不同品种（系）马铃薯叶片光合机构对遮阴的响应

摘要

针对25个马铃薯品种（系）在块茎膨大期进行了为期3周的75%遮阴处理，通过分析叶片快速叶绿素荧光诱导动力学特性，研究了马铃薯对弱光胁迫的光合响应机制，并结合主成分分析与隶属函数法对供试材料的耐阴性进行综合评价。遮阴显著降低了各品种（系）的SPAD值和产量（‘鄂马铃薯2号’除外），增加了株高，同时提高了叶片的最大光化学效率（Fv/Fm）和光合性能指数（PIabs）。遮阴条件下，大部分试验材料PSII受体侧的电子传递体（Sm）数量和Q_A的还原速度（Mo）无显著变化。同时，Q_A传递电子的能力增强，表现为2 ms时有活性的反应中心开放程度（ψo）的增加。尽管遮阴导致大部分马铃薯叶片单位面积内活跃的PSII反应中心数量（RC/CS）减少，但单位面积吸收的光能（ABS/RC）保持稳定，捕获的光能（TRo/CS）表现出品种（系）间差异，而用于电子传递的能量（ETo/CS）却有所上升，这些变化有利于马铃薯在弱光环境下维持叶片光合电子传递效率，是马铃薯对弱光胁迫的适应性反应。基于SPAD值、产量、株高、Fv/Fm、PIabs、ψo、φEo、RC/CS、ETo/CS等17个指标的耐阴系数进行主成分分析，提取4个累计贡献率超过85%的主成分，结合隶属函数法综合评价，筛选出‘鄂马铃薯15’（综合得分0.804 5）、‘鄂马铃薯12’（0.757 5）和‘鄂马铃薯7号’（0.733 0）为综合耐阴能力较强的品种。该研究揭示了马铃薯对弱光胁迫的光合适应机制，并为耐阴品种的筛选与选育提供了科学依据和材料基础。

关键词

马铃薯 / 遮阴 / 光合特性 / 叶绿素荧光