 | 0.08 | -0.33 | -0.27 | 1 | |
室内湿度RH | -0.06 | 0.31 | -0.16 | 0.11 | -0.14 | 0.37 | -0.50* | -0.54* | -0.05 | 1 |
表2 伏脆蜜光合生理因子与生态因子相关性
Tab.2 Results of correlation analysis between photosynthetic physiological factors and ecological factors of Fucuimi
相关因子 Correlation factor | 净光 合速率 Pn | 气孔导度 Gs | 胞间CO2 浓度 Ci | 蒸腾速率 Tr | VpdL | VpdA | 水分利用 WUE | 气孔 限制值 Ls | 室内温度 Ta | 室内湿度 RH |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
净光合速率Pn | 1 | |||||||||
气孔导度Gs | -0.12 | 1 | ||||||||
胞间CO2浓度 Ci | -0.81** | 0.18 | 1 | |||||||
蒸腾速率Tr | -0.24 | 0.21 | 0.20 | 1 | ||||||
VpdL | 0.94** | -0.12 | -0.80** | -0.50* | 1 | |||||
VpdA | -0.52* | 0.19 | 0.27 | 0.28 | -0.55* | 1 | ||||
水分利用WUE | -0.16 | -0.27 | 0.08 | 0.03 | -0.09 | -0.05 | 1 | |||
气孔限制值Ls | -0.19 | -0.32 | 0.12 | 0.03 | -0.13 | -0.01 | 0.98** | 1 | ||
室内温度Ta | -0.11 | -0.05 | 0.16 | 0.73** | 0.10 | 0.08 | -0.33 | -0.27 | 1 | |
室内湿度RH | -0.06 | 0.31 | -0.16 | 0.11 | -0.14 | 0.37 | -0.50* | -0.54* | -0.05 | 1 |
处理 Treat- ment (d) | 品种 Variety | 净光合速率 Pn | 气孔导度 Gs | 胞间CO2浓度 Ci | 蒸腾速率 Tr | 水分利用率 WUE | 气孔限制值 Ls |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 骏枣 | 1.21±0.24a | 0.03±0.01a b | 500.90±15.71b | 0.41±0.02e | 3.05±0.82a | 0.84±0.08b |
伏脆蜜 | 1.86±0.17a | 0.02±0.007a | 316.01±14.84c | 0.45±0.03d | 4.33±0.45a | 0.66±0.28a | |
1 | 骏枣 | -2.29±0.23d | 0.03±0.01a b | 685.21±6.93a | 1.25±0.07c d | -1.9±0.03c | 1.28±0.12a |
伏脆蜜 | -1.33±0.09d | 0.03±0.01a | 611.03±21.45a | 0.94±0.16c d | -1.56±0.11c | 1.10±0.03a | |
2 | 骏枣 | -0.69±0.11c | 0.03±0.004b | 453.96±4.68b | 1.06±0.05d | -0.66±0.09b | 1.05±0.01b |
伏脆蜜 | -0.53±0.24c | 0.04±0.02a | 474.11±9.81a b | 1.5±0.17a b | -0.39±0.18b | 0.93±0.02a | |
3 | 骏枣 | -0.69±0.03c | 0.04±0.02a b | 448.98±6.95b | 1.37±0.02c | -0.52±0.04b | 1.03±0.01b |
伏脆蜜 | -0.16±0.09a b | 0.22±0.05a | 426.90±11.08a b | 1.32±0.19a b | -0.16±0.06b | 0.97±0.04a | |
5 | 骏枣 | -0.07±0.11b | 0.03±0.002a b | 470.97±3.32b | 1.66±0.06b | -0.04±0.06b | 0.92±0.008b |
伏脆蜜 | 0.44±0.07b | 0.11±0.04a | 452.86±18.60b c | 1.86±0.12a | 0.22±0.01b | 0.92±0.01a | |
7 | 骏枣 | -1.23±0.07c | 0.07±0.01a | 537.68±4.67b | 1.87±0.08a | -0.66±0.06b | 1.01±0.008b |
伏脆蜜 | -0.001±0.41b c | 0.96±0.77a | 514.75±16.72a b | 1.77±0.11a b | -0.02±0.23b | 1.02±0.04a |
表3 高温胁迫2个枣品种2年生枝条叶片各光合参数日均值
Tab.3 Daily mean values of photosynthetic parameters of leaves of biennial branches of two jujube cultivars stress with high temperature
处理 Treat- ment (d) | 品种 Variety | 净光合速率 Pn | 气孔导度 Gs | 胞间CO2浓度 Ci | 蒸腾速率 Tr | 水分利用率 WUE | 气孔限制值 Ls |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 骏枣 | 1.21±0.24a | 0.03±0.01a b | 500.90±15.71b | 0.41±0.02e | 3.05±0.82a | 0.84±0.08b |
伏脆蜜 | 1.86±0.17a | 0.02±0.007a | 316.01±14.84c | 0.45±0.03d | 4.33±0.45a | 0.66±0.28a | |
1 | 骏枣 | -2.29±0.23d | 0.03±0.01a b | 685.21±6.93a | 1.25±0.07c d | -1.9±0.03c | 1.28±0.12a |
伏脆蜜 | -1.33±0.09d | 0.03±0.01a | 611.03±21.45a | 0.94±0.16c d | -1.56±0.11c | 1.10±0.03a | |
2 | 骏枣 | -0.69±0.11c | 0.03±0.004b | 453.96±4.68b | 1.06±0.05d | -0.66±0.09b | 1.05±0.01b |
伏脆蜜 | -0.53±0.24c | 0.04±0.02a | 474.11±9.81a b | 1.5±0.17a b | -0.39±0.18b | 0.93±0.02a | |
3 | 骏枣 | -0.69±0.03c | 0.04±0.02a b | 448.98±6.95b | 1.37±0.02c | -0.52±0.04b | 1.03±0.01b |
伏脆蜜 | -0.16±0.09a b | 0.22±0.05a | 426.90±11.08a b | 1.32±0.19a b | -0.16±0.06b | 0.97±0.04a | |
5 | 骏枣 | -0.07±0.11b | 0.03±0.002a b | 470.97±3.32b | 1.66±0.06b | -0.04±0.06b | 0.92±0.008b |
伏脆蜜 | 0.44±0.07b | 0.11±0.04a | 452.86±18.60b c | 1.86±0.12a | 0.22±0.01b | 0.92±0.01a | |
7 | 骏枣 | -1.23±0.07c | 0.07±0.01a | 537.68±4.67b | 1.87±0.08a | -0.66±0.06b | 1.01±0.008b |
伏脆蜜 | -0.001±0.41b c | 0.96±0.77a | 514.75±16.72a b | 1.77±0.11a b | -0.02±0.23b | 1.02±0.04a |
图5 持续高温胁迫骏枣新梢与2年生枝条光合各参数周变化曲线
Fig.5 Weekly variation curves of photosynthetic parameters of new shoots and biennial branches of junzao under continuous high temperature stress
图6 持续高温胁迫伏脆蜜新梢与2年生枝条光合各参数周变化曲线
Fig.6 Weekly variation curves of photosynthetic parameters of new shoots and biennial branches of 'Fucuimi' under continuous high temperature stress
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