不同类型甘薯光合光响应曲线拟合及比较分析

李国良; 林赵淼; 许泳清; 刘中华; 张鸿; 李华伟; 纪荣昌; 罗文彬; 汤浩; 邱思鑫; 邱永祥

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.007

不同类型甘薯光合光响应曲线拟合及比较分析

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.007

福建省农业科学院作物研究所/农业部南方薯类科学观测实验站, 福建福州 350013

基金项目:

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2017R1026-5

福建省农业科学院科技创新项目 PC2017-3

福建省农业科技重大专项 2017NZ0002

详细信息

作者简介:
李国良(1986-), 男, 助理研究员, 主要从事甘薯育种与栽培生理研究(E-mail:uslgl@126.com)

通讯作者:
邱永祥(1971-), 男, 研究员, 主要从事甘薯育种与栽培生理研究(E-mail:qyxlm@sohu.com)

中图分类号: S531
计量
- 文章访问数: 1254
- HTML全文浏览量: 161
- PDF下载量: 17
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2018-01-12
- 修回日期: 2018-06-14
- 刊出日期: 2018-07-01

Photosynthesis-Light Response Models for Varieties of Sweet Potato

Institute of Crop Sciences, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Scientific Observing and Experimental Station of Tuber and Root Crops in South China, Ministry of Agriculture, Fuzhou, Fujian 350013 China

摘要

摘要: 为研究甘薯光合光响应曲线的最适模型，运用4种常用模型对光合光响应数据进行曲线拟合，结果表明：直角双曲线模型和非直角双曲线模型得到的光饱和点要远远小于实测值，而指数模型虽然能较好地拟合出光饱和点和最大净光合速率，但其得到的光补偿点和暗呼吸速率值要远小于实测值，直角双曲线修正模型能更好地拟合甘薯光合光响应曲线。8个品种中，福薯2号和广薯87具有最高的净光合速率，是光合效能较好的两个甘薯资源。
- 甘薯 /
- 光响应曲线 /
- 曲线拟合
Abstract: Four commonly appliedmathematical models were used to fit the photosynthesis-lightresponses of various sweetpotato plants under light exposures.The light saturation point (I_sat) obtained from either the rectangular or the non-rectangular hyperbolic model was considerably lower than themeasured values. Although theexponential function model predicted I_sat and the maximum net photosynthetic rate (Pn_max), it tended to give much lower valuesthan actualmeasurements on the light compensation point and the dark respiration rate. The modified rectangular hyperbolic model seemed to better fit for the functions. Using the new model, it was found that Fushu 2 and Guangshu 87 had the best photosynthetic capability among the 8 varieties of sweetpotato tested.
- sweetpotato /
- photosynthesis-light response curve /
- model fitting

HTML全文

图 1 不同类型甘薯测量值的光响应

Figure 1. Photosynthesis-light response curveswith measured data on sweetpotato varieties

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 福薯24号低光强下的光响应

Figure 2. Light response at low light intensity of Fushu 24

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 福薯24的高光强光响应曲线拟合值与测量值

Figure 3. Fitting values and measured values of photosynthesis-light response curves at high light tensity of Fushu 24

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 不同模型拟合光合响应曲线参数

Table 1. Datas of light response curves by different nodels

品种	模型	初始量子效率	最大净光合速率/ (μmoL·m^-2·s^-1)	光饱和点/ (μmoL·m^-2·s^-1)	光补偿点/ (μmoL·m^-2·s^-1)	暗呼吸速率/ (μmoL·m^-2·s^-1)	决定系数
湘薯75-55	直角双曲线	0.089	38.241	835.107	72.898	5.519	0.9968
	非直角双曲线	0.058	32.309	704.099	82.261	4.585	0.9997
	双曲线修正	0.070	24.533	1810.761	78.268	4.927	0.9999
	指数方程	0.056	25.083	2257.461	21.916	1.193	0.9999
	实测值		≈24.55	≈1900	≈75	≈4.93
福薯2号	直角双曲线	0.074	41.220	891.511	53.696	3.623	0.9994
	非直角双曲线	0.061	37.443	808.181	55.458	3.209	0.9999
	双曲线修正	0.066	28.497	2630.692	54.547	3.329	0.9999
	指数方程	0.052	28.517	2566.521	21.718	1.106	0.9996
	实测值		≈29.61	≈2200	≈60	≈2.80
龙薯9号	直角双曲线	0.086	39.683	897.238	80.824	5.897	0.9941
	非直角双曲线	0.053	32.452	733.177	93.640	4.793	0.9980
	双曲线修正	0.062	24.760	1654.712	89.404	5.090	0.9995
	指数方程	0.054	25.610	2304.855	22.768	1.206	0.9984
	实测值		≈24.11	≈1600	≈90	≈5.27
广薯87	直角双曲线	0.081	39.888	845.694	51.148	3.750	0.9986
	非直角双曲线	0.061	35.024	739.246	53.604	3.122	0.9999
	双曲线修正	0.069	27.392	2206.087	52.269	3.347	0.9999
	指数方程	0.056	27.742	2496.798	20.399	1.112	0.9998
	实测值		≈27.39	≈2100	≈50	≈3.34
福菜薯18	直角双曲线	0.075	37.626	844.621	71.145	4.690	0.9994
	非直角双曲线	0.063	34.672	778.172	74.713	4.314	0.9998
	双曲线修正	0.067	25.225	2603.049	73.457	4.411	0.9999
	指数方程	0.049	25.058	2255.193	24.196	1.161	0.9994
	实测值		≈24.79	≈2100	≈70	≈4.49
福菜薯23	直角双曲线	0.077	41.261	911.706	73.402	4.962	0.9991
	非直角双曲线	0.061	36.818	814.381	78.233	4.472	1.0000
	双曲线修正	0.069	27.441	2646.759	75.776	4.684	0.9997
	指数方程	0.051	27.287	2455.866	23.048	1.159	0.9995
	实测值		≈27.31	≈2100	≈77	≈4.44
福薯24	直角双曲线	0.092	36.730	838.383	60.848	4.854	0.9965
	非直角双曲线	0.060	30.846	699.841	67.361	3.866	0.9997
	双曲线修正	0.072	24.020	1647.100	64.426	4.234	0.9998
	指数方程	0.059	24.616	2215.413	20.242	1.170	0.9999
	实测值		≈24.9	≈1800	≈60	≈4.15
福薯404	直角双曲线	0.093	32.415	782.311	54.318	4.353	0.9940
	非直角双曲线	0.055	26.759	637.968	60.675	3.225	0.9992
	双曲线修正	0.069	21.642	1467.501	57.904	3.650	0.9999
	指数方程	0.059	22.041	1983.690	20.452	1.168	0.9995
	实测值		≈21.53	≈1500	≈60	≈3.58

下载: 导出CSV

参考文献(11)

[1]	李莹. 5种半蒴苣苔属植物光合特性的比较[J].植物资源与环境学报, 2015, 24(2):19-25. doi: 10.3969/j.issn.1674-7895.2015.02.03
[2]	周鹏.刨花润楠不同种源光响应曲线分析[J].华南农业大学学报, 2016, 37(4):57-62. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hnnydxxb201604010
[3]	BASSMAN J H, ZWIER J C. Gas exchange characteristics of Populus trichocarpa, Populus deltoides and Populus trichocarpa x P. deltoides clones[J]. Tree physiology, 1991, 8(2):145-159. doi: 10.1093/treephys/8.2.145
[4]	叶子飘, 于强.一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较[J].沈阳农业大学学报, 2007, 38(6):771-775. doi: 10.3969/j.issn.1000-1700.2007.06.001
[5]	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. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxzz200708031
[6]	侯维海, 王建林, 旦巴等.青稞光合作用5种光响应模型的比较分析[J].作物杂志, 2017, 179(4):96-104. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zwzz201704017
[7]	周多多, 蒋少伟, 吴桂林等.不同水分条件下胡杨光响应曲线拟合模型比较[J].植物科学学报, 2017, 35(3):406-412. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/whzwxyj201703013
[8]	叶子飘.光合作用对光和CO₂响应模型的研究进展[J].植物生态学报, 2010, 34(6):727-740. doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.06.012
[9]	张磊. 3种专用型甘薯光合光响应曲线及其模型拟合研究[J].中国农学通报, 2015, 31(15):71-77. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb14110037
[10]	BALY E C. The kinetics of photosynthesis[J]. Proceedings of the Royal Society SerB(Biological Sciences), 1935, 117:218-239. doi: 10.1098/rspb.1935.0026
[11]	THORNLEY J H M. Dynamic model of leaf photosynthesis with acclimation to light and nitrogen[J]. Annals of Botany, 1998, 81:431-430. doi: 10.1006/anbo.1997.0577