毕单系列玉米品种碳酸酐酶的光照生态适应性

摘要：应用适定性参数法、变异系数法和回归系数法，分析了毕单系列主栽玉米品种碳酸酐酶（CA）活性的光照生态适应性。应用适定性参数法分析的结果表明，毕单18号的CA稳定性较差， 毕单17号的CA对所有光照条件的适应性良好，毕单10号的CA在光照变化的响应中显得过于稳定，毕单15号的CA则显得活性较低，而且稳定性很差；毕单13号在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好；应用变异系数法分析的结果表明，毕单18号、毕单17号为高CA活性高稳定性品种，毕单10号为低CA活性高稳定性品种，毕单13号为低CA活性低稳定性品种，毕单15号为低CA活性高不稳定性品种；应用回归系数法分析的结果表明，毕单17号、毕单18号、毕单13号为低适应性品种，而毕单10号、毕单15号为高适应性品种。

关键词：毕单系列玉米品种；碳酸酐酶（CA）活性；光照适应性

中图分类号：S513.01 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）01-0020-03

Analyzing Light Suitability of Carbonic Anhydrase from Bidan Maize Varieties

XU Xian-yu

（School of Geography and Life Sciences， Bijie University， Bijie 551700， Guizhou，China）

Abstract： Using well-posedness parameters， variation coefficients and regression coefficients， ecological suitability of carbonic anhydrase from Bidan maize varieties was analyzed. The results showed that the stability of Bidan No.18 CA was poor. Bidan No.17 had good adaptability. Bidan No.10 was stable. Bidan No.15 was poor stability and its CA activity was low to light change. CA reaction of Bidan No.13 had good stability and suitability. Bidan No.18 and Bidan No.17 were highly reactive and stable. Bidan No.10 was slightly active and highly stable. Bidan No.13 was slightly active and stable. Bidan No.15 was slightly active and highly instable. Bidan No.17， Bidan No.18 and Bidan No.13 were lowly adaptive varieties. Bidan No.10 and Bidan No.15 were highly adaptive varieties.

Key words： maize variety of Bidan series； carbonic anhydrase activity； light suitability

收稿日期：2013-05-10

基金项目：毕节学院科学研究基金资助重点项目 （20072002）

作者简介：胥献宇（1965-），男，重庆大足人，教授，主要从事生态农业、植物生理生态的教学与研究，（电话）13885789637（电子信箱）

bjxxy@163.com。

在玉米生产中，选育适应性广、抗逆性强的玉米新品种是育种的主要目标之一。新品种的选育，不仅要在有利的环境条件下能够高产，而且在不利的环境条件下也应具有相对高产或稳产的能力，即具有较好的适应性和稳定性。曾宪东等[1]、李西腾等[2]认为碳酸酐酶（CA）活性高低及对环境的响应程度大小可能是品种适应性强弱的指标之一。

通过研究在不同光照影响下CA活性的变化，可分析不同品种的CA在不同光照条件下的稳定性，进而为间接评价玉米品种的光照适应性、稳产性等提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料由毕节市农业科学研究所提供，为毕节地区已经和即将推广的毕单系列杂交玉米种，均为单交种，即毕单10号（BD10）、毕单13号（BD13）、毕单15号（BD15）、毕单17号（BD17）、毕单18号（BD18）。

1.2 试验方法

5个毕单系列玉米品种幼苗分别在1 500、

5 200和12 000 lx的“弱光”、“中光”、“强光”下处理，测定其CA活性的方法参照文献[3]。

参照张勇跃等[4]、周青等[5]、何代元等[6]使用的评价方法，采用适定性参数法、变异系数法和回归系数法对光照因子影响下的各品种CA活性的稳定性、适应性进行分析。

1.2.1 CA活性的适定性参数法分析 适定性参数用ai表示，ai=Si/S，式中Si为各品种CA活性的标准差，S为所有品种CA活性的平均标准差。

如果以ai为横坐标，以CA活性为纵坐标作图，则图中原点：横坐标ai为1，纵坐标CA活性为所有品种的平均CA活性x=2.294 WAU/g。凡落于象限Ⅰ的品种（x>x，ai>1）高产而不稳定，落于象限Ⅱ的品种（x>x，ai<1）高产而稳定，落于象限Ⅲ的品种（x1）低产而不稳定。

一个好的品种应该CA活性高而ai接近于1，对所有环境适应性良好。在此，ai值过小，高于平均稳定性，表明该品种CA活性变化对光照反应迟钝，在不同光照环境中CA活性差异小而稳定性好，不能有效地利用优良环境。ai过大，低于平均稳定性，说明该品种CA活性对光照反应敏感，在不同光照环境中CA活性差异大而稳定性差，能充分利用有利环境，在有利环境下CA表现为高活性，在不利环境下CA活性下降亦很明显。

1.2.2 CA活性的变异系数法、回归系数法分析 采用变异系数（CV）法、回归系数（bi）法对5个品种CA活性进行综合分析，可把各品种CA活性的稳定性、适应性有机地结合起来[5]，为玉米新品种选育提供参考依据。

以变异系数（CV）为横坐标，CA活性为纵坐标，以所有品种CV=38.17%、x=2.294 WAU/g为原点构建品种CA稳定性坐标区域，坐标图中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别代表高活性不稳定型、高活性稳定型、低活性稳定型、低活性不稳定型；以回归系数（bi）为横坐标，CA活性为纵坐标，以所有品种bi=0.000 05，x=2.294 WAU/g为原点构建品种CA适应性坐标区域，坐标图中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别代表高活低适型、高活高适型、低活高适型、低活低适型。

2 结果与分析

5个玉米品种的适定性参数见表1。BD15、BD18、BD13和BD17四个玉米品种的ai﹥1，只有BD10的ai﹤1。以适定性参数、变异系数和回归系数作为横坐标，以CA活性作为纵坐标作图，各品种CA活性与ai、CV、bi的关系分别见图1、图2和图3。

由图1可知，在光照因子影响下，BD18的CA活性较高而稳定性较差，BD17的CA对所有光照条件的适应性良好，BD10的CA在光照变化的响应中显得过于稳定，BD15的CA则显得活性较低，而且稳定性很差；BD13在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好。

由图2可知，在光照因子影响下，BD18为高CA活性品种，虽然处于第Ⅰ象限，但其变异系数接近原点，故稳定性较好；BD17为高CA活性高稳定性品种，BD10为低CA活性高稳定性品种，且过于稳定；BD13为低CA活性低稳定性品种，BD15为低CA活性低稳定性品种。

由图3可知，BD17、BD18、BD13为低适应性品种，而BD10、BD15为高适应性品种。

3 结论与讨论

通过适定性参数法分析，BD18、BD17位于第Ⅰ象限，ai分别为1.139 0、1.002 3，其中BD18的ai偏大，表明其虽然在光照变化的响应中CA活性较高，但CA稳定性较差，对光照变化反应敏感，虽然可以充分利用有利光照条件，但在不良光照条件下CA活性下降明显；BD17的ai十分接近1，表明其对所有光照条件的适应性良好。BD10位于第Ⅲ象限，表明其在光照变化的响应中CA活性较低，但由于其ai过小，显得过于稳定，不能有效地利用优良的光照环境。BD13、BD15位于第Ⅳ象限，其中BD15在光照变化的响应中CA活性较低，而且稳定性很差；BD13的ai为1.013 7，接近1，说明这个品种在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好。与以前关于这5个玉米品种CA对光照变化的反应及对光照敏感性排序的研究结论[3]总体上是吻合的。因此采用该方法对品种作出评价是比较科学的。

采用变异系数法、回归系数法综合分析品种的表现，应尽量取长补短，互弥不足，也许能对参试品种CA受光照影响做出更为客观真实的评价。因为从CA活性的变异系数法、回归系数法分析结果看，变异系数法可能主要反映了品种本身遗传、生理等背景对CA活性的影响，而对环境因素影响CA的程度表现不足。回归系数法则体现了环境和生态因子对品种CA的影响，只反映了品种的适应性。因此必须将两种方法结合起来对品种做出评价，单纯采用某一种方法来评价品种是不科学的[7，8]。

参考文献：

[1] 曾宪东，余龙江，李 为，等.西南岩溶地区黄荆叶片碳酸酐酶的稳定性[J]. 植物学通报，2005，22（2）：169-174.

[2] 李西腾，吴沿友，郝建朝.喀斯特地区碳酸酐酶与环境的关系及意义[J].矿物岩石地球化学通报，2005，24（3）：252-257.

[3] 胥献宇.不同光照条件下玉米碳酸酐酶活性差异比较与分析[J].安徽农业科学，2010，38（33）：18684-18688.

[4] 张勇跃，刘志坚，李建国.适定性参数评价甘薯新品种丰产性、稳定性和适应性[J].杂粮作物，2001，21（4）：27-29.

[5] 周 青，范 阳，徐淑霞，等.综合分析大豆区试中品种的高产稳产和适应性[J].陕西农业科学，2008（4）：14-15.

[6] 何代元，胡 宁，刘经纬，等.玉米杂交种稳定性分析[J].种业导刊，2008（8）：19-20.

[7] 高金锋.荞麦品种稳定性与适应性分析及评价研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2008.

[8] 俞世蓉.作物品种适应性和产量稳定性问题探讨[J].南京农业大学学报，1989，12（3）：17-23.

（责任编辑 郑 威）

一个好的品种应该CA活性高而ai接近于1，对所有环境适应性良好。在此，ai值过小，高于平均稳定性，表明该品种CA活性变化对光照反应迟钝，在不同光照环境中CA活性差异小而稳定性好，不能有效地利用优良环境。ai过大，低于平均稳定性，说明该品种CA活性对光照反应敏感，在不同光照环境中CA活性差异大而稳定性差，能充分利用有利环境，在有利环境下CA表现为高活性，在不利环境下CA活性下降亦很明显。

1.2.2 CA活性的变异系数法、回归系数法分析 采用变异系数（CV）法、回归系数（bi）法对5个品种CA活性进行综合分析，可把各品种CA活性的稳定性、适应性有机地结合起来[5]，为玉米新品种选育提供参考依据。

以变异系数（CV）为横坐标，CA活性为纵坐标，以所有品种CV=38.17%、x=2.294 WAU/g为原点构建品种CA稳定性坐标区域，坐标图中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别代表高活性不稳定型、高活性稳定型、低活性稳定型、低活性不稳定型；以回归系数（bi）为横坐标，CA活性为纵坐标，以所有品种bi=0.000 05，x=2.294 WAU/g为原点构建品种CA适应性坐标区域，坐标图中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别代表高活低适型、高活高适型、低活高适型、低活低适型。

2 结果与分析

5个玉米品种的适定性参数见表1。BD15、BD18、BD13和BD17四个玉米品种的ai﹥1，只有BD10的ai﹤1。以适定性参数、变异系数和回归系数作为横坐标，以CA活性作为纵坐标作图，各品种CA活性与ai、CV、bi的关系分别见图1、图2和图3。

由图1可知，在光照因子影响下，BD18的CA活性较高而稳定性较差，BD17的CA对所有光照条件的适应性良好，BD10的CA在光照变化的响应中显得过于稳定，BD15的CA则显得活性较低，而且稳定性很差；BD13在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好。

由图2可知，在光照因子影响下，BD18为高CA活性品种，虽然处于第Ⅰ象限，但其变异系数接近原点，故稳定性较好；BD17为高CA活性高稳定性品种，BD10为低CA活性高稳定性品种，且过于稳定；BD13为低CA活性低稳定性品种，BD15为低CA活性低稳定性品种。

由图3可知，BD17、BD18、BD13为低适应性品种，而BD10、BD15为高适应性品种。

3 结论与讨论

通过适定性参数法分析，BD18、BD17位于第Ⅰ象限，ai分别为1.139 0、1.002 3，其中BD18的ai偏大，表明其虽然在光照变化的响应中CA活性较高，但CA稳定性较差，对光照变化反应敏感，虽然可以充分利用有利光照条件，但在不良光照条件下CA活性下降明显；BD17的ai十分接近1，表明其对所有光照条件的适应性良好。BD10位于第Ⅲ象限，表明其在光照变化的响应中CA活性较低，但由于其ai过小，显得过于稳定，不能有效地利用优良的光照环境。BD13、BD15位于第Ⅳ象限，其中BD15在光照变化的响应中CA活性较低，而且稳定性很差；BD13的ai为1.013 7，接近1，说明这个品种在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好。与以前关于这5个玉米品种CA对光照变化的反应及对光照敏感性排序的研究结论[3]总体上是吻合的。因此采用该方法对品种作出评价是比较科学的。

采用变异系数法、回归系数法综合分析品种的表现，应尽量取长补短，互弥不足，也许能对参试品种CA受光照影响做出更为客观真实的评价。因为从CA活性的变异系数法、回归系数法分析结果看，变异系数法可能主要反映了品种本身遗传、生理等背景对CA活性的影响，而对环境因素影响CA的程度表现不足。回归系数法则体现了环境和生态因子对品种CA的影响，只反映了品种的适应性。因此必须将两种方法结合起来对品种做出评价，单纯采用某一种方法来评价品种是不科学的[7，8]。

参考文献：

[1] 曾宪东，余龙江，李 为，等.西南岩溶地区黄荆叶片碳酸酐酶的稳定性[J]. 植物学通报，2005，22（2）：169-174.

[2] 李西腾，吴沿友，郝建朝.喀斯特地区碳酸酐酶与环境的关系及意义[J].矿物岩石地球化学通报，2005，24（3）：252-257.

[3] 胥献宇.不同光照条件下玉米碳酸酐酶活性差异比较与分析[J].安徽农业科学，2010，38（33）：18684-18688.

[4] 张勇跃，刘志坚，李建国.适定性参数评价甘薯新品种丰产性、稳定性和适应性[J].杂粮作物，2001，21（4）：27-29.

[5] 周 青，范 阳，徐淑霞，等.综合分析大豆区试中品种的高产稳产和适应性[J].陕西农业科学，2008（4）：14-15.

[6] 何代元，胡 宁，刘经纬，等.玉米杂交种稳定性分析[J].种业导刊，2008（8）：19-20.

[7] 高金锋.荞麦品种稳定性与适应性分析及评价研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2008.

[8] 俞世蓉.作物品种适应性和产量稳定性问题探讨[J].南京农业大学学报，1989，12（3）：17-23.

（责任编辑 郑 威）

一个好的品种应该CA活性高而ai接近于1，对所有环境适应性良好。在此，ai值过小，高于平均稳定性，表明该品种CA活性变化对光照反应迟钝，在不同光照环境中CA活性差异小而稳定性好，不能有效地利用优良环境。ai过大，低于平均稳定性，说明该品种CA活性对光照反应敏感，在不同光照环境中CA活性差异大而稳定性差，能充分利用有利环境，在有利环境下CA表现为高活性，在不利环境下CA活性下降亦很明显。

1.2.2 CA活性的变异系数法、回归系数法分析 采用变异系数（CV）法、回归系数（bi）法对5个品种CA活性进行综合分析，可把各品种CA活性的稳定性、适应性有机地结合起来[5]，为玉米新品种选育提供参考依据。

以变异系数（CV）为横坐标，CA活性为纵坐标，以所有品种CV=38.17%、x=2.294 WAU/g为原点构建品种CA稳定性坐标区域，坐标图中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别代表高活性不稳定型、高活性稳定型、低活性稳定型、低活性不稳定型；以回归系数（bi）为横坐标，CA活性为纵坐标，以所有品种bi=0.000 05，x=2.294 WAU/g为原点构建品种CA适应性坐标区域，坐标图中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别代表高活低适型、高活高适型、低活高适型、低活低适型。

2 结果与分析

5个玉米品种的适定性参数见表1。BD15、BD18、BD13和BD17四个玉米品种的ai﹥1，只有BD10的ai﹤1。以适定性参数、变异系数和回归系数作为横坐标，以CA活性作为纵坐标作图，各品种CA活性与ai、CV、bi的关系分别见图1、图2和图3。

由图1可知，在光照因子影响下，BD18的CA活性较高而稳定性较差，BD17的CA对所有光照条件的适应性良好，BD10的CA在光照变化的响应中显得过于稳定，BD15的CA则显得活性较低，而且稳定性很差；BD13在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好。

由图2可知，在光照因子影响下，BD18为高CA活性品种，虽然处于第Ⅰ象限，但其变异系数接近原点，故稳定性较好；BD17为高CA活性高稳定性品种，BD10为低CA活性高稳定性品种，且过于稳定；BD13为低CA活性低稳定性品种，BD15为低CA活性低稳定性品种。

由图3可知，BD17、BD18、BD13为低适应性品种，而BD10、BD15为高适应性品种。

3 结论与讨论

通过适定性参数法分析，BD18、BD17位于第Ⅰ象限，ai分别为1.139 0、1.002 3，其中BD18的ai偏大，表明其虽然在光照变化的响应中CA活性较高，但CA稳定性较差，对光照变化反应敏感，虽然可以充分利用有利光照条件，但在不良光照条件下CA活性下降明显；BD17的ai十分接近1，表明其对所有光照条件的适应性良好。BD10位于第Ⅲ象限，表明其在光照变化的响应中CA活性较低，但由于其ai过小，显得过于稳定，不能有效地利用优良的光照环境。BD13、BD15位于第Ⅳ象限，其中BD15在光照变化的响应中CA活性较低，而且稳定性很差；BD13的ai为1.013 7，接近1，说明这个品种在所有光照环境中CA的反应较稳定，适应性较好。与以前关于这5个玉米品种CA对光照变化的反应及对光照敏感性排序的研究结论[3]总体上是吻合的。因此采用该方法对品种作出评价是比较科学的。

采用变异系数法、回归系数法综合分析品种的表现，应尽量取长补短，互弥不足，也许能对参试品种CA受光照影响做出更为客观真实的评价。因为从CA活性的变异系数法、回归系数法分析结果看，变异系数法可能主要反映了品种本身遗传、生理等背景对CA活性的影响，而对环境因素影响CA的程度表现不足。回归系数法则体现了环境和生态因子对品种CA的影响，只反映了品种的适应性。因此必须将两种方法结合起来对品种做出评价，单纯采用某一种方法来评价品种是不科学的[7，8]。

参考文献：

[1] 曾宪东，余龙江，李 为，等.西南岩溶地区黄荆叶片碳酸酐酶的稳定性[J]. 植物学通报，2005，22（2）：169-174.

[2] 李西腾，吴沿友，郝建朝.喀斯特地区碳酸酐酶与环境的关系及意义[J].矿物岩石地球化学通报，2005，24（3）：252-257.

[3] 胥献宇.不同光照条件下玉米碳酸酐酶活性差异比较与分析[J].安徽农业科学，2010，38（33）：18684-18688.

[4] 张勇跃，刘志坚，李建国.适定性参数评价甘薯新品种丰产性、稳定性和适应性[J].杂粮作物，2001，21（4）：27-29.

[5] 周 青，范 阳，徐淑霞，等.综合分析大豆区试中品种的高产稳产和适应性[J].陕西农业科学，2008（4）：14-15.

[6] 何代元，胡 宁，刘经纬，等.玉米杂交种稳定性分析[J].种业导刊，2008（8）：19-20.

[7] 高金锋.荞麦品种稳定性与适应性分析及评价研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2008.

[8] 俞世蓉.作物品种适应性和产量稳定性问题探讨[J].南京农业大学学报，1989，12（3）：17-23.

（责任编辑 郑 威）