俄羅斯百脈根種質材料的光合特性研究

吳 芳，師尚禮，張立媛，張翠梅(甘肅農業大學 草業學院/草業生態系統教育部重點實驗室/甘肅省草業工程實驗室/中-美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

俄羅斯百脈根種質材料的光合特性研究

吳 芳，師尚禮，張立媛，張翠梅
(甘肅農業大學 草業學院/草業生態系統教育部重點實驗室/甘肅省草業工程實驗室/中-美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

利用德國GFS-3000光合儀，以百脈根品種里奧、邁瑞伯、佐治亞為對照，測定了從俄羅斯引進到西北綠洲地區的61份百脈根種質材料的光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導度(Gs)等光合特性指標，通過灰色關聯度加權分析及聚類分析綜合評價了供試種質材料的光合性能。結果表明：61份種質材料可分為3類，第Ⅰ類12份種質材料，光合性能較優，其中，排在前5位的材料分別為Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-5642、Zxy09p-6464、Zxy09p-6300，該類材料的光合速率在18.12～23.39 μmol/(m2·s),胞間CO2濃度在305.49～365.90 μmol/mol，氣孔限制值在0.28～0.34 μmol/(m2·s)；第Ⅱ類包括引進的26份材料及對照佐治亞、邁瑞伯，光合性能中等，該類材料的光合速率在14.59～20.12 μmol/(m2·s)，胞間CO2濃度在197.32～335.53 μmol/mol，氣孔限制值在0.32～0.54 μmol/(m2·s)；第Ⅲ類為Zxy06p-2287，Zxy08p-4528和Zxy09p-5809等20份材料及對照里奧，光合性能差，該類材料的光合速率在10.41～16.86 μmol/(m2·s)，胞間CO2濃度在217.70～319.64 μmol/mol，氣孔限制值在0.34～0.51 μmol/(m2·s)。

百脈根；光合速率；胞間CO2濃度；氣孔限制值

百脈根(Lotuscorniculatus)為豆科百脈根屬多年生優質牧草，又稱五葉草、鳥足豆、瘠地苜蓿。原產于歐亞兩洲的溫暖地帶，從19世紀開始引種栽培，多年來形成了很多地區品種[1]。據文獻記載，我國從加拿大引進了百脈根品種邁瑞伯(Lotuscorniculatuscv.Mirabal)和里奧(Lotuscorniculatuscv.Leo)[2]。許多科研單位對百脈根的植物學特征、生物學特性、生產性能和經濟性狀、栽培技術、營養成分含量及基因組成等方面進行了廣泛深入的研究[3-6]。劉發濤等[5]研究表明，里奧百脈根具有抗寒抗旱、再生性好、產草量和營養價值高等優點。閆向忠等[7]研究報道，邁瑞伯抗寒耐旱，耐堿性強，營養價值高，在我國西北寒冷干旱的河西走廊灌溉地區具有較高的引種栽培價值。容維中等[8]研究報道，百脈根抗旱耐熱性強，可在甘肅中部溫暖半干旱地區推廣種植。因此，百脈根是利用前景廣闊的優質牧草，也是具有較強抗逆境能力的植物和水土保持植物[9]，這一優勢資源在人工草地建設及畜牧業生產中的充分利用，能起到發展經濟和保護生態環境的雙重效益。

光合作用是植物生產最基本的生理過程之一，是構成植物產量和品質的基礎和決定性因素[10]。光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度等光合參數不僅能衡量植物的光合性能，還能反映植物的生長速率[11]。光合能力與牧草產量密切相關，選擇光合能力強的品系或品種是提高干物質產量的有效方法之一[12]。馬鳴等[13]對野大麥(Hodeumbrevisubulatum)、直穗鵝觀草(Roegneriaturczaninovii)和垂穗披堿草(Elymusnutans)的光合速率、蒸騰速率等光合參數進行了比較[14-15]。為了豐富百脈根種質的研究，試驗以61份俄羅斯百脈根種質材料為研究對象，里奧(Lotuscorniculatuscv.Leo)、邁瑞伯(Lotuscorniculatuscv．Mirabal)、佐治亞(Lotuscorniculatuscv.Georgia)作為對照，分析了自然條件下分枝期葉片的光合特性，旨在了解其光合生理生態多樣性，以期為西北綠洲地區百脈根的科學栽培管理及優質育種提供一定的理論基礎。

1 材料和方法

1.1試驗地自然概況

試驗地設在甘肅省武威市黃羊鎮甘肅農業大學牧草試驗基地，位于河西走廊東端，具有大陸性氣候和青藏高原氣候的綜合特點。地理位置E 102°50′，N 37°40′，海拔1 740 m，≥10℃的年有效積溫為2 985.4℃，年均氣溫7.7℃，年日照時數大于2 600 h，年降水量158 mm，主要集中在7～9月，年平均蒸發量2 281 mm，冬季寒冷干燥，雨雪稀少，全年無霜期120 d。

1.2試驗材料與設計

61份百脈根種質材料由國家牧草種質資源收集保護項目從俄羅斯作物種質資源保護中心引入(表1)，其余3份對照材料分別為里奧、邁瑞伯、佐治亞，由甘肅農業大學草業學院提供。供試材料于2013年4月14日播種，采用隨機區組設計，每個材料3次重復。小區面積3.0 m×1.5 m，條播，播深2 cm，行距50 cm，播量50 kg/hm2。小區間隔50 cm，區組間走道1 m，試驗地四周保護行1.5 m。播前施過磷酸鈣1 500 kg/hm2、尿素75 kg/hm2作為底肥，建植后不再施肥，適時進行灌溉、除草等田間管理。

表1 供試材料的名稱和來源

1.3測定項目與方法

2016年5月10～14日上午9∶00～11∶30，在自然條件下采用德國GFS-3000光合系統測定供試百脈根材料，此時百脈根材料處于生長第3年第1茬分枝期。測定的指標為葉片的光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)。每個小區隨機選取10株正常生長的植株測定光合指標，每株選取1個生長良好的枝條，測定從頂葉向下數第3片完全展開的健康完整葉片，重復5次，氣孔限制值(Ls)和葉片瞬時水分利用效率(WUE)由公式計算：

Ls=1-Ci/Ca，WUE=Pn/Tr。

1.4數據統計分析

通過Excel 2007軟件對數據進行基本統計處理；采用SPSS 16.0軟件進行聚類分析。

1.5灰色關聯度分析法

灰色關聯度分析法參照文獻[16]的分析方法。

2 結果與分析

2.1不同材料的光合速率多樣性分析

供試材料光合速率的分布為10.41～23.39 μmol/(m2·s)，有83.60%的材料光合速率主要集中在14～21 μmol/(m2·s)，高于21 μmol/(m2·s)的材料占4.90%，低于14 μmol/(m2·s)的材料占11.5%。對照材料佐治亞、邁瑞伯、里奧的光合速率分別為18.04，17.58和13.96 μmol/(m2·s)。光合速率高于佐治亞的材料共22份，其中Zxy08p-4693光合速率最高，比佐治亞高29.66%；光合速率低于里奧的材料有7份，其中Zxy06p-1775的光合速率最低，比里奧低了25.43%。光合速率是衡量作物同化CO2和合成有機產物能力的重要參數[20]。由試驗數據分析可以看出，Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-6464 、Zxy06p-1648、Zxy06p-1687 和Zxy09p-6368等材料的光合速率較大，Zxy06p-2287、Zxy08p-5019、Zxy09p-5647、Zxy09p-5991、Zxy09p-6019、Zxy09p-6401和Zxy09p-6485的光合速率較小(圖1)。

圖1 百脈根材料的光合速率Fig.1 The photosynthetic rate of tested materials

2.2不同材料的蒸騰速率多樣性分析

供試材料蒸騰速率是3.29～12.13 mmol/(m2·s)(圖2)，有95.10%的材料蒸騰速率主要集中在4～9 mmol/(m2·s)，3.30%的材料高于9 mmol/(m2·s)，1.60%的材料低于4 mmol/(m2·s)。對照材料邁瑞伯、里奧、佐治亞的蒸騰速率分別為6.37、4.91、4.65 mmol/(m2·s)。蒸騰速率高于邁瑞伯的材料共36份，其中Zxy09p-5642蒸騰速率最高，比邁瑞伯高90.42%；蒸騰速率低于佐治亞的材料有7份，其中蒸騰速率最低的材料是Zxy08p-4892，比對照佐治亞低29.24%。

圖2 百脈根材料的蒸騰速率Fig.2 The transportation rate of tested materials

2.3不同材料的水分利用率多樣性分析

供試材料水分利用率在1.54～4.91 μmol/(mmol)(圖3)，有82.00%的材料水分利用率主要集中在2～4 μmol/mmol，4.90%的材料高于4 μmol/mmol，13.10%的材料低于2 μmol/mmol。對照材料佐治亞、里奧、邁瑞伯的水分利用率分別為3.91、2.90和2.77 μmol/mmol。水分利用率高于佐治亞的材料有3份，分別為Zxy06p-2116，Zxy06p-2153和Zxy08p-4892，其中水分利用率最高的是Zxy08p-4892，比佐治亞高25.58%；水分利用率低于邁瑞伯的材料有39份，其中Zxy09p-5642水分利用率最低，比邁瑞伯低44.40%。

圖3 百脈根材料的水分利用率Fig.3 The water use efficiency of tested materials

2.4不同材料的胞間CO2濃度多樣性分析

供試材料胞間CO2濃度的變化為197.32～365.90 μmol/mol(圖4)，有82.00%的材料胞間CO2濃度主要集中在250～350 μmol/mol，4.90%的材料高于350 μmol/mol，13.10%的材料的濃度低于250 μmol/mol。對照材料佐治亞、里奧、邁瑞伯的胞間CO2濃度分別為335.24，267.15和258.24 μmol/mol。胞間CO2濃度高于佐治亞的材料有8份，分別為Zxy06p-1648、Zxy06p-1785、Zxy06p-2116、Zxy06p-2228、Zxy06p-2376、Zxy06p-2663、Zxy06p-2666、Zxy08p-4693，其中胞間CO2濃度最高的材料是Zxy06p-2376，比佐治亞高9.15%；胞間CO2濃度低于邁瑞伯的材料有10份，其中材料Zxy09p-6365的胞間CO2濃度最低，比邁瑞伯低23.59%。

圖4 百脈根材料的胞間CO2濃度Fig.4 The intercellular CO2 concentration of tested materials

2.5不同材料的氣孔導度多樣性分析

供試材料氣孔導度為81.29～270.16 μmol/(m2·s)(圖5)，有77.10%的材料氣孔導度主要集中在120～250 μmol/(m2·s)，9.80%的材料高于250 μmol/(m2·s)，13.10%的材料低于120 μmol/(m2·s)。對照材料佐治亞、邁瑞伯、里奧的氣孔導度分別為178.39，178.39和115.39 μmol/(m2·s)。氣孔導度高于佐治亞的材料有30份，其中Zxy08p-4693的氣孔導度最高，比佐治亞高51.44%，表明它的保水能力較差，其水分利用率也比較低；氣孔導度低于里奧的材料還有7份，分別為Zxy09p-5591、Zxy09p-5647、Zxy09p-5991、Zxy09p-6019、Zxy09p-6365、Zxy09p-6401、Zxy09p-6485，而Zxy09p-5991氣孔導度最低，比里奧低了29.55%。

圖5 百脈根材料的氣孔導度Fig.5 The stomatal conductance of tested materials

2.6不同材料的氣孔限制值多樣性分析

供試材料氣孔限制值的變化為0.28～0.54 μmol/(m2·s)(圖6)，有90.20%的材料氣孔限制值主要集中在0.30～0.50 μmol/(m2·s)，6.50%的材料高于0.50 μmol/(m2·s)，3.30%的材料低于0.30 μmol/(m2·s)。對照材料邁瑞伯、里奧、佐治亞的氣孔限制值分別為0.46，0.45和0.34 μmol/(m2·s)，氣孔限制值高于邁瑞伯的材料有8份，分別為Zxy09p-5591、Zxy09p-5647、Zxy09p-5809、Zxy09p-5991、Zxy09p-6019、Zxy09p-6365、Zxy09p-6401、Zxy09p-6485，其中氣孔限制值最高的材料是Zxy09p-6365，比邁瑞伯高17.39%；氣孔限制值低于佐治亞的材料有17份，其中Zxy06p-1785的氣孔限制值最低，比佐治亞低了17.65%。

圖6 百脈根材料的氣孔限制值Fig.6 The stomatal limitation value of tested materials

2.7不同百脈根材料光合生理綜合評價

根據灰色關聯度分析法，對供試百脈根材料的6項光合參數先進行無量綱化處理，得到相應的關聯系數，根據等權關聯度公式，即得到供試百脈根材料光合參數同參考材料之間的等權關聯度(表2)。

各光合參數對光合作用高低的貢獻率不同，由權重系數公式計算得出各光合參數的權重：胞間CO2濃度(0.211 3)>光合速率(0.176 2)>氣孔限制值(0.170 7)>氣孔導度(0.165 4)>蒸騰速率(0.138 9)>水分利用率(0.137 6)。再根據加權關聯度公式計算得到加權關聯度(表2)。

表2 關聯系數及關聯度

ξ38(k)0．50090．37010．49860．38530．53150．85250．5231440．532844ξ39(k)0．52240．46460．64590．45360．39810．57860．5105520．525352ξ40(k)0．64631．00000．72230．89470．34720．46580．679420．68363ξ41(k)0．42970．40340．52540．35830．39460．79900．4851610．497861ξ42(k)0．64890．54560．65440．61590．40300．53050．5664240．579626ξ43(k)0．50410．51140．64810．49470．37630．53580．5117500．525353ξ44(k)0．49820．38640．51590．39340．47170．77400．5066550．517557ξ45(k)0．40090．37670．52110．34300．39920．82960．4784620．491662ξ46(k)0．46630．39010．48510．38160．44360．85030．5028570．513659ξ47(k)0．68310．48940．68290．54660．43740．56300．5671230．582922ξ48(k)0．51850．42770．65860．60130．42550．53740．5282410．543142ξ49(k)0．76760．48020．83050．88000．46580．46720．648550．66985ξ50(k)0．48950．41120．65860．41980．42700．59020．4994590．515258ξ51(k)0．49230．58180．73230．55100．35280．48200．5320400．547338ξ52(k)0．50930．40450．45080．38800．45231．00000．5342380．544740ξ53(k)0．72290．57630．74460．64570．40830．51780．6026140．619413ξ54(k)0．41520．40520．53650．36430．38630．71830．4710640．483464ξ55(k)0．48420．51780．64610．44530．37050．58510．5082540．522055ξ56(k)0．54290．52260．59880．48590．38920．59990．5232430．534943ξ57(k)0．83460．58310．72610．88420．42100．48940．656440．67234ξ58(k)0．55910．47420．82600．53210．40760．49530．5490290．570727ξ59(k)0．56650．45410．55920．47140．42960．64680．5213450．532745ξ60(k)0．39680．36290．51160．34380．42350．82640．4775630．489963ξ61(k)0．64380．44260．72420．64670．51650．51910．5822170．597918ξ62(k)0．47520．38000．59520．38920．47100．67740．4980600．511460ξ63(k)0．59490．43460．57180．43070．45610．71730．5342370．547039ξ64(k)0．61490．37190．86570．51800．64240．50140．5857160．605816WK0．17620．13890．21130．16540．13760．1707

注：1.光合速率；2.蒸騰速率；3.胞間CO2濃度；4.氣孔導度；5.水分利用率；6.氣孔限制值；ξ1(k)， …ξ64(k)分別對應材料X1，…X64的關聯系數；WK為權重

供試百脈根種質材料中光合性能最優的是Zxy08p-4693(表2)，排在第1位，Zxy06p-2376、Zxy09p-5642的光合性能次之，排名分別為第2、第3；光合性能最差的材料為Zxy09p-6401，3份對照材料佐治亞、邁瑞伯、里奧的光合作用排名分別為16，39和60，等權關聯度同加權關聯度的分析結果基本一致。

采用聚類分析法，依據加權關聯度值，通過離差平方和法在歐式距離7.5處將61份俄羅斯百脈根材料及3份對照材料劃分為3類(圖7)。從聚類分析的結果可以看出，第Ⅰ類群，單葉光合性能較優的材料，包括Zxy06p系列的7份材料，Zxy08p系列的2份材料、Zxy09p系列的3份材料，主要特征是平均加權關聯度最大，這類材料的光合速率、蒸騰速率及氣孔導度均較高、氣孔限制值均較低；第Ⅱ 類群，單葉光合性能中等的材料，包括Zxy06p系列的7份材料、Zxy08p系列的13份材料、Zxy09p系列的8份材料及對照佐治亞、邁瑞伯，主要特征是平均加權關聯度居中，水分利用率的平均值最高；第Ⅲ類群，單葉光合性能差的材料，包括Zxy06p系列的1份材料、Zxy08p系列的6份材料、Zxy09p系列的14份材料及對照里奧，主要特征是平均加權關聯度最小，這類材料的水分利用率均較低，光合速率的平均值、蒸騰速率的平均值、胞間CO2濃度的平均值、氣孔導度的平均值均為最低、而氣孔限制值的平均值最高。

圖7 各百脈根材料聚類圖Fig.7 The cluster of tested materials

3 討論

光合作用是植物十分復雜的生理過程，葉片光合速率的高低會受多種因素的影響，一方面是植株本身，如葉形、葉面積、葉綠素含量、抗逆能力等，另一方面是外部環境，如太陽輻射、溫度、濕度等[21-24]。植物的光合速率高，蒸騰速率也會較高，通過選育單葉光合能力強的品種來提高植物的光合作用[25]。試驗表明，在同樣的條件下，不同的百脈根材料光合速率差異很大，同一百脈根材料不同位置的葉片，光合速率也各不相同。Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-6464 、Zxy06p-1648、Zxy06p-1687、Zxy09p-6368 和Zxy09p-6300這7份材料葉片的光合速率超過20 μmol/(m2·s)，說明獲得的光能較多，所制造的光合產物多，有可能達到高產的目的。

氣孔是植物葉片與外界進行氣體交換的主要通道[26]。氣孔導度是指植物氣孔對O2、CO2和水蒸氣的傳導能力，通過氣孔來調節CO2和水汽進出葉片的速率，進而控制植物的光合作用和蒸騰作用。蒸騰作用為植物吸收水分、運輸養分提供動力，在某種程度上反映了調節水分虧缺、適應逆境的能力[27]。文獻表明,植物的蒸騰速率與氣孔導度呈極顯著正相關，且抗旱性強的植物蒸騰速率一般較低，氣孔導度也較低[28]。試驗表明，在同樣的條件下，百脈根蒸騰速率的大小因材料的不同而差異很大。和其他材料相比，Zxy09p-5591、Zxy09p-6485這2份材料的蒸騰速率較低，氣孔導度也較低，表明這2份材料比其他材料具有較強的抗逆境能力，可能會更好的適應較為干旱的環境。

水分利用率是光合速率和蒸騰速率的比值，實質上是衡量碳固定和水分消耗之間關系的重要指標之一[29]。研究表明，在干旱的環境下植物的水分利用率越大，則表明植物的耐旱性越強[27]。水分利用率主要受光合、蒸騰作用的直接影響，光合與蒸騰生理過程的任何影響因素都會不同程度地影響植物的水分利用率[30]。試驗表明，在同樣的條件下，水分利用率高于佐治亞的試驗材料分別為Zxy06p-2116、Zxy06p-2153、Zxy08p-4892，這3份材料的水分利用率高，說明他們對干旱環境的適應性強于其他材料，能否引種到氣候環境相對干旱的地區還需進行深入研究。

Zxy06p系列的種質材料的光合性能表現為較優和中等，說明該系列可為具有高光合能力的百脈根育種工作提供依據， Zxy08p系列的種質材料光合性能表現中等，Zxy09p系列的種質材料光合性能表現差。運用灰色關聯度法以各光合參數的相關性來評價俄羅斯不同種質材料的綜合光合性能，避免了傳統方法中僅靠單一指標的片面判斷，而且處理結果可靠。百脈根種質材料、生育階段和測定時期的差異，都會影響百脈根光合性能對環境的響應，后續工作中還需要進一步全面系統的分析各因子間的相互關系，揭示百脈根生長發育規律，并且在理論和實踐上對百脈根引種、馴化、科學栽培和提高生產力等方面都有重要的參考作用[31]。

4 結論

本研究對俄羅斯百脈根種質材料的光合特性進行了比較和綜合評價，篩選出單葉光合性能較優的材料12份，光合性能中等的材料28份，表明這些材料在西北綠洲地區有較高的推廣利用價值。

[1] Davia Ryde.Managing the Maniototo[M].Lincoln,New Zealand,AgResearch,1994:27-29.

[2] 崔亞飛.百脈根早熟品系特征特性的研究及再生體系建立[D].蘭州：甘肅農業大學,2009.

[3] 杜桂娟,馬鳳江,劉曉宏,等.優良園林綠化地被植物百脈根[J].北方園藝,2006(2):107-107.

[4] 閆向忠,曹致忠,馮玉蘭,等.百脈根早熟品系農藝性狀初報[J].甘肅農業大學學報,2007,42(4):92-96.

[5] 劉發濤,楊志忠.里奧百脈根的優點與利用評價[J].中國草地,1998(6)：30-34.

[6] 張怡然.百脈根高效表達廣譜H5N1禽流感抗原蛋白的研究[D].蘭州：蘭州大學,2015:47-56.

[7] 陳超，趙麗麗，王普昶，等.百脈根對干旱脅迫的生長，生理生態響應及其抗旱性評價[J].水土保持學報，2014，28(3):300-306.

[8] 容維中.甘肅中部半干旱地區優良豆科牧草生產性能的研究[J].甘肅畜牧獸醫,2005,35(3):11-15.

[9] 王琪,原雅玲,余剛,等.節水耐旱植物百脈根的應用研究[J].陜西林業科技,2014(4):5-7.

[10] 李艷芳.12個國外引進苜蓿品種光合蒸騰特性的研究[D].楊陵：西北農林科技大學,2011.

[11] 倪建忠,王偉,郁書君,等.不同種源木棉生長及光合特性研究[J].南京林業大學學報(自然科學版),2015,39(6):185-189.

[12] 王少先,李再軍,王雪云,等.不同煙草品種光合特性比較研究初報[J].中國農學通報,2005,21(5):245-247.

[13] 馬鳴,王宗禮,張德罡.3種禾本科牧草光合特性研究[J].草原與草坪,2008(5):48-50.

[14] 孫建華,王彥榮,余玲.紫花苜蓿生長特性及產量性狀相關性研究[J].草業學報,2004,13(4):80-86.

[15] 王懷祿.百脈根的研究[J].中國草原,1986,5(1):33-37.

[16] 田兵,冉雪琴,薛紅,等.貴州42種野生牧草營養價值灰色關聯度分析[J].草業學報,2014,23(1):92-103.

[17] 孫君,朱留剛,林志坤,等.茶樹光合作用研究進展[J].福建農業學報,2015,30(12):1231-1237.

[18] Sun H,Shao L,Liu X,etal.Determination of water consumption and the water-saving potential of three mulching methods in a jujube orchard[J].European Journal of Agronomy,2012(43):87-95.

[19] 呂小東,王建光,孫啟忠.半干旱地區引種11個國外苜蓿品種的光合性能研究[J].內蒙古草業,2013,25(1):28-31.

[20] 王術,王伯倫,黃元財,等.不同水稻品種生育后期光合特性的比較[J].沈陽農業大學學報,2003,34(1):1-3.

[21] 萬素梅,賈志寬,楊寶平.苜蓿光合速率日變化及其與環境因子的關系[J].草地學報,2009,17(1):27-31.

[22] 沈允鋼,施教耐,許大全.動態光合作用[J].北京：科學出版社,1998：11.

[23] 謝田玲,沈禹穎,邵新慶,等.黃土高原4種豆科牧草的凈光合速率和蒸騰速率日動態及水分利用率[J].生態學報,2004,24(8):1679-1686.

[24] 陳超,趙麗麗,王普昶,等.百脈根對干旱脅迫的生長、生理生態響應及其抗旱性評價[J].水土保持學報,2014,28(3):300-306.

[25] 覃靜萍,易自力,肖亮,等.4種芒屬植物光合特性研究[J],草地學報,2015,23(4):752-757.

[26] 徐麗君,王波,玉柱,等.兩種紫花苜蓿品種光合特性的研究[J].中國農業科技導報,2008,10(3):102-106.

[27] 馬宇飛,李紅麗,董智,等.紫花苜蓿分枝期光合蒸騰特性及其與相關因子的關系[J].安徽農業科技,2009,37(18):8481-8483.

[28] 李生彬,劉金祥,薛月嬌,等.湛江地區紫花苜蓿的光合生理初步研究[J].湖北農業科學,2010,49(2):397-400.

StudyonphotosyntheticcharacteristicsofintroducedrussiaLotuscorniculatusmaterials

WU Fang,SHI Shang-li,ZHANG Li-yuan,ZHANG Cui-mei

(CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity;KeylaboratoryofGrasslandEcosystem,MinistryofEducation;Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

The photosynthetic characteristics of 61 introduced russiaLotuscorniculatusmaterials planted in oasis area in northwestern China were studied by using GFS-3000 Photosynthesis System and 3L.corniculatuscultivars were used as control (Leo,Mirabal and Georgia).The photosynthetic characteristics of these materials were comprehensively evaluated by the grey relational degree weighted analysis and clustering analysis.Based on the weight of photosynthesis index,the results showed that these materials could be clustered into 3 groups.Group 1 was composed of 12 germplasm materials with good photosynthesis characteristics,including Zxy06p-1648,Zxy08p-4693,and Zxy09p-5642.Zxy08p-4693,Zxy06p-2376,Zxy09p-5642,Zxy09p-6464,Zxy09p-6300 ranked from the first to the fifth,and the photosynthetic rate ranged from 18.12 to 23.39 μmol/(m2·s),the intercellular CO2concentration of tested materials were between 305.49 and 365.90 μmol/mol,the stomatal limitation value ranged from 0.28 to 0.34 μmol/(m2·s).Group 2 was comprised of 28 germplasm materials with medium photosynthesis characteristics,including Zxy06p-2205,Zxy08p-4916,Zxy09p-6365,Mirabal and Georgia.The photosynthetic rate of these materials ranged from 14.59 to 20.12 μmol/(m2·s),the range of intercellular CO2concentration was from 197.32 to 335.53 μmol/mol,the stomatal limitation value were between 0.32 and 0.54 μmol/(m2·s).Group 3 contained 21 germplasm materials with poor photosynthesis characteristics,including Zxy06p-2287,Zxy08p-4528,Zxy09p-5809 and Leo.The photosynthetic rate were between 10.41 and 16.86 μmol/(m2·s),the range of intercellular CO2concentration was from 217.70 to 319.64 μmol/mol,the stomatal limitation value ranged from 0.34 to 0.51 μmol/(m2·s).

Lotuscorniculatus;photosynthetic rate;intercellular CO2concentration;stomatal limitation value

S 567.239

A

1009-5500(2017)05-0021-09

2016-11-28；

2017-03-01

農業部牧草種質資源保護項目(NB2130135)資助

吳芳(1991-)，女，甘肅臨洮人，在讀碩士生。

E-mail：1152269219@qq.com

師尚禮為通訊作者。