作者及单位:
吴杨1,姚小华2*,何正盛1,王春娥1,周会汶1,叶思诚1,宋英培1,王璠1,张弦1,高银祥1
1.九江学院江西油茶研究中心,江西九江;
2.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,杭州)
通信作者:
姚小华,研究员,中国林业科学研究院亚热带林业研究所经济林研究室主任,长期从事经济林培育与利用技术研究,主要研究油茶等木本油料树种培育与利用技术。
摘要
油茶是我国重要的木本油料作物,发展油茶种植是填补我国食用油缺口、缓解粮油争地矛盾的有效途径。光是调控植物生长发育的首要生态因子,直接决定着油茶的产量和品质。深入了解油茶光合生产性能及生长发育对复杂光环境的生态适应规律,对于油茶产业的可持续发展具有重要意义。本文综述了不同光照环境对油茶植株光合生理特性、形态指标、同化物积累与转运、抗氧化酶系活性和内源激素的影响机制,以了解油茶光合作用及其生长发育对不同光照强度和光质环境的响应机制,为培育油茶高光效优良种质和确立合理栽培模式提供理论依据。
关键词
油茶;光合作用;生长发育;光照强度;光质
本文引用格式
吴杨,姚小华,何正盛,王春娥,周会汶,叶思诚,宋英培,王璠,张弦,高银祥.光对油茶光合作用及生长发育影响的研究进展[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),,47(2):-.
YangWU,XiaohuaYAO,ZhengshengHE,Chun’eWANG,HuiwenZHOU,SichengYE,YingpeiSONG,FanWANG,XianZHANG,YinxiangGAO.Researchprogressoflighteffectsonphotosynthesis,growthanddevelopmentofoil-tea(Camelliaoleifera).JournalofZhejiangUniversity(AgricultureandLifeSciences),,47(2):-.
精要导读
开发木本粮油生产是世界各国保障粮食安全和生态安全的重要途径。油茶(Camelliaoleifera)是中国特有的木本油料植物,属山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)常绿小乔木或灌木。年以来,我国食用油供需矛盾加剧,油茶占国内木本油料作物产量的94%以上,生产潜力巨大,对于维护国家粮油安全具有重要意义。油茶籽油不仅是理想的食用油,其副产品在工业、农业、医药业等方面也具有多种用途,具有重要的经济价值。近年来,我国各地高度重视油茶产业发展,在油茶生长发育及其生理活动方面也取得了大量研究成果。光是调控油茶生长发育的首要生态因子,直接决定着油茶的产量和品质。不同立地和栽培管理条件下的油茶林光照环境具有较大差异,深入了解油茶对复杂光环境下的生态适应规律和调节机制,对于保障油茶优质高产和稳产具有重要意义。
本文从油茶光合速率动态变化规律、形态指标、同化物积累与转运、抗氧化酶系活性和内源激素等方面入手,对不同光环境下油茶光合作用及生长发育的响应机制研究做出综述,为提高油茶光合生产力,选育、鉴定高光效优良品种提供参考依据。
本文部分图表
展望
在未来,油茶大幅增产依赖于提高其光合潜力,如何提高油茶光合作用效率是一个永恒的课题。尽管对油茶光合生理及油茶对不同光照环境的生态适应性等方面的研究取得了许多进展,但已有的研究针对油茶幼苗研究多,成林研究少,从而对油茶形态指标的影响研究多,对茶油产量与品质的调控研究少;光照强度研究多,而光质研究少;单一环境条件下的研究多,不同立地条件或栽培模式下的对比研究少;光合生理研究多,而分子机制研究少。
因此,还有以下问题值得进一步探究:
1)当前油茶主栽品种有效光能利用范围较宽,能很好地适应强光和弱光环境,但其潜在净光合速率较低。鉴定和筛选低光呼吸速率、低CO2补偿点和高光合速率的优良种质,是油茶高光效育种的重要方向。
2)任何光环境的改变都是光强、光质与光周期的交互作用。明确不同立地条件下、不同物种(品种)、不同树龄油茶树冠内光强、光质与光周期的分布和变化规律,对于确立适宜的栽培模式(间套作模式、种植密度等),提升油茶产量和品质具有重要意义。
3)油茶的生长发育除受光照条件的影响外,还受到气温、水分和矿质营养等环境因素的影响。进一步研究高温强光、低温弱光、强光与干旱等复合胁迫逆境下油茶光合作用及生长发育特性,有助于阐明油茶耐光胁迫的机制和培育高光效抗逆油茶种质新材料。
4)油茶在不同的光照环境调控下,光信号的感应、光能的吸收、电子传递、光合碳代谢等途径都将发生适应性改变,为了解其调控机制,未来还需从形态结构(光合细胞、叶绿体、色素蛋白复合体等)、光合产物的运输和分配、内源激素、光合相关酶系变化、功能基因定位与转录表达等生理生化层面展开深入研究。
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