gaoliangzengjingshidongbeisanshengdezhuyaozaipeizuowu
，henchangshijianyilaiqizhuchanzuowudediweiyizhiyouyumisuoqudai。jinnianlaiyouyuxuqiudezengjia，zhongzhimianjiyoukuodadequshi，danzhongzhiguimohennandadaoyumiheshuidaodeshuiping。chuleshouguojialiangshishougouzhengcedeyingxiangwai
，chanlianghepinzhiyeshiyingxiangnongminzhongzhigaoliangjijixingdezhongyaoyinsu。yinciruhetigaogaoliangdeshengchannenglihechanliang，shigaoliangyuzhonghezaipeigongzuozhepoqiexuyaojiejuedewenti。guanghezuoyongshigaoliangwuzhishengchanhechanliangxingchengdejichu

，xuduoyanjiubiaoming，gaoliangyepiandeguanghezuoyongyuqichanliangxingchengguochengmiqiexiangguan。gaoliangshangshudiersanyepianguanghenengliqiang，duichanliangdegongxianzuida。wuguangyaodengzengduigaoliangyepiandePEP羧化酶等有關C4guanghetanxunhuanguanjianmeijinxingguoyanjiu，danguanyugaoliangyepianqitayouguanguanghetexingfangmiandeyanjiubingbuduojian，duifenxigaoliangdeguangheshengchannenglihechanliangxingchengshangquefajichuxingziliao。

自1990年nian以yi來lai，我wo們men結jie合he吉ji林lin省sheng高gao粱liang生sheng產chan的de實shi際ji，對dui高gao粱liang葉ye片pian開kai花hua期qi上shang數shu第di二er三san葉ye片pian光guang合he作zuo用yong的de溫wen度du特te性xing進jin行xing了le比bi較jiao係xi統tong的de測ce定ding。同tong時shi
，對dui高gao粱liang核he質zhi雜za種zhong與yu雙shuang親qin葉ye片pian的de光guang合he作zuo用yong和he葉ye綠lv素su含han量liang進jin行xing了le比bi較jiao測ce定ding。本ben文wen報bao道dao的de是shi1990年至1995年的測定結果。

1　材料與方法

實驗於1990~1995年(nian)在(zai)吉(ji)林(lin)農(nong)業(ye)大(da)學(xue)農(nong)業(ye)科(ke)學(xue)實(shi)驗(yan)站(zhan)進(jin)行(xing)。供(gong)試(shi)高(gao)粱(liang)品(pin)種(zhong)及(ji)核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)材(cai)料(liao)由(you)吉(ji)林(lin)農(nong)業(ye)大(da)學(xue)農(nong)學(xue)院(yuan)作(zuo)物(wu)育(yu)種(zhong)研(yan)究(jiu)室(shi)陳(chen)學(xue)求(qiu)研(yan)究(jiu)員(yuan)提(ti)供(gong)。種(zhong)植(zhi)小(xiao)區(qu)采(cai)用(yong)隨(sui)機(ji)區(qu)組(zu)設(she)計(ji)，3次重複。中等土壤肥力，正常栽培技術管理。開花期取上數第二三節位葉片進行光合作用、呼吸作用和葉綠素含量的測定。

1.1　光合作用的測定

用光合有效輻射記錄儀cedinglitiyepiandeguanghezuoyong，zizhiboliyeshizhiyuhengwenshuiyunei，yonghengkongcilijiaobanqikongwen。diwentiaojiantongguoxiangshuiyuneijiabingkuaihuode，meiyiwendutiaojianyubaowen20min後測定。用幻燈機做光源，光量子密度通過東芝減光鏡和光源距離進行無級調節。所有葉片在光合測定前均預光照45min後進行測定。為防止葉片光合日變化對測定結果的影響
，光合測定均在上午09：00~11：30進行。

1.2　呼吸作用的測定

將光合測定後的同一葉片
，關閉光源
，置於黑暗條件下，通過測定CO2的釋放測定呼吸作用。

1.3　表觀量子產額的測定

表觀量子產額是在光合作用CO2同化嚴格且由光所限製(光合作用與光量子密度呈線性關係)的條件下，通過光合增量和光量子密度增量的比值測得的。

1.4　葉綠素含量的測定

葉綠素含量用葉綠素含量儀進行測定。

2　結果和討論

2.1　高粱葉片光合作用的一般特性

自1990~1995年，共測定了319份高粱植株上數第二三節位完全展開的功能葉片的光合作用，其淨光合速率(CO2)的變化範圍在21.2~38.5μmol/(m2?s)，全距為17.3μmol/(m2?s)。統計分析表明：品種間光合作用存在著顯著差異(P<0.01)。這與前人報道的結果基本一致。高粱葉片光合作用的光補償點為40~60μE/(m2?s)，光飽和點為1 000 ~1 300μE/(m2?s)，品種間差異不明顯。高粱葉片的光合作用特性強烈受溫度條件的影響。圖1是我們對高粱(馬丁邁羅)葉片光合作用溫度特性的測定結果。我們對16份(fen)其(qi)它(ta)品(pin)種(zhong)和(he)材(cai)料(liao)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)溫(wen)度(du)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)的(de)測(ce)定(ding)，均(jun)得(de)到(dao)了(le)類(lei)似(si)的(de)結(jie)果(guo)。反(fan)映(ying)了(le)高(gao)粱(liang)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)溫(wen)度(du)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)的(de)趨(qu)同(tong)性(xing)。高(gao)粱(liang)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)低(di)溫(wen)補(bu)償(chang)點(dian)為(wei)4℃~6℃，自低溫補償點開始，隨著溫度的增加
，光合作用呈線性增加，在35℃~36℃時達到最大值，此後開始下降。高粱葉片表現為典型的C4植物的光合溫度響應特性。呼吸作用在低溫補償點至20℃的溫度範圍內保持相對穩定
，在20℃以上時，隨著溫度的增加

，呼吸作用增加。

從圖1可ke以yi看kan出chu，在zai低di溫wen條tiao件jian下xia，葉ye片pian呼hu吸xi作zuo用yong受shou抑yi製zhi程cheng度du不bu大da，而er光guang合he作zuo用yong則ze呈cheng線xian性xing下xia降jiang。使shi葉ye片pian光guang合he與yu呼hu吸xi的de比bi值zhi下xia降jiang，造zao成cheng有you機ji物wu質zhi的de消xiao耗hao，向xiang穗sui運yun輸shu減jian少shao。在zai吉ji林lin省sheng9月份晝間時常出現20℃左zuo右you的de低di溫wen，這zhe可ke能neng是shi低di溫wen導dao致zhi高gao粱liang減jian產chan的de主zhu要yao原yuan因yin之zhi一yi。我wo們men的de研yan究jiu結jie果guo也ye表biao明ming
，低di溫wen條tiao件jian下xia，葉ye片pian的de表biao觀guan量liang子zi產chan額e也ye較jiao低di，說shuo明ming低di溫wen導dao致zhi葉ye片pian對dui光guang能neng的de利li用yong能neng力li下xia降jiang。但dan在zai20℃~35℃的溫度條件下，均可測得較高的光合與呼吸的比值和表觀量子產額，也說明具有典型C4植物光合特性的高粱，在較大溫度範圍內可保持較高的光能利用能力和光合生產能力
，這與其它C3植zhi物wu的de光guang合he特te性xing明ming顯xian不bu同tong。不bu同tong溫wen度du條tiao件jian下xia，高gao粱liang葉ye片pian光guang合he作zuo用yong的de光guang飽bao和he點dian與yu淨jing光guang合he速su率lv的de變bian化hua曲qu線xian基ji本ben一yi致zhi，而er光guang補bu償chang點dian則ze與yu呼hu吸xi作zuo用yong的de變bian化hua一yi致zhi。說shuo明ming光guang補bu償chang點dian和he光guang飽bao和he點dian是shi反fan映ying葉ye片pian呼hu吸xi作zuo用yong和he光guang合he作zuo用yong的de一yi個ge重zhong要yao指zhi標biao。

以(yi)上(shang)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)
，低(di)溫(wen)是(shi)高(gao)粱(liang)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)重(zhong)要(yao)限(xian)製(zhi)因(yin)子(zi)之(zhi)一(yi)，葉(ye)片(pian)的(de)淨(jing)光(guang)合(he)速(su)率(lv)，隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)。高(gao)粱(liang)葉(ye)片(pian)的(de)光(guang)能(neng)利(li)用(yong)能(neng)力(li)和(he)效(xiao)率(lv)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)光(guang)合(he)適(shi)溫(wen)範(fan)圍(wei)，並(bing)在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)(35℃~36℃)條tiao件jian下xia，能neng保bao持chi較jiao強qiang的de光guang合he能neng力li，這zhe些xie特te性xing使shi高gao粱liang能neng在zai高gao溫wen幹gan旱han條tiao件jian下xia，保bao持chi較jiao高gao的de物wu質zhi生sheng產chan能neng力li和he產chan量liang。今jin後hou在zai吉ji林lin省sheng種zhong植zhi結jie構gou調tiao整zheng時shi，應ying充chong分fen利li用yong高gao粱liang的de這zhe些xie特te性xing

，發fa揮hui其qi優you勢shi。

2.2　核質雜種與雙親葉片光合作用和葉綠素含量的比較

自從1973年Kihara提出核質雜種育種和核質雜種具有優勢效應以來，核質雜種育種工作已受到人們的廣泛重視。吉林農業大學農學院陳學求教授自1980年以來
，首先在高粱中開展了核質雜種育種工作
，先後培育了56個核質雜種材料，並從中篩選出32個具有穩定性狀的核質雜種。由於核質雜種育種工作具有時間長、預yu期qi性xing狀zhuang不bu確que定ding的de缺que點dian
，迫po切qie需xu要yao進jin行xing核he質zhi雜za種zhong與yu雙shuang親qin有you關guan形xing態tai和he生sheng理li生sheng化hua性xing狀zhuang的de比bi較jiao研yan究jiu，使shi核he質zhi雜za種zhong育yu種zhong工gong作zuo具ju有you預yu期qi性xing和he目mu的de性xing。光guang合he作zuo用yong和he葉ye綠lv素su含han量liang是shi影ying響xiang光guang合he生sheng產chan能neng力li和he產chan量liang的de2gezhongyaozhibiao，bingjuyouwendingdeyichuantexing。yanjiuhezhizazhongyushuangqinyepianguanghezuoyongheyelvsuhanliangdebianhuaguilv，jiangyouzhuyuchanminghezhizazhongdeyichuantexing
，zengjiayuzhongpeihedeyouxiaoxing，suoduanyuzhongshijian。

2.2.1　核質雜種葉片光合作用和葉綠素含量與雙親的比較

5年來的測定結果表明，32個(ge)核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)葉(ye)片(pian)的(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)和(he)葉(ye)綠(lv)素(su)含(han)量(liang)的(de)平(ping)均(jun)值(zhi)與(yu)雙(shuang)親(qin)葉(ye)片(pian)的(de)平(ping)均(jun)值(zhi)基(ji)本(ben)一(yi)致(zhi)。對(dui)核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)特(te)性(xing)的(de)測(ce)定(ding)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)光(guang)補(bu)償(chang)點(dian)和(he)光(guang)飽(bao)和(he)點(dian)以(yi)及(ji)對(dui)溫(wen)度(du)的(de)光(guang)合(he)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)也(ye)基(ji)本(ben)一(yi)致(zhi)。這(zhe)說(shuo)明(ming)在(zai)群(qun)體(ti)水(shui)平(ping)上(shang)核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)特(te)性(xing)與(yu)雙(shuang)親(qin)葉(ye)片(pian)相(xiang)比(bi)，並(bing)沒(mei)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)改(gai)善(shan)和(he)提(ti)高(gao)。但(dan)我(wo)們(men)從(cong)32個核質雜種中，選出10個具有高產特性的核質雜種
，其葉片光合作用和葉綠素含量的平均值都高於雙親葉片和其它核質雜種葉片，測定結果見表1。

zheyijieguoshuoming，suiranwomenmeiyoubaguanghezuoyongheyelvsuhanliangzuoweiyuzhongmubiao
，tongshizaixuanzegaochanhezhizazhongshi
，yemeiyoubaguanghezuoyongheyelvsuhanliangzuoweixuanzezhibiao，danshijicedingdejieguozebiaoming，gaochanpinzhongjuyoujiaogaodeguanghezuoyongheyelvsuhanliang。womendejieguojinyibuyanzhenglePeng等關於高產高粱品係葉片光合作用和產量呈密切相關的實驗結果。Sasaki和Ishii對(dui)日(ri)本(ben)不(bu)同(tong)時(shi)期(qi)育(yu)成(cheng)的(de)水(shui)稻(dao)品(pin)種(zhong)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)測(ce)定(ding)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)
，水(shui)稻(dao)品(pin)種(zhong)的(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)和(he)產(chan)量(liang)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)相(xiang)關(guan)性(xing)。隨(sui)著(zhe)相(xiang)繼(ji)育(yu)成(cheng)水(shui)稻(dao)品(pin)種(zhong)產(chan)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)
，葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)速(su)率(lv)也(ye)相(xiang)應(ying)增(zeng)加(jia)。這(zhe)說(shuo)明(ming)用(yong)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)和(he)葉(ye)綠(lv)素(su)含(han)量(liang)作(zuo)為(wei)高(gao)產(chan)品(pin)種(zhong)的(de)選(xuan)擇(ze)指(zhi)標(biao)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)。

2.2.2　核質雜種葉片光合作用和葉綠素含量的遺傳特性　

在(zai)了(le)解(jie)了(le)核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)和(he)葉(ye)綠(lv)素(su)含(han)量(liang)與(yu)雙(shuang)親(qin)葉(ye)片(pian)的(de)變(bian)化(hua)以(yi)及(ji)與(yu)產(chan)量(liang)的(de)關(guan)係(xi)後(hou)，還(hai)有(you)必(bi)要(yao)了(le)解(jie)核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)葉(ye)片(pian)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)和(he)葉(ye)綠(lv)素(su)含(han)量(liang)是(shi)由(you)核(he)基(ji)因(yin)還(hai)是(shi)由(you)胞(bao)質(zhi)基(ji)因(yin)決(jue)定(ding)的(de)。幾(ji)年(nian)來(lai)
，我(wo)們(men)的(de)測(ce)定(ding)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)
，核(he)質(zhi)雜(za)種(zhong)葉(ye)片(pian)的(de)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)既(ji)受(shou)核(he)基(ji)因(yin)(父本)也受胞質基因(母本)的影響，但核質雜種葉片的光合作用與核基因呈顯著正相關(P<0.01)，與胞質基因呈較弱的正相關。

核質雜種葉片的葉綠素含量與核基因呈顯著正相關(P<0.01)，與胞質基因無相關關係，或有的年份呈較弱的負相關(見圖2和圖3)。

關於高粱核質雜種的遺傳特性
，已有許多研究報道證明胞質基因影響植株高度、開花期和產量。但大多數研究結果認為
，核基因對核質雜種的遺傳特性起主要控製作用。

我們的研究結果說明：核he質zhi雜za種zhong葉ye片pian的de光guang合he作zuo用yong和he葉ye綠lv素su含han量liang主zhu要yao是shi由you核he基ji因yin控kong製zhi的de
，這zhe為wei核he質zhi雜za種zhong育yu種zhong工gong作zuo者zhe提ti供gong了le一yi個ge很hen有you用yong的de信xin息xi。以yi高gao產chan為wei目mu的de的de核he質zhi雜za種zhong育yu種zhong
，可ke選xuan擇ze葉ye片pian光guang合he作zuo用yong和he葉ye綠lv素su含han量liang較jiao高gao的de材cai料liao作zuo父fu本ben，為wei選xuan擇ze核he基ji因yin和he胞bao質zhi基ji因yin提ti供gong了le依yi據ju。這zhe樣yang可ke增zeng加jia有you效xiao組zu合he

，減jian輕qing育yu種zhong工gong作zuo量liang，提ti高gao育yu種zhong效xiao率lv。