杂交大豆不同生育期叶片气体交换特性的研究孙禹李亮刘鹏陈思羽陈展宇张治安摘要：以杂交大豆品种杂交豆2号和杂交豆5号为试验材料，在田间条件下测定不同生育期叶片气体交换特性的变化规律，结果表明：杂交大豆叶片净光合速率和表观叶肉导度的生育期变化呈单峰曲线，从V4期到R4期，叶片净光合速率和表观叶肉导度呈增加变化，R4期最高，然后逐渐降低，R7期最低。气孔导度和蒸腾速率变化呈现出随着杂交大豆品种生育期的推进，叶片气孔导度和蒸腾速率逐渐降低，在V4期最高，R7期最低。叶片胞间CO2浓度的生育期变化表现为V4、R7时期较高，R2、R4和R6时期偏低的变化。叶片的水分利用效率变化呈现出随着杂交大豆品种生育期的推进，叶片水分利用效率逐渐增加的趋势，在V4期叶片水分利用效率最低，R7期最高。关键词：杂交大豆；生育期；气体交换特性基金项目：国家863计划项目（2011AA105），吉林省自然科学基金项目（201215178）：S565.1：ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2015.08.017杂种优势在自然界中普遍存在，杂交种的应用加速了农作物遗传改良的进程，利用杂种优势对提高农作物产量具有重要意义[1-2]。杂种优势在水稻、玉米等作物上已广泛应用，小麦、大豆等作物正在进入应用阶段[3-5]。大豆杂种优势及其利用方面的研究，我国处于国际领先地位[6-7]，我国是世界上首个育成大豆杂交种品种[8]，并在生产上得以应用推广的国家。大豆杂交种品种的籽粒产量会显著提高，具有明显的杂种优势[8-11]，一般要比普通大豆品种产量增加15%～20%，目前，在我国已有多个大豆杂交种品种通过审定[8-11]，现有的大豆杂交种品种多数都是通过“三系”法生产的。我国能对抗美国转基因大豆的关键途径之一是杂交大豆技术的研究及利用。作物产量中90%～95%的物质来自作物光合作用的产物，光合速率与产量呈正相关，较高的光合生产力是其获得高产的生理基础[12-13]。随着大豆产量的不断提高和市场需求的不断扩大，对大豆光合生理特性等研究也不断增加。目前关于大豆品种光合等生理特性的研究已有不少报道，但有关杂交大豆气体交换特性的系统研究鲜见报道。本研究以两个大豆杂交种为试验材料，系统研究杂交大豆品种不同生育期叶片气体交换特性的变化规律，为培育大豆杂交种新品种提供一定的理论依据。1材料与方法1.1试验材料以杂交大豆品种杂交2号和杂交5号为供试材料，由吉林省农业科学院大豆品种资源室提供。1.2试验设计本试验是2013年，在长春市（43.53°N，125.1°E）吉林农业大学大豆试验田进行。试验地区作物生长季节5～9月份，年平均降雨量为645毫米，≥10℃的有效积温是2880℃，无霜期为140天，试验地土壤是黑壤土。试验采用随机区组设计，行长10米，10行区，行距0.65米，小区面积65平方米，密度20万株/公顷，三次重复，常规田间管理。1.3叶片光合生理指标的测定选择晴天在上午9：00～11：00，用LI-6400型便携式光合作用测定系统（LICOR，美国），在田间条件下开放式气路测定，用固定红蓝光源设置光量子通量为1200μmol·m-2·s-1，测定自植株上数第4节位的功能叶片Pn、Tr、Gs和Ci。水分利用效率利用公式Pn/Tr计算[14]。表观叶肉导度利用公式Pn/Ci计算。测定生育期分别为第四节期（V4）、开花盛期（R2）、结荚盛期（R4）、鼓粒盛期（R6）、成熟期（R7）[15]。每个品种选择5株测定，3次重复，结果取其平均值。1.4数据处理文中的所有数据采用Excel2003数据处理系统进行处理，应用DPS9.05软件进行方差分析和差异显著性测验。2结果与分析2.1不同生育时期杂交大豆叶片净光合速率的变化从图1-A可以看出，在全生育时期杂交大豆叶片净光合速率呈单峰曲线变化，从V4期到R4期，叶片净光合速率呈增加变化，R4期净光合速率最高，然后逐渐降低，成熟期净光合速率最低。在各个生育时期，杂交豆2号和杂交豆5号叶片的净光合速率具有相同的变化趋势。杂交豆2号不同生育时期叶片净光合速率相比表明，R2期比V4期叶片的净光合速率高18.3%，R4期比R2期叶片的净光合速率高11.6%，R6期比R4期叶片的净光合速率低16.8%，R7期比R6期叶片的净光合速率低51.8%。杂交豆5号不同生育时期叶片净光合速率相比表明，R2期比V4期叶片的净光合...