不同种质资源龙须草叶片光合特性及解剖结构比较研究

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龙须草(Eulaliopsis binata (Retz.) C.E Hubbard)系多年生禾本科(Gramineae)黍亚科(Subfam Panicoideae.)高粱族(Trib.Andropogoneae Dumort.)甘蔗亚族(Subtrib. saccharinae Griseb.)拟金茅属(Eulaliopsis Honda.)宿根性纤维草本植物,俗称蓑草、拟金茅、羊胡子草、羊草或山草根,其栽培成本低,经济效益可观,能减少山区水土流失,具有明显的经济效益、社会效益和生态效益。本文以中国国内9省20个县龙须草野生种质资源(居群)为材料,在相对一致的生境中,采用大田小区试验,对7个龙须草居群主要农艺性状及光合特性进行了比较,在快速生长期对20个龙须草居群的光合特性进行了比较,利用扫描电镜对20个龙须草居群成熟叶片表皮毛和气孔形态等形态解剖学指标进行了扫描观察,并对光合生理指标和叶解剖特征指标与生态适应性进行了分析。该研究为合理制定龙须草的栽培技术措施、选育龙须草新品种、进行龙须草抗逆性研究及发展龙须草产业提供了理论依据,主要结论如下:1.七个龙须草居群的抽穗期、开花期、成熟期、种子长度、种子颜色等农艺性状指标之间无显著差异,但株高、分蘖数之间呈现显著差异,株高最高的居群是广西河池,广东连州居群的分蘖能力最强。2.供试二十个龙须草居群间叶片光合作用中的净光合速率(Pn2)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用率(WUE)等光合性能参数间和叶片中的叶绿素A、叶绿素B和类胡萝卜素含量以及叶绿素A+B和叶绿素A/B等光合色素参数间均存在极显著差异;龙须草叶片的Pn、Gs、Tr、Ci和WUE等光合性能参数彼此间还存在不同程度的相关性,按遗传距离为15,可将20种供试龙须草居群分为4类。从高光效育种需求而言,处于第三类中的湖南慈利居群和湖北丹江居群是龙须草高光效育种可利用的最优种质资源,其次为处于第二类中的湖北郧县居群和湖北郧西居群,而其他居群光合效果不佳不能满足高光效育种需求。根据叶片光合功能综合评价得分,认为湖南慈利、湖北郧县和河南西峡三个居群是龙须草新品种选育最优的种质资源。3.二十个野生龙须草居群在长期自然选择的生境过程中,形成了一系列适应性结构。供试的20个野生龙须草居群的各形态解剖特征之间均有不同程度的差异,其中纤维细胞的居群间区别最大,实验研究表明广西田东居群最大导管直径最大,贵州兴义居群腔壁比和刚性系数最大,广西柳城居群柔性系数最大,贵州安龙居群海拔最高,其气孔密度达到802.10个/mm2,明显高于其他居群,湖北郧西居群叶面积最大。另外,当遗传距离为15时,20个龙须草居群样本也可分为4类,从最优造纸材料育种需求而言,从纤维长度、长宽比及壁腔比三方面来评价,处于第二类中的广西柳城居群是制浆造纸和纤维板生产的良好原料,其次为处于第四类中的云南元谋,而处于第一类和第三类居群则最差。
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