畢單系列玉米品種碳酸酐酶的光照生態適應性

摘要：應用適定性參數法、變異系數法和回歸系數法，分析了畢單系列主栽玉米品種碳酸酐酶（CA）活性的光照生態適應性。應用適定性參數法分析的結果表明，畢單18號的CA穩定性較差， 畢單17號的CA對所有光照條件的適應性良好，畢單10號的CA在光照變化的響應中顯得過于穩定，畢單15號的CA則顯得活性較低，而且穩定性很差；畢單13號在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好；應用變異系數法分析的結果表明，畢單18號、畢單17號為高CA活性高穩定性品種，畢單10號為低CA活性高穩定性品種，畢單13號為低CA活性低穩定性品種，畢單15號為低CA活性高不穩定性品種；應用回歸系數法分析的結果表明，畢單17號、畢單18號、畢單13號為低適應性品種，而畢單10號、畢單15號為高適應性品種。

關鍵詞：畢單系列玉米品種；碳酸酐酶（CA）活性；光照適應性

中圖分類號：S513.01 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）01-0020-03

Analyzing Light Suitability of Carbonic Anhydrase from Bidan Maize Varieties

XU Xian-yu

（School of Geography and Life Sciences， Bijie University， Bijie 551700， Guizhou，China）

Abstract： Using well-posedness parameters， variation coefficients and regression coefficients， ecological suitability of carbonic anhydrase from Bidan maize varieties was analyzed. The results showed that the stability of Bidan No.18 CA was poor. Bidan No.17 had good adaptability. Bidan No.10 was stable. Bidan No.15 was poor stability and its CA activity was low to light change. CA reaction of Bidan No.13 had good stability and suitability. Bidan No.18 and Bidan No.17 were highly reactive and stable. Bidan No.10 was slightly active and highly stable. Bidan No.13 was slightly active and stable. Bidan No.15 was slightly active and highly instable. Bidan No.17， Bidan No.18 and Bidan No.13 were lowly adaptive varieties. Bidan No.10 and Bidan No.15 were highly adaptive varieties.

Key words： maize variety of Bidan series； carbonic anhydrase activity； light suitability

收稿日期：2013-05-10

基金項目：畢節學院科學研究基金資助重點項目 （20072002）

作者簡介：胥獻宇（1965-），男，重慶大足人，教授，主要從事生態農業、植物生理生態的教學與研究，（電話）13885789637（電子信箱）

bjxxy@163.com。

在玉米生產中，選育適應性廣、抗逆性強的玉米新品種是育種的主要目標之一。新品種的選育，不僅要在有利的環境條件下能夠高產，而且在不利的環境條件下也應具有相對高產或穩產的能力，即具有較好的適應性和穩定性。曾憲東等[1]、李西騰等[2]認為碳酸酐酶（CA）活性高低及對環境的響應程度大小可能是品種適應性強弱的指標之一。

通過研究在不同光照影響下CA活性的變化，可分析不同品種的CA在不同光照條件下的穩定性，進而為間接評價玉米品種的光照適應性、穩產性等提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料由畢節市農業科學研究所提供，為畢節地區已經和即將推廣的畢單系列雜交玉米種，均為單交種，即畢單10號（BD10）、畢單13號（BD13）、畢單15號（BD15）、畢單17號（BD17）、畢單18號（BD18）。

1.2 試驗方法

5個畢單系列玉米品種幼苗分別在1 500、

5 200和12 000 lx的“弱光”、“中光”、“強光”下處理，測定其CA活性的方法參照文獻[3]。

參照張勇躍等[4]、周青等[5]、何代元等[6]使用的評價方法，采用適定性參數法、變異系數法和回歸系數法對光照因子影響下的各品種CA活性的穩定性、適應性進行分析。

1.2.1 CA活性的適定性參數法分析 適定性參數用ai表示，ai=Si/S，式中Si為各品種CA活性的標準差，S為所有品種CA活性的平均標準差。

如果以ai為橫坐標，以CA活性為縱坐標作圖，則圖中原點：橫坐標ai為1，縱坐標CA活性為所有品種的平均CA活性x=2.294 WAU/g。凡落于象限Ⅰ的品種（x>x，ai>1）高產而不穩定，落于象限Ⅱ的品種（x>x，ai<1）高產而穩定，落于象限Ⅲ的品種（x1）低產而不穩定。

一個好的品種應該CA活性高而ai接近于1，對所有環境適應性良好。在此，ai值過小，高于平均穩定性，表明該品種CA活性變化對光照反應遲鈍，在不同光照環境中CA活性差異小而穩定性好，不能有效地利用優良環境。ai過大，低于平均穩定性，說明該品種CA活性對光照反應敏感，在不同光照環境中CA活性差異大而穩定性差，能充分利用有利環境，在有利環境下CA表現為高活性，在不利環境下CA活性下降亦很明顯。

1.2.2 CA活性的變異系數法、回歸系數法分析 采用變異系數（CV）法、回歸系數（bi）法對5個品種CA活性進行綜合分析，可把各品種CA活性的穩定性、適應性有機地結合起來[5]，為玉米新品種選育提供參考依據。

以變異系數（CV）為橫坐標，CA活性為縱坐標，以所有品種CV=38.17%、x=2.294 WAU/g為原點構建品種CA穩定性坐標區域，坐標圖中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分別代表高活性不穩定型、高活性穩定型、低活性穩定型、低活性不穩定型；以回歸系數（bi）為橫坐標，CA活性為縱坐標，以所有品種bi=0.000 05，x=2.294 WAU/g為原點構建品種CA適應性坐標區域，坐標圖中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分別代表高活低適型、高活高適型、低活高適型、低活低適型。

2 結果與分析

5個玉米品種的適定性參數見表1。BD15、BD18、BD13和BD17四個玉米品種的ai﹥1，只有BD10的ai﹤1。以適定性參數、變異系數和回歸系數作為橫坐標，以CA活性作為縱坐標作圖，各品種CA活性與ai、CV、bi的關系分別見圖1、圖2和圖3。

由圖1可知，在光照因子影響下，BD18的CA活性較高而穩定性較差，BD17的CA對所有光照條件的適應性良好，BD10的CA在光照變化的響應中顯得過于穩定，BD15的CA則顯得活性較低，而且穩定性很差；BD13在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好。

由圖2可知，在光照因子影響下，BD18為高CA活性品種，雖然處于第Ⅰ象限，但其變異系數接近原點，故穩定性較好；BD17為高CA活性高穩定性品種，BD10為低CA活性高穩定性品種，且過于穩定；BD13為低CA活性低穩定性品種，BD15為低CA活性低穩定性品種。

由圖3可知，BD17、BD18、BD13為低適應性品種，而BD10、BD15為高適應性品種。

3 結論與討論

通過適定性參數法分析，BD18、BD17位于第Ⅰ象限，ai分別為1.139 0、1.002 3，其中BD18的ai偏大，表明其雖然在光照變化的響應中CA活性較高，但CA穩定性較差，對光照變化反應敏感，雖然可以充分利用有利光照條件，但在不良光照條件下CA活性下降明顯；BD17的ai十分接近1，表明其對所有光照條件的適應性良好。BD10位于第Ⅲ象限，表明其在光照變化的響應中CA活性較低，但由于其ai過小，顯得過于穩定，不能有效地利用優良的光照環境。BD13、BD15位于第Ⅳ象限，其中BD15在光照變化的響應中CA活性較低，而且穩定性很差；BD13的ai為1.013 7，接近1，說明這個品種在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好。與以前關于這5個玉米品種CA對光照變化的反應及對光照敏感性排序的研究結論[3]總體上是吻合的。因此采用該方法對品種作出評價是比較科學的。

采用變異系數法、回歸系數法綜合分析品種的表現，應盡量取長補短，互彌不足，也許能對參試品種CA受光照影響做出更為客觀真實的評價。因為從CA活性的變異系數法、回歸系數法分析結果看，變異系數法可能主要反映了品種本身遺傳、生理等背景對CA活性的影響，而對環境因素影響CA的程度表現不足。回歸系數法則體現了環境和生態因子對品種CA的影響，只反映了品種的適應性。因此必須將兩種方法結合起來對品種做出評價，單純采用某一種方法來評價品種是不科學的[7，8]。

參考文獻：

[1] 曾憲東，余龍江，李 為，等.西南巖溶地區黃荊葉片碳酸酐酶的穩定性[J]. 植物學通報，2005，22（2）：169-174.

[2] 李西騰，吳沿友，郝建朝.喀斯特地區碳酸酐酶與環境的關系及意義[J].礦物巖石地球化學通報，2005，24（3）：252-257.

[3] 胥獻宇.不同光照條件下玉米碳酸酐酶活性差異比較與分析[J].安徽農業科學，2010，38（33）：18684-18688.

[4] 張勇躍，劉志堅，李建國.適定性參數評價甘薯新品種豐產性、穩定性和適應性[J].雜糧作物，2001，21（4）：27-29.

[5] 周 青，范 陽，徐淑霞，等.綜合分析大豆區試中品種的高產穩產和適應性[J].陜西農業科學，2008（4）：14-15.

[6] 何代元，胡 寧，劉經緯，等.玉米雜交種穩定性分析[J].種業導刊，2008（8）：19-20.

[7] 高金鋒.蕎麥品種穩定性與適應性分析及評價研究[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2008.

[8] 俞世蓉.作物品種適應性和產量穩定性問題探討[J].南京農業大學學報，1989，12（3）：17-23.

（責任編輯 鄭 威）

一個好的品種應該CA活性高而ai接近于1，對所有環境適應性良好。在此，ai值過小，高于平均穩定性，表明該品種CA活性變化對光照反應遲鈍，在不同光照環境中CA活性差異小而穩定性好，不能有效地利用優良環境。ai過大，低于平均穩定性，說明該品種CA活性對光照反應敏感，在不同光照環境中CA活性差異大而穩定性差，能充分利用有利環境，在有利環境下CA表現為高活性，在不利環境下CA活性下降亦很明顯。

1.2.2 CA活性的變異系數法、回歸系數法分析 采用變異系數（CV）法、回歸系數（bi）法對5個品種CA活性進行綜合分析，可把各品種CA活性的穩定性、適應性有機地結合起來[5]，為玉米新品種選育提供參考依據。

以變異系數（CV）為橫坐標，CA活性為縱坐標，以所有品種CV=38.17%、x=2.294 WAU/g為原點構建品種CA穩定性坐標區域，坐標圖中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分別代表高活性不穩定型、高活性穩定型、低活性穩定型、低活性不穩定型；以回歸系數（bi）為橫坐標，CA活性為縱坐標，以所有品種bi=0.000 05，x=2.294 WAU/g為原點構建品種CA適應性坐標區域，坐標圖中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分別代表高活低適型、高活高適型、低活高適型、低活低適型。

2 結果與分析

5個玉米品種的適定性參數見表1。BD15、BD18、BD13和BD17四個玉米品種的ai﹥1，只有BD10的ai﹤1。以適定性參數、變異系數和回歸系數作為橫坐標，以CA活性作為縱坐標作圖，各品種CA活性與ai、CV、bi的關系分別見圖1、圖2和圖3。

由圖1可知，在光照因子影響下，BD18的CA活性較高而穩定性較差，BD17的CA對所有光照條件的適應性良好，BD10的CA在光照變化的響應中顯得過于穩定，BD15的CA則顯得活性較低，而且穩定性很差；BD13在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好。

由圖2可知，在光照因子影響下，BD18為高CA活性品種，雖然處于第Ⅰ象限，但其變異系數接近原點，故穩定性較好；BD17為高CA活性高穩定性品種，BD10為低CA活性高穩定性品種，且過于穩定；BD13為低CA活性低穩定性品種，BD15為低CA活性低穩定性品種。

由圖3可知，BD17、BD18、BD13為低適應性品種，而BD10、BD15為高適應性品種。

3 結論與討論

通過適定性參數法分析，BD18、BD17位于第Ⅰ象限，ai分別為1.139 0、1.002 3，其中BD18的ai偏大，表明其雖然在光照變化的響應中CA活性較高，但CA穩定性較差，對光照變化反應敏感，雖然可以充分利用有利光照條件，但在不良光照條件下CA活性下降明顯；BD17的ai十分接近1，表明其對所有光照條件的適應性良好。BD10位于第Ⅲ象限，表明其在光照變化的響應中CA活性較低，但由于其ai過小，顯得過于穩定，不能有效地利用優良的光照環境。BD13、BD15位于第Ⅳ象限，其中BD15在光照變化的響應中CA活性較低，而且穩定性很差；BD13的ai為1.013 7，接近1，說明這個品種在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好。與以前關于這5個玉米品種CA對光照變化的反應及對光照敏感性排序的研究結論[3]總體上是吻合的。因此采用該方法對品種作出評價是比較科學的。

采用變異系數法、回歸系數法綜合分析品種的表現，應盡量取長補短，互彌不足，也許能對參試品種CA受光照影響做出更為客觀真實的評價。因為從CA活性的變異系數法、回歸系數法分析結果看，變異系數法可能主要反映了品種本身遺傳、生理等背景對CA活性的影響，而對環境因素影響CA的程度表現不足。回歸系數法則體現了環境和生態因子對品種CA的影響，只反映了品種的適應性。因此必須將兩種方法結合起來對品種做出評價，單純采用某一種方法來評價品種是不科學的[7，8]。

參考文獻：

[1] 曾憲東，余龍江，李 為，等.西南巖溶地區黃荊葉片碳酸酐酶的穩定性[J]. 植物學通報，2005，22（2）：169-174.

[2] 李西騰，吳沿友，郝建朝.喀斯特地區碳酸酐酶與環境的關系及意義[J].礦物巖石地球化學通報，2005，24（3）：252-257.

[3] 胥獻宇.不同光照條件下玉米碳酸酐酶活性差異比較與分析[J].安徽農業科學，2010，38（33）：18684-18688.

[4] 張勇躍，劉志堅，李建國.適定性參數評價甘薯新品種豐產性、穩定性和適應性[J].雜糧作物，2001，21（4）：27-29.

[5] 周 青，范 陽，徐淑霞，等.綜合分析大豆區試中品種的高產穩產和適應性[J].陜西農業科學，2008（4）：14-15.

[6] 何代元，胡 寧，劉經緯，等.玉米雜交種穩定性分析[J].種業導刊，2008（8）：19-20.

[7] 高金鋒.蕎麥品種穩定性與適應性分析及評價研究[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2008.

[8] 俞世蓉.作物品種適應性和產量穩定性問題探討[J].南京農業大學學報，1989，12（3）：17-23.

（責任編輯 鄭 威）

一個好的品種應該CA活性高而ai接近于1，對所有環境適應性良好。在此，ai值過小，高于平均穩定性，表明該品種CA活性變化對光照反應遲鈍，在不同光照環境中CA活性差異小而穩定性好，不能有效地利用優良環境。ai過大，低于平均穩定性，說明該品種CA活性對光照反應敏感，在不同光照環境中CA活性差異大而穩定性差，能充分利用有利環境，在有利環境下CA表現為高活性，在不利環境下CA活性下降亦很明顯。

1.2.2 CA活性的變異系數法、回歸系數法分析 采用變異系數（CV）法、回歸系數（bi）法對5個品種CA活性進行綜合分析，可把各品種CA活性的穩定性、適應性有機地結合起來[5]，為玉米新品種選育提供參考依據。

以變異系數（CV）為橫坐標，CA活性為縱坐標，以所有品種CV=38.17%、x=2.294 WAU/g為原點構建品種CA穩定性坐標區域，坐標圖中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分別代表高活性不穩定型、高活性穩定型、低活性穩定型、低活性不穩定型；以回歸系數（bi）為橫坐標，CA活性為縱坐標，以所有品種bi=0.000 05，x=2.294 WAU/g為原點構建品種CA適應性坐標區域，坐標圖中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分別代表高活低適型、高活高適型、低活高適型、低活低適型。

2 結果與分析

5個玉米品種的適定性參數見表1。BD15、BD18、BD13和BD17四個玉米品種的ai﹥1，只有BD10的ai﹤1。以適定性參數、變異系數和回歸系數作為橫坐標，以CA活性作為縱坐標作圖，各品種CA活性與ai、CV、bi的關系分別見圖1、圖2和圖3。

由圖1可知，在光照因子影響下，BD18的CA活性較高而穩定性較差，BD17的CA對所有光照條件的適應性良好，BD10的CA在光照變化的響應中顯得過于穩定，BD15的CA則顯得活性較低，而且穩定性很差；BD13在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好。

由圖2可知，在光照因子影響下，BD18為高CA活性品種，雖然處于第Ⅰ象限，但其變異系數接近原點，故穩定性較好；BD17為高CA活性高穩定性品種，BD10為低CA活性高穩定性品種，且過于穩定；BD13為低CA活性低穩定性品種，BD15為低CA活性低穩定性品種。

由圖3可知，BD17、BD18、BD13為低適應性品種，而BD10、BD15為高適應性品種。

3 結論與討論

通過適定性參數法分析，BD18、BD17位于第Ⅰ象限，ai分別為1.139 0、1.002 3，其中BD18的ai偏大，表明其雖然在光照變化的響應中CA活性較高，但CA穩定性較差，對光照變化反應敏感，雖然可以充分利用有利光照條件，但在不良光照條件下CA活性下降明顯；BD17的ai十分接近1，表明其對所有光照條件的適應性良好。BD10位于第Ⅲ象限，表明其在光照變化的響應中CA活性較低，但由于其ai過小，顯得過于穩定，不能有效地利用優良的光照環境。BD13、BD15位于第Ⅳ象限，其中BD15在光照變化的響應中CA活性較低，而且穩定性很差；BD13的ai為1.013 7，接近1，說明這個品種在所有光照環境中CA的反應較穩定，適應性較好。與以前關于這5個玉米品種CA對光照變化的反應及對光照敏感性排序的研究結論[3]總體上是吻合的。因此采用該方法對品種作出評價是比較科學的。

采用變異系數法、回歸系數法綜合分析品種的表現，應盡量取長補短，互彌不足，也許能對參試品種CA受光照影響做出更為客觀真實的評價。因為從CA活性的變異系數法、回歸系數法分析結果看，變異系數法可能主要反映了品種本身遺傳、生理等背景對CA活性的影響，而對環境因素影響CA的程度表現不足。回歸系數法則體現了環境和生態因子對品種CA的影響，只反映了品種的適應性。因此必須將兩種方法結合起來對品種做出評價，單純采用某一種方法來評價品種是不科學的[7，8]。

參考文獻：

[1] 曾憲東，余龍江，李 為，等.西南巖溶地區黃荊葉片碳酸酐酶的穩定性[J]. 植物學通報，2005，22（2）：169-174.

[2] 李西騰，吳沿友，郝建朝.喀斯特地區碳酸酐酶與環境的關系及意義[J].礦物巖石地球化學通報，2005，24（3）：252-257.

[3] 胥獻宇.不同光照條件下玉米碳酸酐酶活性差異比較與分析[J].安徽農業科學，2010，38（33）：18684-18688.

[4] 張勇躍，劉志堅，李建國.適定性參數評價甘薯新品種豐產性、穩定性和適應性[J].雜糧作物，2001，21（4）：27-29.

[5] 周 青，范 陽，徐淑霞，等.綜合分析大豆區試中品種的高產穩產和適應性[J].陜西農業科學，2008（4）：14-15.

[6] 何代元，胡 寧，劉經緯，等.玉米雜交種穩定性分析[J].種業導刊，2008（8）：19-20.

[7] 高金鋒.蕎麥品種穩定性與適應性分析及評價研究[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2008.

[8] 俞世蓉.作物品種適應性和產量穩定性問題探討[J].南京農業大學學報，1989，12（3）：17-23.

（責任編輯 鄭 威）