玉米单交种及自交系光合特征及光合氮效率演进特征研究

摘要

通过对不同年代玉米单交种光合特征以及光合氮效率演进机制进行研究，深入揭示不同年代玉米单交种的光合特征及光合氮效率的表现规律.以我国1970s—2000s大面积推广的23个经典玉米单交种及其自交系为样本，在不追氮肥（0 N）和追氮肥150 kg/hm²（150 N）条件下，分析了各年代玉米单交种及其自交系的光合生产能力及其氮素的积累.结果表明：玉米单交种净光合速率（P_n）随年代推进表现出先增长后下降的趋势，1970s—1990s一直处于上升趋势，1990s较1970s上升10.2%,但是在2000s玉米单交种P_n表现下降趋势.自交系P_n随年代推进呈现先增长后下降的趋势，但变幅较小.玉米单交种及其自交系的单位叶面积含氮量随年代递进均表现平稳的趋势.1970s—2000s玉米单交种光合氮效率（PNUE）随年代递进表现递增的趋势，每10年平均增长5.24%,亲本自交系则表现平稳的趋势，说明各年代玉米单交种及自交系随年代的推进其演进的特征不同.现代玉米单交种在以单体净光合速率为代表的光同化效率较1980s—1990s “稀植大穗”玉米单交种没有优势，仅与1970s品种相近.而1980s—1990s玉米单交种较现代品种对水肥的需求更加明显，表明现代品种具有较好的光合耐贫瘠性，玉米单交种的光同化效率随年代演进得到了显著的改善，自交系没有显著的改善.

关键词

玉米单交种 / 自交系 / 光合氮效率 / 演进特征 / 生理基础

基金资助

山西省基础研究计划自由探索类青年项目(202303021222229,202203021222302); 忻州市科技计划基础研究项目(20230506,20230504); 山西省教育厅高等学校科技创新计划项目(2023L301); 忻州师范学院校级五台山专项基金资助项目(01230038)