杂种金叶银杏叶片光合特性分析

doi:10.3969/j.issn.1000-2006.201809012

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南京林业大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 44 ›› Issue (1): 193-199.doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.201809012

杂种金叶银杏叶片光合特性分析

赵辉¹(), 吕良贺², 路鑫², 郭力宇¹, 祝遵凌³^,⁴^,^*(), 王改萍²^,⁴

1.南京林业大学风景园林学院,江苏南京 210037
2.南京林业大学林学院,江苏南京 210037
3.南京林业大学艺术与设计学院,江苏南京 210037
4.南京林业大学,南方现代林业协同创新中心,江苏南京 210037

收稿日期:2018-09-13 修回日期:2019-01-15 出版日期:2020-02-08 发布日期:2020-02-02
通讯作者: 祝遵凌
作者简介:赵辉( 2496435015@qq.com)。
基金资助:
江苏省农业科技自主创新基金项目(CX(16)1005-4);国家自然科学基金项目(31770752);江苏省研究生研究与实践创新项目;江苏省工程技术研究中心项目(BM2013478);江苏省六大人才高峰项目(NY-029);江苏省333第四期资助研究项目

Analysis of photosynthetic characteristics of hybrid golden leaf ginkgo

ZHAO Hui¹(), LYU Lianghe², LU Xin², GUO Liyu¹, ZHU Zunling³^,⁴^,^*(), WANG Gaiping²^,⁴

1. College of Landscape Architecture, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
2. College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
3. College of Art and Design, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
4. Co-Innovation Center for the Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

Received:2018-09-13 Revised:2019-01-15 Online:2020-02-08 Published:2020-02-02
Contact: ZHU Zunling

摘要/Abstract

摘要：

【目的】 分析杂种金叶银杏子代光合特性,为进一步获得具有较强环境适应能力的金叶银杏材料提供依据。【方法】 以杂种金叶银杏(‘万年金’×‘南林1号’)1年生实生苗为材料,同一母本自然授粉(父本不确定)金叶银杏1年生实生苗为对照,测定叶片光合基本参数及光响应曲线,比较二者光合能力的变化情况。【结果】 杂种金叶银杏净光合速率、气孔导度、水分利用效率均明显高于对照,表现出对季节变化更强的适应性。光响应曲线拟合结果表明:杂种金叶银杏的最大净光合速率较高,光合能力较强;同时光饱和点、内禀量子效率、光补偿点处量子效率以及表观量子效率也较高,光补偿点、暗呼吸速率也均高于对照,有机物消耗较快。相关性分析结果表明:杂种金叶银杏净光合速率与气孔导度、水分利用效率呈极显著的正相关性;气孔导度与表观量子效率、蒸腾速率呈正相关。【结论】 杂交改变了金叶银杏的光合参数,有效提高了后代对光能利用的潜能及光转化的能力,可以更好地利用全日照光,因此可以培育出对光环境适应能力更强的金叶银杏品种。

关键词: 金叶银杏, 杂种, 光合特性

Abstract:

【Objective】 The effects of artificial hybridization on the photosynthetic characteristics of Ginkgo biloba progeny were studied and the basis for further obtaining excellent germplasm of Ginkgo biloba with strong environmental adaptability was provided. 【Method】 The annual seedlings of hybrid golden leaf ginkgo (‘Wannianjin’×‘Nanlin No. 1’) were used as materials, and the same plant natural pollination (father is uncertain)Ginkgo biloba annual seedlings were used as control. The basic parameters of photosynthetic parameters and light response curves of leaves were measured, and the changes of photosynthetic capacity and environmental adaptability were compared.【Result】 The net photosynthetic rate, stomatal conductance and water use efficiency of hybrid golden leaf ginkgo were significantly higher than the control, showing a stronger adaptability to seasonal changes. The results of light response curve fitting showed that the maximum net photosynthetic rate of Ginkgo biloba was higher and the photosynthetic capacity was stronger. At the same time, the light saturation point, the internal quantum efficiency, the quantum efficiency at the light compensation point, and the apparent quantum efficiency are also high. The light compensation point and dark breathing rate are also higher than the control, and the organic matter is consumed quickly. Correlation analysis showed that the net photosynthetic rate showed a significant positive correlation with stomatal conductance and water use efficiency; stomatal conductance was positively correlated with apparent quantum efficiency and transpiration rate.【Conclusion】 Hybridization changed the photosynthetic parameters of Ginkgo biloba, effectively improved the potential of light energy utilization and light transformation of offspring, and made better use of a full-day of light. Therefore, it is possible to cultivate a golden leaf ginkgo variety that is more adaptable to the light environment.

Key words: golden leaf ginkgo, hybrid, photosynthetic characteristics

中图分类号:

S718
S334

赵辉,吕良贺,路鑫,等. 杂种金叶银杏叶片光合特性分析[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(1): 193-199.

ZHAO Hui, LYU Lianghe, LU Xin, GUO Liyu, ZHU Zunling, WANG Gaiping. Analysis of photosynthetic characteristics of hybrid golden leaf ginkgo[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2020, 44(1): 193-199.DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.201809012.

图/表 9

图1

表1

表2

图2

表3

表4

表5

表6

表7

参考文献 20

[1]	何海燕, 路兆庚, 何小弟. 北美枫香‘秋霞红’新品种选育[J]. 园林, 2014(5):58-59.
	HE H Y, LU Z G, HE X D. Breeding of new varieties of Liquidambar styraciflua ‘Qiuxiahong’ [J]. Garden, 2014(5):58-59.
[2]	王欢利. 黄叶银杏呈色基础及适应性差异[D]. 南京: 南京林业大学, 2015.
	WANG H L. The molecular basis of leaf-color difference between yellow-leaf and green-leaf ginkgo[D]. Nanjing:Nanjing Forestry University, 2015.
[3]	YU W W, CAO F L. Preliminary study on leaf color development and photosynthetic characteristics of golden-leaf ginkgo[J]. Agricultural Science & Technology, 2011, 12(8):1166-1169, 1173.
[4]	郁万文, 祝遵凌, 曹福亮, 等. 金叶银杏半同胞子代无性系的叶色和色素含量变化及呈色机制分析[J]. 植物资源与环境学报, 2016, 25(1):43-53.
	YU W W, ZHU Z L, CAO F L, et al. Analyses on changes in leaf color and pigment contents and coloring mechanism of half-sib progeny clones of golden-leaf ginkgo[J]. Journal of Plant Resources and Environment, 2016, 25(1):43-53. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7895.2016.01.06. doi: 10.3969/j.issn.1674-7895.2016.01.06
[5]	丁延朋. 杂交金叶银杏一年生苗木性状研究[D]. 南京: 南京林业大学, 2017.
	DING Y P. Study on hybrid progeny of annual seedling golden-leaf ginkgo biloba[D]. Nanjing: Nanjing Forestry University, 2017.
[6]	熊传敏. 光合作用机理的研究进展[J]. 中学生物学, 2006(1):7-9.
	XIONG C M. Research progress on photosynjournal mechanism[J]. Middle School Biology, 2006(1):7-9.
[7]	李合生. 现代植物生理学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2002.
	LI H S. Modern plant physiology [M]. Beijing: Higher Education Press, 2002.
[8]	刘志梅. 3种金银花的光合生理特性及耐旱性研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2012.
	LIU Z M. Studies on the photosynthetic characteristies and drought tolerance of three species of Lonicera [D]. Hangzhou: Zhejiang A&F University, 2012.
[9]	叶子飘. 光响应模型在超级杂交稻组合-Ⅱ优明86中的应用[J]. 生态学杂志, 2007, 26(8):1323-1326.
	YE Z P. Application of light-response model in estimating the photosynjournal of super-hybrid rice combination- lI Youming 86[J]. Chinese Journal of Ecology, 2007, 26(8):1323-1326. DOI: 10.13292/j.1000-4890.2007.0226. doi: 10.13292/j.1000-4890.2007.0226
[10]	王欢利, 曹福亮, 刘新亮. 高温胁迫下不同叶色银杏嫁接苗光响应曲线的拟合[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2015, 39(2):14-20.
	WANG H L, CAO F L, LIU X L. Fitting the light response curves of two ginkgo variants under heating stress[J]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition), 2015, 39(2):14-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.2015.02.003. doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2015.02.003
[11]	蔡仕珍, 李西, 潘远智, 等. 不同光照对蝴蝶花光合特性及生长发育研究[J]. 草业学报, 2013, 22(2):264-272.
	CAI S Z, LI X, PAN Y Z, et al. A study on photosynthetic characteristics and growth and development ofIris japonica under different illumination [J]. Acta Prataculturae Sinica, 2013, 22(2):264-272.
[12]	荆天. 四种彩色植物光合生理生态特性的研究[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2015.
	JING T. Study on ecological properties of photosynthesis of four color plants[D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2015.
[13]	于明含. 典型固沙植物冠层温度和气孔导度特征及其对土壤水分的响应[D]. 北京: 北京林业大学, 2016.
	YU M H. Canopy temperature and stomatal conductance characteristics of typical sand-fixation plants and their responses to soil moisture[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2016.
[14]	王海珍, 韩路, 徐雅丽, 等. 不同温度下灰胡杨叶片气孔导度对光强响应的模型分析[J]. 生态环境学报, 2015, 24(5):741-748.
	WANG H Z, HAN L, XU Y L, et al. Model analysis of the stomatal conductance response to light inPopulus pruinosa at different temperatures in the taklimakan desert [J]. Ecology and Environment, 2015, 24(5):741-748.
[15]	林树燕, 张庆峰, 陈其旭, 等. 10种园林植物的耐阴性[J]. 东北林业大学学报, 2007, 35(7):32-34.
	LIN S Y, ZHANG Q F, CHEN Q X, et al. Shade-tolerance of tem species of garden plants[J]. Journal of Northeast Forestry University, 2007, 35(7):32-34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-5382.2007.07.012. doi: 10.3969/j.issn.1000-5382.2007.07.012
[16]	杨兴洪, 邹琦, 赵世杰. 遮荫和全光下生长的棉花光合作用和叶绿素荧光特征[J]. 植物生态学报, 2005, 29(1):8-15. doi: 10.17521/cjpe.2005.0002
	YANG X H, ZOU Q, ZHAO S J. Photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence in leaves of cotton plants grown in full light and 40% sunlight[J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2005, 29(1):8-15.
[17]	李新宇, 李延明, 孙林, 等. 银杏蒸腾耗水与环境因子的关系研究[J]. 北京林业大学学报, 2014, 36(4):23-29.
	LI X N, LI Y M, SUN L, et al. Characteristics of transpiration water consumption and its relationship with environmental factors in Ginkgo biloba[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2014, 36(4):23-29. DOI: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.04.008. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.04.008
[18]	王丽丽. 银杏叶片光合特性和超微结构研究[D]. 扬州: 扬州大学, 2008.
	WANG L L. Study on photosynthetic characteristics and ultrastructure of ginkgo leaves[D]. Yangzhou: Yangzhou University, 2008.
[19]	梁淑英. 部分城市绿化树种的生理特性及其对大气污染的响应[D]. 南京: 南京林业大学, 2008.
	LIANG S Y. Physio-biochemical characteristics and the response to atmospheric pollution of some urban greenizing tree species in Nanjing area[D]. Nanjing: Nanjing Forestry University, 2008.
[20]	齐明, 何贵平, 周建革, 等. 杉木无性系光合特性和呼吸速率的遗传变异性及杂交亲本筛选[J]. 江西农业大学学报, 2018, 40(2):215-224.
	QI M, HE G P, ZHOU J G, et al. Genetic variability of photosynthetic and respiration rate of Chinese fir and selection of female and male parents[J]. Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis, 2018, 40(2):215-224. DOI: 10.13836/j.jjau.2018029. doi: 10.13836/j.jjau.2018029

相关文章 15

[1]	杨皓, 刘超, 庄家尧, 张树同, 张文韬, 毛国豪. 不同载体菌肥对紫穗槐生长和光合特性及土壤养分的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(3): 81-89.
[2]	王改萍, 章雷, 曹福亮, 丁延朋, 赵群, 赵慧琴, 王峥. 红蓝光质对银杏苗木生长生理特性及黄酮积累的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 105-112.
[3]	赵晓龙, 沈家怡, 刘涛, 吴家胜, 胡渊渊. 当年和越年生香榧叶片的光合效率及抗氧化特性的季节性变化[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(2): 45-50.
[4]	魏静, 谭星, 王昌盛, 闫瑞, 李林珂, 宁月, 刘芸. 引种美国红枫在两种紫色土区的生长和光合特性比较[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2024, 48(1): 97-105.
[5]	梁文超, 步行, 罗思谦, 谢寅峰, 胡加玲, 张往祥. 施肥对增温促花后‘长寿冠’海棠叶片生长及光合特性的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(5): 114-120.
[6]	贾瑞瑞, 祝艳艳, 杨秀莲, 付钰, 岳远征, 王良桂. 不同砧木对楸树嫁接苗生长及光合特性的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(5): 97-106.
[7]	张银凤, 蔡洪月, 彭金根, 刘学军, 谢利娟, 张华, 王艳梅. 深圳城市公园不同栽植环境对毛棉杜鹃生长的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(2): 197-204.
[8]	孔鑫, 王爱英, 郝广友, 宁秋蕊, 王淼, 殷笑寒, 周永姣. 水曲柳幼苗水力结构和光合生理对光强梯度变化的耦合响应[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(1): 83-91.
[9]	李振双, 王倩, 朱媛, 杨富成, 梁俊峰, 陆俊锟. 外源信号物质对檀香幼苗生长和光合特性的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(6): 271-278.
[10]	李梅, 施季森, 罗建中, 甘四明. 我国桉树遗传育种研究进展[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(6): 41-50.
[11]	苑景淇, 于忠亮, 兰雪涵, 李成宏, 田年军, 杜凤国. 遮阴对濒危植物朝鲜崖柏光合特性的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(5): 58-66.
[12]	田梦阳, 窦全琴, 谢寅峰, 汤文华, 季艳红. 4个薄壳山核桃品种的光合特性研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(5): 67-74.
[13]	张成, 王小燕, 王贤荣, 段一凡, 张敏, 施大伟, 朱跃, 宋炎峰, 柴子涵, 李岚. 雄全异株桂花不同花期光合和内源激素的变化[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(5): 75-80.
[14]	杨雨华, 鉴晶晶, 邱小蝶, 王贵娇, 宗建伟. 复合盐碱胁迫对OT百合生长和生理特性的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(4): 117-126.
[15]	刘雅楠, 刘洋, 兰再平, 铁牛, 张梦弢, 王成德, 罗奇辉, 张晨. 不同灌溉方式对樟子松生长、光合特性及土壤水分运移的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(4): 135-143.

来源 origin	特征参数 charac- teristic Parameters	平方和 sum of square	df	均方 mean square	F	显著性 signi- ficant
杂交处理	P_n	5.12	1	5.120	9.198^**	0.00
	C_i	684.50	1	684.500	5.140^*	0.04
	T_r	0.47	1	0.467	6.782^*	0.02
	G_s	2 888.00	1	2 888.000	5.179^*	0.04
	E_WUE	0.00	1	0.000	0.002	0.97
月份	P_n	13.96	2	6.980	12.539^**	0.00
	C_i	1 099.00	2	549.500	4.126^*	0.04
	T_r	1.33	2	0.667	9.685^**	0.00
	G_s	21 204.00	2	10 602.000	19.011^**	0.00
	E_WUE	9.80	2	4.899	16.616^**	0.00
杂交× 月份	P_n	0.76	2	0.380	0.683	0.52
	C_i	1 939.00	2	969.500	7.280^**	0.01
	T_r	0.19	2	0.097	1.411	0.28
	G_s	1 492.00	2	746.000	1.338	0.30
	E_WUE	0.98	2	0.488	1.654	0.23

指标 index	P_n	C_i	T_r	G_s	E_WUE
P_n	1	-0.529^*	0.186	0.818^**	0.628^**
C_i		1	0.185	-0.266	-0.404
T_r			1	0.063	-0.617^**
G_s				1	0.617^**
E_WUE					1

处理 treatment	月份 month	P_{n, max}/ (μmol·m^-2·s^-1)	L_CP/lx	L_SP/lx	R_d/ (μmol·m^-2·s^-1)
JA	8	6.87±0.57 a	16.95±1.32 A	1 458.35±46.05 A	0.47±0.06 A
CK	8	5.67±0.15 b	11.02±0.24 B	1 077.64±43.29 B	0.26±0.01 B
JA	9	6.66±0.64 a	40.49±1.58 A	1 821.48±32.36 A	0.92±0.05 A
CK	9	5.52±0.41 a	31.31±1.76 B	1 476.99±109.49 B	0.70±0.05 B
JA	10	6.59±0.74 A	72.42±5.05 A	1 540.70±37.20 A	1.37±0.13 A
CK	10	3.65±0.56 B	57.47±2.12 B	1 189.03±100.63 B	0.99±0.05 B

处理 treatment	月份 month	η_IQY	η_LQY	η_AQY
JA	8	0.031±0.000 4 A	0.028±0.000 5 A	0.029±0.001 a
CK	8	0.025±0.010 6 B	0.024±0.000 6 B	0.024±0.002 b
JA	9	0.027±0.000 8 a	0.023±0.000 6 a	0.025±0.001 a
CK	9	0.026±0.001 7 a	0.022±0.000 7 a	0.024±0.003 a
JA	10	0.026±0.000 5 A	0.019±0.000 7 a	0.022±0.002 a
CK	10	0.023±0.000 7 B	0.017±0.000 8 b	0.020±0.003 a

来源 origin	特征参数 charac- teristic parameters	平方和 sum of square	df	均方 mean square	F	显著 signi- ficant
杂交处理	P_n	14.58	1	14.580	49.094^**	0.00
	L_CP	451.95	1	451.952	72.531^**	0.00
	L_SP	579 824.50	1	579 824.498	121.897^**	0.00
	η_AQY	0.00	1	0.000	6.857^*	0.02
	R_d	0.34	1	0.338	70.019^**	0.00
月份	P_n	4.28	2	2.141	7.210^**	0.01
	L_CP	7 841.54	2	3 920.771	629.222^**	0.00
	L_SP	471 188.06	2	235 594.031	49.529^**	0.00
	η_AQY	0.00	2	0.000	9.964^**	0.00
	R_d	1.99	2	0.997	206.481^**	0.00
杂交× 月份	P_n	2.97	2	1.484	4.997^*	0.03
	L_CP	62.80	2	31.401	5.039^*	0.03
	L_SP	1 103.38	2	551.691	0.12	0.89
	η_AQY	0.00	2	0.000	1.39	0.29
	R_d	0.02	2	0.012	2.50	0.12

杂种金叶银杏叶片光合特性分析

Analysis of photosynthetic characteristics of hybrid golden leaf ginkgo

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指标 index	P_{n, max}	L_CP	L_SP	η_AQY	R_d
P_{n, max}	1	-0.144	0.624^**	0.564^*	0.032
L_CP		1	0.284	-0.566^*	0.976^**
L_SP			1	0.274	0.475^*
η_AQY				1	-0.433
R_d					1

指标 index	L_CP	L_SP	η_AQY	R_d
P_n	-0.547^*	0.391	0.712^**	-0.399
C_i	0.356	-0.19	-0.631^**	0.259
T_r	0.365	0.740^**	-0.017	0.491^*
G_s	-0.711^**	0.092	0.679^**	-0.626^**
E_WUE	-0.726^**	-0.271	0.513^*	-0.711^**