自然高温条件下百合叶绿素荧光特性分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0920

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (29): 86-95.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0920

所属专题：生物技术；园艺

自然高温条件下百合叶绿素荧光特性分析

陈敏敏(), 聂功平, 李心, 周琳, 杨柳燕, 张永春()

上海市农业科学院林木果树研究所,上海市设施园艺技术重点实验室,上海 201403

收稿日期:2021-09-26 修回日期:2021-11-03 出版日期:2022-10-15 发布日期:2022-10-14
通讯作者: 张永春
作者简介:陈敏敏,女,1982年出生,山西人,副研究员,博士,研究方向：百合资源评价与新品种选育。通信地址：201403 上海市奉贤区金齐路1000号上海市农业科学院林木果树研究所11号楼,Tel：021-62207245,E-mail： cmm0707@163.com。
基金资助:
上海市科技兴农项目“观赏与食用兼备型百合优异资源挖掘与新种质创制”(202002080012F01463);国家重点研发计划支持课题“主要花卉野生资源精准鉴定及特异性状基因挖掘”(2018YFD1000401);上海市专业技术服务平台建设项目“上海市植物种苗组培专业技术服务平台”(18DZ2291400)

Chlorophyll Fluorescence Characteristics of Lilium spp. Cultivars Under Natural High Temperature

CHEN Minmin(), NIE Gongping, LI Xin, ZHOU Lin, YANG Liuyan, ZHANG Yongchun()

Forestry and Pomology Research Institute, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology, Shanghai 201403

Received:2021-09-26 Revised:2021-11-03 Online:2022-10-15 Published:2022-10-14
Contact: ZHANG Yongchun

摘要/Abstract

摘要：

开展不同品种百合叶绿素荧光参数对自然高温的响应研究,并对反映叶绿素荧光特性的重要指标展开分析,建立适宜百合品种高温响应评价的方法,筛选对自然高温响应敏感与不敏感的百合品种。以66份观赏百合种质资源为试验材料,在上海地区自然高温下分析比较Fv/Fm值,并采用模糊隶属函数法结合有序样本最优分割聚类法分析自然高温下不同品种的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、PI_ABS、DIo/CSo、φ_Eo等指标,比较不同品种百合对自然高温逆境响应的敏感程度。结果表明：66份百合种质资源的Fv/Fm值在自然高温逆境下均受影响,采用隶属函数和有序样本最优分割聚类法将66份种质资源分为5个等级,‘Souvenir’、‘Merlet’、‘Conca D'Or’、‘Sunny Martinique’、‘Methone’等25个品种为一级,对高温逆境不敏感,适应性强;‘Zambesi’、‘Triumphator’、‘Nashville’、‘Brindisi’、‘Tresor’等19个品种为五级,对高温逆境较敏感,适应性差。本研究筛选鉴定出高温敏感与不敏感百合品种,为进一步开展耐热相关机理研究和耐热品种选育提供参考。

关键词: 百合, 叶绿素荧光参数, 高温逆境响应, 隶属函数法

Abstract:

A study on the response of chlorophyll fluorescence parameters of different Lilium spp. cultivars to natural high temperature was carried out to analyze the important indicators reflecting the characteristics of chlorophyll fluorescence, establish a suitable method for evaluating the high temperature response of Lilium spp. cultivars, and select sensitive and insensitive cultivars to natural high temperature. 66 Lilium spp. cultivars were selected as experimental materials, and the Fv/Fm values of functional leaves were measured under natural high temperature in Shanghai. The fuzzy membership function analysis method and the sample optimal segmentation clustering method were adopted to evaluate the heat tolerance. Under natural high temperature conditions, the chlorophyll fluorescence characteristic parameters including Fo, Fm, Fv/Fo, Fv/Fm, PI_ABS, DIo/CSo and φ_Eo in leaves were determined by rapid fluorescence detector. Then, we compared the sensitivity of different Lilium spp. cultivars. Results showed that the Fv/Fm values of the 66 cultivars were all influenced by natural high temperature. The sample optimal segmentation clustering method was used to classify the 66 cultivars into five grades. 25 cultivars, including ‘Souvenir’, ‘Merlet’, ‘Conca D'Or’, ‘Sunny Martinique’, ‘Methone’ and so on, belonged to grade I, which were not sensitive to high temperature and had strong adaptability. 19 cultivars, including ‘Zambesi’, ‘Triumphator’, ‘Nashville’, ‘Brindisi’, ‘Tresor’, etc., belonged to grade V, which were more sensitive to high temperature and had poor adaptability. This study screened and identified sensitive and insensitive Lilium spp. cultivars to high temperature, which could provide reference for further research on heat-resistant mechanism of Lilium spp. and breeding heat-resistant cultivars.

Key words: Lilium spp., chlorophyll fluorescence parameters, natural high temperature response, membership function method

中图分类号:

S682.29

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图/表 5

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品种名称	综合值	排名	高温敏感性	品种名称	综合值	排名	高温敏感性
‘Tresor’(A)	1.4066	1	五级	‘Eyeliner’(LA)	3.8110	34	三级
‘Brindisi’(LA)	1.6664	2	五级	‘Siberia’(O)	3.8452	35	三级
‘Nashville’(LA)	1.6714	3	五级	‘Tiny Bee’(A)	3.8796	36	三级
‘Triumphator’(LO)	1.7744	4	五级	‘Roselily Samantha’(O)	3.8968	37	三级
‘Zambesi’(OT)	2.1912	5	五级	‘Roselily Thalita’(O)	3.9371	38	二级
‘Flamington’(LA)	2.3738	6	五级	‘Roselily Monica’(O)	3.9862	39	二级
‘Passion Moon’(OT)	2.3963	7	五级	‘Pearl Frances’(A)	4.0013	40	二级
‘Tiny Invader’(A)	2.4822	8	五级	‘Sheer Blonde’(O)	4.2821	41	二级
‘White Triumph’(LO)	2.4858	9	五级	‘Marlon’(O)	4.2859	42	一级
‘Pink Flight’(A)	2.5170	10	五级	‘Viviana’(O)	4.3091	43	一级
‘Indian Summerset’(LA)	2.5231	11	五级	‘Roselily Isabella’(O)	4.3680	44	一级
‘Roselily Natalia’(O)	2.5852	12	五级	‘Sorbonne’(O)	4.4076	45	一级
‘Tiny Pearl’(A)	2.5893	13	五级	‘Heartstrings’(LA)	4.4386	46	一级
‘Beau Soleil’(LA)	2.6099	14	五级	‘Roselily Elena’(O)	4.4781	47	一级
‘Honesty’(LA)	2.7644	15	五级	‘Sunny Azores’(O)	4.5070	48	一级
‘Levi’(A)	2.8284	16	五级	‘Elodie’(A)	4.5196	49	一级
‘Black Beauty’(OT)	2.8640	17	五级	‘Reeleeze’(O)	4.5551	50	一级
‘Pavia’(LA)	2.8872	18	五级	‘Matrix’(A)	4.5749	51	一级
‘Robina’(OT)	3.0079	19	五级	‘Golden Matrix’(A)	4.6138	52	一级
‘Royal Sunset’(LA)	3.0458	20	四级	‘Fangio’(LA)	4.6195	53	一级
‘Tiny Padhye’(A)	3.0796	21	四级	‘Armandale’(LA)	4.6640	54	一级
‘After Eight’(O)	3.0837	22	四级	‘Entertainer’(O)	4.7031	55	一级
‘Fata Morgana’(A)	3.0876	23	四级	‘Pink Giant’(A)	4.7428	56	一级
‘Bonsoir’(LA)	3.1161	24	四级	‘Lancifolium Flore Pleno’(A)	4.7602	57	一级
‘Trendy Havana’(A)	3.4114	25	四级	‘Love Story’(O)	4.7917	58	一级
‘White Twinkle’(A)	3.4337	26	四级	‘Manissa’(OT)	4.8399	59	一级
‘Fusion’(LL)	3.6338	27	四级	‘Dynamix’(LA)	4.9260	60	一级
‘Sunny Keys’(O)	3.6428	28	四级	‘Profundo’(OT)	4.9470	61	一级
‘Albufeira’(LA)	3.6439	29	三级	‘Methone’(LA)	4.9699	62	一级
‘Tiny Double You’(A)	3.6549	30	三级	‘Sunny Martinique’(O)	5.0770	63	一级
‘Tiny Rocket’(A)	3.7242	31	三级	‘Conca D'Or’(OT)	5.2959	64	一级
‘Mynnou’(LA)	3.7868	32	三级	‘Merlet’(LA)	5.3668	65	一级
‘Palazzo’(OT)	3.7918	33	三级	‘Souvenir’(O)	5.4386	66	一级

品种名称	综合值	排名	高温敏感性	品种名称	综合值	排名	高温敏感性
‘Tresor’(A)	1.4066	1	五级	‘Eyeliner’(LA)	3.8110	34	三级
‘Brindisi’(LA)	1.6664	2	五级	‘Siberia’(O)	3.8452	35	三级
‘Nashville’(LA)	1.6714	3	五级	‘Tiny Bee’(A)	3.8796	36	三级
‘Triumphator’(LO)	1.7744	4	五级	‘Roselily Samantha’(O)	3.8968	37	三级
‘Zambesi’(OT)	2.1912	5	五级	‘Roselily Thalita’(O)	3.9371	38	二级
‘Flamington’(LA)	2.3738	6	五级	‘Roselily Monica’(O)	3.9862	39	二级
‘Passion Moon’(OT)	2.3963	7	五级	‘Pearl Frances’(A)	4.0013	40	二级
‘Tiny Invader’(A)	2.4822	8	五级	‘Sheer Blonde’(O)	4.2821	41	二级
‘White Triumph’(LO)	2.4858	9	五级	‘Marlon’(O)	4.2859	42	一级
‘Pink Flight’(A)	2.5170	10	五级	‘Viviana’(O)	4.3091	43	一级
‘Indian Summerset’(LA)	2.5231	11	五级	‘Roselily Isabella’(O)	4.3680	44	一级
‘Roselily Natalia’(O)	2.5852	12	五级	‘Sorbonne’(O)	4.4076	45	一级
‘Tiny Pearl’(A)	2.5893	13	五级	‘Heartstrings’(LA)	4.4386	46	一级
‘Beau Soleil’(LA)	2.6099	14	五级	‘Roselily Elena’(O)	4.4781	47	一级
‘Honesty’(LA)	2.7644	15	五级	‘Sunny Azores’(O)	4.5070	48	一级
‘Levi’(A)	2.8284	16	五级	‘Elodie’(A)	4.5196	49	一级
‘Black Beauty’(OT)	2.8640	17	五级	‘Reeleeze’(O)	4.5551	50	一级
‘Pavia’(LA)	2.8872	18	五级	‘Matrix’(A)	4.5749	51	一级
‘Robina’(OT)	3.0079	19	五级	‘Golden Matrix’(A)	4.6138	52	一级
‘Royal Sunset’(LA)	3.0458	20	四级	‘Fangio’(LA)	4.6195	53	一级
‘Tiny Padhye’(A)	3.0796	21	四级	‘Armandale’(LA)	4.6640	54	一级
‘After Eight’(O)	3.0837	22	四级	‘Entertainer’(O)	4.7031	55	一级
‘Fata Morgana’(A)	3.0876	23	四级	‘Pink Giant’(A)	4.7428	56	一级
‘Bonsoir’(LA)	3.1161	24	四级	‘Lancifolium Flore Pleno’(A)	4.7602	57	一级
‘Trendy Havana’(A)	3.4114	25	四级	‘Love Story’(O)	4.7917	58	一级
‘White Twinkle’(A)	3.4337	26	四级	‘Manissa’(OT)	4.8399	59	一级
‘Fusion’(LL)	3.6338	27	四级	‘Dynamix’(LA)	4.9260	60	一级
‘Sunny Keys’(O)	3.6428	28	四级	‘Profundo’(OT)	4.9470	61	一级
‘Albufeira’(LA)	3.6439	29	三级	‘Methone’(LA)	4.9699	62	一级
‘Tiny Double You’(A)	3.6549	30	三级	‘Sunny Martinique’(O)	5.0770	63	一级
‘Tiny Rocket’(A)	3.7242	31	三级	‘Conca D'Or’(OT)	5.2959	64	一级
‘Mynnou’(LA)	3.7868	32	三级	‘Merlet’(LA)	5.3668	65	一级
‘Palazzo’(OT)	3.7918	33	三级	‘Souvenir’(O)	5.4386	66	一级

分类数	误差函数	最优分割结果
2	24.4669	1-28,29-66
3	21.0838	1-19,20-28,29-66
4	18.3857	1-31,32-37,38-41,42-66
5	15.6848	1-19,20-28,29-37,38-41,42-66
6	13.2633	1-7,8-19,20-28,29-37,38-41,42-66
7	11.2720	1-7,8-19,20-21,22-31,32-37,38-41,42-66
8	9.5398	1-19,20-28,29-37,38-41,42-58,59-62,63-66
10	6.3690	1-5,6-12,13-19,20-21,22-31,32-37,38-41,42-58,59-62,63-66
12	4.9840	1-5,6-12,13-19,20-21,22-28,29-32,33-37,38-40, 41-46, 47-58, 59-62, 63-66

分类数	误差函数	最优分割结果
2	24.4669	1-28,29-66
3	21.0838	1-19,20-28,29-66
4	18.3857	1-31,32-37,38-41,42-66
5	15.6848	1-19,20-28,29-37,38-41,42-66
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7	11.2720	1-7,8-19,20-21,22-31,32-37,38-41,42-66
8	9.5398	1-19,20-28,29-37,38-41,42-58,59-62,63-66
10	6.3690	1-5,6-12,13-19,20-21,22-31,32-37,38-41,42-58,59-62,63-66
12	4.9840	1-5,6-12,13-19,20-21,22-28,29-32,33-37,38-40, 41-46, 47-58, 59-62, 63-66

自然高温条件下百合叶绿素荧光特性分析

Chlorophyll Fluorescence Characteristics of Lilium spp. Cultivars Under Natural High Temperature

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