不同基因型白肋烟的光合特性、农艺性状及经济性状相关性研究

吴成林，黄文昌，程君奇，张俊杰，李亚培，曹景林*，黄煜皓

（1湖北省烟草科学研究院，武汉430030；2海南师范大学，海口571127）

光合作用是植物生物量积累的关键途径，植株个体生物学产量主要来自植株光合作用。叶片是植物进行光合作用的主要场所，叶片组织结构是影响光合效率的重要因素［1，2］。对烟草来说，烟草的主要经济价值在于烟叶，烟草经济产量基本等同于烟叶产量。而烟叶即是影响光合作用累积物质的植物器官，又是决定烟草产质量的经济产品，因此，光合作用对烟草的产量非常关键［3］。

优良烟草品种是优质烟叶生产的基础。大量研究表明，不同作物品种之间在光合特性上存在差异，并具有遗传稳定性［4～8］。光合特性是作物光合效率的重要体现，是作物生物量积累的重要因素，是作物产量的重要条件［9～13］。本文旨在探讨白肋烟不同基因型光合特性差异及其与农艺性状、经济性状的关系，以为定向选择光合效率高的白肋烟品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验设在湖北省烟草科学研究院晾晒烟试验基地（恩施州崔家坝镇新淌坪）。供试白肋烟品种（系）为 1046、2949、1130、1018、1105、1133、1218、B0902、鄂烟1号。2014年3月11日播种，采用漂浮育苗，5月7日移栽，按湖北白肋烟规范化栽培技术要求进行。

1.2 试验方法

本试验9品种（系），3次重复，双行区，27个小区，每个小区植烟60株，行、株距120 cm×50 cm，试验采用随机区组设计。试验地地势平坦，质地疏松，土壤养分状况：碱解氮94.50 mg／kg、有效磷16.18 mg／kg、速效钾 96.00 mg／kg、有机质 30.5 g／kg。施纯氮250 kg／hm2，氮磷钾配比为 1∶1∶2，60%氮、钾和全部磷肥作基肥，剩余40%氮肥和钾肥在移栽后20 d和40 d追施。

光合特性测定［14，15］：移栽后 50 d开始测定光合作用指标，测定时间在晴天少云、太阳辐射强的上午9：00～11：00，测定叶片为上部完全展开的2片叶，每个品种测定5株。采用LI－6400型光合仪测定叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和叶温等参数。红蓝光源，光量子通量密度设定为 1000μmol／（m2·s），气孔速率为 0.5，流量为400μmol／mol。利用 DPS、EXCEL软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同基因型白肋烟光合特性比较

从表1可见，参试的9个白肋烟品种（系）的净光合速率存在差异，以品系1018净光合速率最大为22.48μmol CO2／m2·s，各品种（系）净光合速率大小依次为1018＞1105＞1046＞2949＞B0902＞1133＞1218＞1130＞鄂烟1号，差异不显著。各品种（系）气孔导度均在1.03～1.34 mol H2O／m2·s之间，无明显差异。各品种（系）胞间 CO2浓度在308.42～329.11μmol／mol之间，无明显差异。各品种（系）蒸腾速率在6.24～7.17 mmol H2O／m2·s之间，无明显差异。各品种（系）叶温在32.45～32.86℃之间，无明显差异。

表1 各品种（系）光合特性比较Table 1 Comparison of photosynthesis characteristics of different varieties

2.2 不同基因型白肋烟农艺性状比较

表2结果表明，参试的9个白肋烟品种（系）的主要农艺性状存在差异。品系1130现蕾株高最高为162.90 cm，各品种（系）现蕾株高依次为1130＞1218＞2949＞鄂烟1号＞1133＞1046＞1018＞1105＞B0902，各品种（系）存在显著差异。打顶株高以1218最高为143.80 cm，各品种（系）依次为1218＞1130＞2949＞1133＞鄂烟1号＞1018＞1046＞1105＞B0902，各品种（系）存在显著差异。茎叶角度以1046、1105最大为48.00°，各品种（系）依次为1046＝1105＞1133＞1018＞1218＞2949＝B0902＞鄂烟1号＞1130，各品种（系）存在显著差异。节距以1130最大为5.70 cm，各品种（系）依次为1130＞1218＞1133＞2949＞1105＞1018＞鄂烟1号＞1046＞B0902，各品种（系）存在显著差异。茎围以1130、1018最粗为12.60 cm，各品种（系）依次为1018＝1046＞1130＞1218＞鄂烟1号＞1105＞1133＞2949＞B0902，各品种（系）存在显著差异。1130、1018、1046、2949的有效叶数均为22.50片。中部叶长×宽以1218最大，各品种（系）依次为1218＞1133＞1105＞2949＞1018＞1130＞1046＞鄂烟 1号 ＞B0902，各品种（系）存在显著差异。

表2 各品种（系）主要农艺性状比较Table 2 Comparison of main agronomic characters of different varieties

2.3 不同基因型白肋烟经济性状比较

从表3可见，参试的9个白肋烟品种（系）的主要经济性状存在差异，其中以品系1105产量最高为2133.90 kg／hm2，各品种（系）产量高低依次为1105＞1018＞2949＞1218＞1046＞1133＞鄂烟1号 ＞1130＞B0902，其中品系 1105、1018、2949、1218、1046之间无显著差异，1105、1018与1133、鄂烟1号、1130、B0902有显著差异，2949与 1130、B0902有显著差异，1218、1046、1133、鄂烟1号与 B0902有显著差异。产值以品系1105最高为38 249.25元／hm2，各品种（系）产值高低依次为1105＞1018＞2949＞1218＞1046＞1133＞鄂烟 1号 ＞1130＞B0902，其中品系1105、1018、2949、1218之间无显著差异，1105与1046、1133、鄂烟 1号、1130、B0902差异显著，1018与1133、鄂烟1号、1130、B0902差异显著，2949与1130、B0902、鄂烟1号差异显著，1218与1130、B0902差异显著。均价以2949最高为18.04元／kg，其它品种（系）均在17.74～18.04元／kg之间，各品种（系）之间无显著差异。上等烟率以2949最高为53.22%，其它品种（系）均在46.53%～52.31%之间。上、中等烟率以 1105最高为96.85%，其它品种（系）均在95%以上。

表3 各品种（系）主要经济性状比较Table 3 Com parison ofm ain econom ic characters of different varieties

2.4 不同基因型白肋烟光合特性、农艺性状、产质量的相关分析

相关性分析表明，不同基因型的净光合速率与茎叶角度、有效叶数、产量、产值均呈极显著正相关（相关系数 0.6440、0.4376、0.7091、0.7056），与茎围呈显著正相关（相关系数0.2879），与现蕾株高、节距呈显著负相关（相关系数－03433、－0.3170）。现蕾株高与节距呈极显著正相关（相关系数0.8623），与茎围、产量、产值均呈显著正相关（相关系数0.2878、0.2522、0.2510），与茎叶角度和有效叶数呈显著负相关（相关系数 －0.2767、－0.3335）。茎叶角度与有效叶数、产量、产值均呈极显著正相关（相关系数 0.5844、0.5129、0.5230），与节距呈显著负相关（相关系数－0.3048）。节距与茎围、产量、产值均呈显著正相关（相关系数0.2034、0.1532、0.1500），与有效叶数呈极显著负相关（相关系数－0.4720）。茎围与产量、产值呈显著正相关（相关系数0.1743、0.1470），与有效叶数呈极显著负相关（相关系数－0.4720）。有效叶数与产量、产值呈极显著正相关（相关系数0.5411、0.5684）。产量与产值呈极显著正相关（相关系数0.9972）。

表4 不同基因型白肋烟光合特性、农艺性状及经济性状相关分析Table 4 Analysis about the correlations among photosynthetic characteristics，agronom ic characters and econom ic characters of different varieties

3 小结与讨论

对9个基因型白肋烟的主要光合特性、农艺性状及经济性状等的差异分析表明，净光合速率在各品种（系）之间存在差异但未达到显著水平，气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶温在各品种（系）之间存在差异但未达到显著差异水平，农艺性状中现蕾株高、打顶株高、茎叶角度、节距、茎围、中部叶长、叶宽等在各品种（系）之间均存在显著差异，产量、产值在各品种（系）之间存在显著差异，均价在各品种（系）之间存在差异但未达到显著水平。相关分析表明，不同基因型的净光合速率与茎叶角度、有效叶数、产量、产值均呈极显著正相关，与茎围呈显著正相关，与现蕾株高、节距呈显著负相关；现蕾株高与节距呈极显著正相关，与茎围、产量、产值均呈显著正相关，与茎叶角度和有效叶数呈显著负相关；茎叶角度与有效叶数、产量、产值均呈极显著正相关，与节距呈显著负相关；节距与茎围、产量、产值均呈显著正相关，与有效叶数呈极显著负相关；茎围与产量、产值呈显著正相关，与有效叶数呈极显著负相关；有效叶数与产量、产值呈极显著正相关；产量与产值呈极显著正相关。

上述结果表明，光合特性中净光合效率指标是影响白肋烟品种主要农艺性状的重要因素，其与烟株的株高、茎叶角度、节距、茎围、有效叶数等性状有显著的相关性，这说明在一定范围内，现蕾株高偏小、茎叶角度越大、节距越短、茎围越粗、有效叶数越多，越有利于烟株的净光合效率。另外，净光合效率也直接影响白肋烟品种的产值，净光合效率越高的越有利于增加烟叶产值。因此，在育种过程中想要选择经济效益好的品种，可根据烟株在田间的农艺性状表现，着重选择烟株茎叶角度较大、节距较短、茎围较粗、有效叶数较多的品种。

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