栽培型木薯Ku50的高光效生理特性分析

为探究栽培型木薯Ku50的高光效生理特性,选用野生型木薯W14,近缘野生型A4047以及栽培型木薯Ku50为材料,通过对其功能叶片光合色素含量,净光合速率(包括光合日变化及光强-光响应曲线)及不同光强条件下的叶绿素荧光参数[包括光系统Ⅱ的实际光能转换效率Y(Ⅱ)及非光化学淬灭系数NPQ]进行测定分析,研究不同品种木薯的光合生理特性。结果表明:栽培型木薯Ku50各项光合色素含量显著高于野生型木薯W14,与近缘野生型A4047无明显差异,推测Ku50及A4047具备更高的光合碳固定能力;光合日变化测定结果显示,净光合速率Ku50略大于A4047,均远大于W14,且Ku50及A4047不存在午间光抑制现象,而W14存在较明显午间光抑制现象,推测Ku50及A4047对强光的光能转化效率较高,耐强光性更强。进一步测定光强-光响应曲线结果显示,截至最大光强2500μmol/(m^(2)·s),3种木薯品种均未达到光饱和点,且随着诱导光强的升高,其净光合速率同样呈现Ku50>A4047>W14的趋势,其中Ku50可达到约40μmol/(m^(2)·s),A4047可达到约34μmol/(m^(2)·s),而W14仅可达到约15μmol/(m^(2)·s),表明Ku50的耐强光性更强,光能转化效率更高。此外,通过测定叶绿素荧光参数深入分析不同品种木薯对光能的吸收及分配利用,结果表明,在强光作用条件下,Ku50光系统Ⅱ的实际光能转化效率[-Y(Ⅱ)]显著高于W14,略高于A4047,但无明显差异(P>0.05);而Ku50的非光化学淬灭系数(-NPQ)则显著低于W14及A4047,表明Ku50耗散为热量的光能较低,反向证明Ku50其光能转化效率较高,与光合色素含量及净光合速率测定结果相统一。因此,研究结果表明,栽培型木薯Ku50高光效特性由强光诱导产生,且对强光的耐受性更强,利用率更高。