LI-6800应用案例 | 【J. Exp. Bot.】温室育种需充分考虑作物性状与田间环境因素动态变化的复杂互作

北京力高泰科技有限公司

2022.9.28

原文以Phenotypic variation in photosynthetic traits in wheat grown under field versus glasshouse conditions 为标题发表在Journal of Experimental Botany上

作者 | Cristina R.G. Sales等

小麦为人类提供了超过20%的卡路里和蛋白质。据估算，遗传增益（Genetic Gain）必须以每年 2.4% 的增速才能满足预期需求。

之前的遗传增益研究多关注收获指数——Harvest Index（HI），但研究者们普遍认为，收获指数HI继续大幅增加的可能性很小。因此，如何提高作物的光合生物总量是未来的发展方向。

光合作用是作物生产的第一驱动力，提高光能转化效率是研究重点。2022年3月，在Journal of Experimental Botany期刊上发表的一篇文章中，英国Lancaster University和University of Cambridge等机构的研究者们，以春小麦（Triticum aestivum L.）为研究对象。他们在田间条件下，使用PStails Wheat Panel，构建了小麦的光合作用多样性。他们选择田间差异显著的两组样品，在温室条件下进一步研究。
作为温室内研究的一部分，研究者们使用两台 LI-6800高级光合荧光测量系统，对两组小麦的光合气体交换以及叶绿素荧光参数进行了测量。
结果发现，两组田间性状差异显著的样品，在室内条件下的光合等数据差异很小。
因此，研究者们建议，在育种时，需充分考虑作物性状与田间环境因素动态变化的复杂互作。当为某种具体田间环境育种时，应尽量保持温室与田间关键环境条件的一致。

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LI-6800高级光合-荧光测量系统在此研究中的作用

‍LI-6800高级光合-荧光测量系统‍

在抽穗期，选择小麦的旗叶进行测量，包括A-Ci二氧化碳响应曲线和实际光化学量子效率ΦPSII。使用LI-6800的控温功能，叶温Tleaf 维持在 25°C，饱和水汽压亏缺VPD维持在~1.3 kPa，光合有效辐射PAR 控制在1500 µmol m^–2 s^–1，流速Flow为 500 µmol s^–1。叶室闭合后，参比腔室CO2浓度控制为43 Pa CO2_r；诱导至稳定后，样品腔室中的 CO2 浓度 CO2_s大约稳定在 40.6 ± 2.8 Pa，接近当前大气CO2的平均浓度 41 Pa。A-Ci曲线的测量顺序为：CO2_r 下降至 35、27、20、15 和 5 Pa，之后增加到43, 48, 53, 58, 63, 68, 73, 79, 85, 95 Pa。最短等待时间为60s，最长等待时间120s。