新疆地区不同番茄品种的光合特异性比较及高光效品种筛选

李玉姗，宋 羽，马 艳，吴 晓

(1.新疆农业科学院农作物品种资源研究所，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业科学院农业机械化研究所，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】作物生物学产量的90%～95%是来自于叶片光合作用的产物,叶片光合作用强弱是番茄产量积累的重要因素，尤其是番茄中上部的功能叶片光合作用最强；在叶片光合作用中，叶绿素是叶片光合作用的重要色素，对作物干物质的积累有很大的影响；其它光合参数指标，如叶片净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等都对作物产量有重要影响。新疆是我国重要的番茄生产基地，随着市场的需求增大，引进番茄品种较多，适应性亦参差不齐。选育出适于当地种植的高光效品种，对逐步建立适于新疆地区栽培利用的高光效番茄种质资源库，对促使番茄有效利用光合作用、促使光合产物最大化，提高番茄产量及其品质有实际意义。【前人研究进展】目前有很多作物如水稻[1]、大豆[2]、油菜[3]、马铃薯[4]等都进行了高光效作物品种的筛选，也为番茄高光效品种的筛选奠定基础。关于番茄光合特异性比较，大多研究是在日光温室中通过改变外部环境因素如增加CO2浓度、延长光照时间等方式来提高番茄的光合效率[5-6]。Reda E.A. Moghaieb等通过番茄光合速率的大小来评价转基因番茄的耐盐性，光合速率越大则番茄的耐盐性也越好，高光效品种对番茄耐盐性也有一定的提升[7]。王海龙等[8]通过对不同番茄品种的光合特异性进行比较后，得出番茄净光合速率、胞间 CO2浓度、气孔导度等在番茄植株的上、中、下部位差异明显，上部叶片光合作用明显强于中下部。【本研究切入点】通过比较番茄光合特异性差异，筛选适于新疆地区种植的高光效番茄品种还未见文献报道。对新疆地区不同番茄品种的光合特异性进行比较，利用主成分分析和聚类分析方法，筛选出一些适于本地种植的高光效番茄品种。【拟解决的关键问题】对现有新疆地区保存的92个番茄品种进行高光效番茄品种筛选，为建立新疆地区高光效番茄种质资源库的建立、优质基因的挖掘和育种等提供理论和材料基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

以番茄92个品种为供试材料，均由新疆农业科学院农作物品种资源研究所提供。表1

表1 供试品种名称及来源
Table 1 Names and Sources of Varieties for Testing

序号Number品种名称Variety来源Origin序号Number品种名称Variety来源Origin1丰收黄柿子乌县安宁渠6队47粉红湖南省农业科学院2金珠港广东省农业科学院蔬菜研究所48金萍辽宁省旅大市农科所3早撒仙石河子市园林研究所49普里查特北京林业大学园林学院4池大仙河南开封市蔬菜科学研究所50玫瑰113辽宁省营口市熊岳农场5加比例昌吉州51小平顶(红)石河子6真善美石河子二二四团52卡滨不详7查登早熟河南开封市蔬菜科学研究所53北碚四川省农业科学院8红圆头山西省农业科学院54二除县早生黑龙江省农科院黑河农科所9丹麦伊犁哈萨克自治州塔什库尔县55华南3号江西省农业科学院10早红江苏省农业科学院56大红袍甘肃省兰州市11矮性花红山西省农业科学院57订农100号广东省汕头市澄海12早雀钻浙江省农业科学院58东农大粉吉林省农业科学院13金黄番茄山东省烟台市农业科学研究院59健康红江西省农业科学院14美大红河北省农林科学院蔬菜花卉研究所60济南大粉山东省淮坊市农业科学院15秃尖粉中国农业科学院蔬菜花卉研究所61哈密黄柿子哈密市城郊乡16大黄一号石河子121团62加拿大八号石河子市园林研究所17高比斯海尔舍木山西省农业科学院63TyymmakamANnenmbeb中国农业科学院蔬菜花卉研究所18友谊新疆石河子蔬菜研究所64天津大粉天津市蔬菜研究所19华南180广东省农业科学院65新番2号新疆农业科学院园艺作物研究所20绿顶天津市蔬菜研究所66甘早黄柿子乌鲁木齐县种子公司21正定粉红天津市蔬菜研究所67矮秧番茄辽宁省旅大市农科所22植木桃色天津市蔬菜研究所68红塔番茄江西省农业科学院23矮红金江苏省农业科学院69锦农矮秧天津市蔬菜研究所24柳代早生河南开封市蔬菜科学研究所70玛斯达2号喀什市25洋红番茄上海浦东71格里克斯天津市蔬菜研究所26早柿子天津市蔬菜研究所72粉红自封顶上海市农业科学院27比专河南开封市蔬菜科学研究所73天津矮粉中国农业大学28疏研11号中国农业科学院蔬菜花卉研究所74粉红早生新疆农业科学院农作物品种资源研究所29比松江西省农业科学院75北京早红喀什市疏附县

续表1 供试品种名称及来源
Table 1 Names and Sources of Varieties for Testing

序号Number品种名称Variety来源Origin序号Number品种名称Variety来源Origin30Rorkaiyefebpufamhi中国农业科学院蔬菜花卉研究所76早粉2号石河子143团31新丰2号新疆农业大学林学与园艺学院77黑圆一号石河子143团32玛格罗博俄罗斯78红瓦伦特中国农业科学院蔬菜花卉研究所33华东枣红江苏省农业科学院79荷兰85号喀什疏附县34郑州矮秧北京市四季青镇80伊犁大洋柿子伊犁哈萨克自治州35新丰4号新疆农业大学81青口中国农业科学院蔬菜花卉研究所36小秧3号湖北省黄岗市82粉红甜肉中国农业科学院蔬菜花卉研究所37北光辽宁省旅大市农科所83荷兰5号石河子143团38苹果青中国农业科学院蔬菜花卉研究所84北京10号伊犁哈萨克自治州39华南462广东省农业科学院85荷兰5-4喀什疏附县40牛奶江西省农业科学院86保加利亚4号喀什疏附县41摩雷33号辽宁省旅大市农科所87苏联番茄新疆农业科学院42黔园湖北省黄岗市88北京中粉番茄北京43瓦尔特石河子市园林研究所896613番茄不详44华南东粉广东省农业科学院蔬菜研究所菜所90大同红番茄山西大同45一片红上海市农业科学院园艺研究所91金皇后番茄不详二块子乌鲁木齐市郊区92酒泉桃番茄甘肃酒泉

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验于2018年在新疆农业科学院品种资源研究所安宁渠综合试验场进行，番茄采用穴盘育苗，待植株长至3叶1心时定植，于6月10日移栽至大田。

试验采用随机区组排列，以每个番茄品种为一个处理，92个品种共设92个处理，每个处理种植12株，采用地膜覆盖式栽培，株距45 cm,行距50 cm一膜双行；苗高40 cm左右时开始绑蔓，其他栽培管理同常规。在番茄结果期每个处理选取长势一致健壮的3个单株，每个单株选取中上部3个功能叶片进行光合特性相关指标的测定。

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 叶绿素含量

采用SPAD-502叶绿素仪对92个番茄中上部功能叶片(每个品种选3株，每株3片叶)进行测量，每个叶片测量3次取平均值，以SPAD值来表示叶片叶绿素含量。

1.2.2.2 光合特征参数

采用美国LI-COR 公司(LI-COR Co. Ltd., Lincoln, Nebraska, USA)生产的 LI-6400XT 便携式光合仪，于2018年9月15日，天气状况晴好的11:00～12:00，选择位于番茄中上部的3片功能叶，在自然光条件下测定叶片净光合速率(Netphotosynthetic rate,Pn,μmol/(m2·s))、气孔导度(Stomatal conductance,Gs,mmol/(m2·s))、胞间CO2浓度(Intercellular CO2concentration,Ci,umol/mol)和蒸腾速率(Transpiration rate,Tr,mmol/(m2·s))；利用以上指标计算水分利用效率(Water use efficiency,WUE)和蒸腾比率(Transpiration ratio,TR)，即WUE=Pn/Tr，TR=Tr/Pn，CE=Pn/Ci[9]。

1.3 数据处理

数据处理和分析采用 Microsoft Excel 和SPSS20.0 相结合的方法，所测番茄的光合特异性指标进行相关性分析、主成分分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同番茄品种间光合参数的差异

研究表明,92个番茄品种spad值分布在50.08～67.16，spad值最大的是黔园(67.16)，最小的是柳代早生(50.08)，变异系数达6.45%；叶片净光合速率(Pn)分布在3.33～23.58，叶片净光合速率值最大的是粉红甜肉(23.58)，最小的是早撒仙(3.33)，变异系数达33.11%；叶片气孔导度(Gs)分布在0.025～0.424，气孔导度最大的是黑圆1号(0.424)，最小的是订农100号，变异系数达36.98%；胞间CO2浓度分布在70.00～318.24，胞间CO2浓度最大的是Rorkaiyefeb pufamhi(318.24)，最小的是订农100号,变异系数达13.43%；叶片蒸腾速率(Tr)分布在1.13～8.91，蒸腾速率最大的是新丰4号(8.91)，最小的是1.13，变异系数达30.1%；叶片水分利用效率(WUE)分布在1.45～4.21，水分利用效率最大的是订农100号(4.21)，最小的是早撒仙(1.45)，变异系数达23.07%；叶片蒸腾比率(TR)分布在0.555～0.992，蒸腾比率最大的是早撒仙(0.992)，最小的是荷兰85号(0.555)，变异系数达11.35%。7个光合相关性状中SPAD值的番茄品种间变异系数最小(6.45%)，其他6个光合特征参数变异系数都大于10%，不同番茄品种间光合特征参数变异类型丰富多样。表2

表2 不同番茄品种光合参数差异比较
Table 2 Comparison of Photosynthetic Parameters of Different Tomato Varieties

序号Number品种名称varietySPAD值Chlorophyllcontent净光合速率(Pn)Net-photo-synthetic-net(μmol/(m2·s))气孔导度(Gs)Stomatal-conductance(mmol/(m2·s))胞间CO2浓度(Ci)Intercellular-CO2-concentration(μmol/mol)蒸腾速率(Tr)Transpir-ation-rate(mmol/(m2·s))水分利用率(WUE)Wateruseefficiency(μmol/mmol)蒸腾(TR)Transpirationratio1丰收黄柿子58.5418.050.196220.415.423.390.6182金珠港57.864.360.167269.053.241.520.8143早撒仙52.593.330.101292.772.221.450.9924池大仙60.073.590.062243.21.632.030.5955加比例59.344.150.068234.731.922.160.6976真善美66.034.980.108253.572.951.760.7557查登早熟63.85.590.093236.422.72.010.7208红圆头53.217.540.118233.123.152.310.6129丹麦62.410.840.178242.563.952.780.60510早红5911.340.168232.63.743.010.62011矮性花红57.8911.250.198243.714.262.670.61012早雀钻568.980.184257.253.762.370.67713金黄番茄62.710.750.187289.53.373.410.71314美大红55.7314.310.207259.034.043.550.63515秃尖粉59.7310.830.172273.93.6830.59416大黄一号64.0311.050.179286.774.42.480.67917高比斯海尔舍木58.367.620.144299.183.562.140.67118友谊61.2714.490.264284.995.582.570.67519华南18063.8212.730.301304.565.382.380.63820绿顶57.3811.520.192276.674.242.730.63121正定粉红63.0213.540.26290.895.52.450.67322植木桃色57.297.470.178314.413.961.880.66623矮红金53.7113.170.289301.956.491.980.89524柳代早生50.0814.550.284280.466.172.320.60525洋红番茄54.6413.430.172238.14.882.840.665

续表2 不同番茄品种光合参数差异比较
Table 2 Comparison of Photosynthetic Parameters of Different Tomato Varieties

续表2 不同番茄品种光合参数差异比较
Table 2 Comparison of Photosynthetic Parameters of Different Tomato Varieties

序号Number品种名称varietySPAD值Chlorophyllcontent净光合速率(Pn)Net-photo-synthetic-net(μmol/(m2·s))气孔导度(Gs)Stomatal-conductance(mmol/(m2·s))胞间CO2浓度(Ci)Intercellular-CO2-concentration(μmol/mol)蒸腾速率(Tr)Transpir-ation-rate(mmol/(m2·s))水分利用率(WUE)Wateruseefficiency(μmol/mmol)蒸腾(TR)Transpirationratio63TyymmakamANnenmbeb57.237.450.166292.554.41.880.85564天津大粉59.7412.120.341313.497.381.640.77965新番2号59.311.140.327296.516.991.790.68466甘早黄柿子61.1614.530.298282.626.822.120.63867矮秧番茄53.3812.020.284301.067.111.70.75068红塔番茄53.89.640.244310.966.181.60.92169锦农矮秧54.713.840.272278.96.352.180.70270玛斯达2号64.2713.120.242283.94.213.210.57271格里克斯63.2115.570.151192.874.963.20.57172粉红自封顶57.7915.020.231265.534.693.250.65273天津矮粉60.0716.060.3283.695.462.980.60374粉红早生61.1911.50.206285.54.882.390.67675北京早红60.8116.710.336271.836.92.450.63976早粉2号58.1215.770.248256.76.012.630.61477黑圆一号63.3916.580.424290.927.852.160.67878红瓦伦特62.1418.830.288234.896.512.940.60079荷兰85号65.8719.770.286242.396.593.020.55580伊犁大洋柿子59.1220.970.326253.97.222.920.65681青口59.216.180.173188.115.133.460.59182粉红甜肉62.4623.580.383251.927.793.030.61583荷兰5号59.9820.020.23212.236.093.320.63284北京10号51.9919.810.386277.988.12.430.62885荷兰5-460.7619.750.332253.396.830.63786保加利亚4号58.6615.430.186235.495.133.070.60187苏联番茄60.8612.810.191273.194.183.060.62788北京中粉番茄55.4617.830.335288.786.32.840.657896613番茄65.0417.630.271265.85.992.950.60090大同红番茄60.417.660.225242.845.673.160.57491金皇后番茄63.5914.60.204250.985.6592酒泉桃番茄60.0915.230.302290.536.592.320.679最大值(MAX)67.1623.580.424318.248.914.210.992最小值(MIN)50.083.330.02570.001.131.450.555标准差3.854.390.08535.251.670.570.076均值59.7013.250.229262.425.552.450.667变异系数(CV)6.45%33.11%36.98%13.43%30.10%23.07%11.35%

2.2 不同番茄品种叶片光合指标相关性

研究表明,92个番茄品种叶片的光合参数相关性情况，SPAD值与气孔导度(Gs)和蒸腾比率(TR)呈显著负相关关系(相关系数分别是-0.233和-0.268)，与胞间CO2浓度(Ci)呈极显著负相关关系(相关系数-0.364)，与蒸腾速率(Tr)呈负相关关系(相关系数-0.205)，与水分利用效率(WUE)呈极显著正相关关系(相关系数0.308)，与净光合速率(Pn)也呈正相关关系(相关系数0.005)。净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)都呈极显著正相关关系(相关系数分别为0.734、0.757和0.425)，与蒸腾比率(TR)呈极显著负相关关系(相关系数-0.369)，与胞间CO2浓度(Ci)也呈负相关关系(相关系数为-0.002)。气孔导度(Gs)与胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)呈极显著正相关关系(相关系数分别为0.516和0.897)，与水分利用效率(WUE)和蒸腾比率(TR)都呈负相关关系(相关系数分别是-0.12和-0.037)。胞间CO2浓度(Ci)与蒸腾速率(Tr)和蒸腾比率(TR)都呈极显著正相关关系(相关系数分别为0.405和0.287)，与水分利用效率(WUE)呈极显著负相关关系(相关系数-0.657)。蒸腾速率(Tr)与水分利用效率(WUE)呈显著负相关关系(相关系数为0.21)，与蒸腾比率(TR)也呈负相关关系(相关系数为0.06)。水分利用效率(WUE)与蒸腾比率(TR)呈极显著负相关关系(相关系数为-0.587)。表3

表3 不同番茄品种叶片的光和参数相关性
Table 3 Correlation analysis of light and parameters of leaves of different tomato varieties

SPAD值Chlorophyllcontent净光合速率(Pn)Net-photosy-nthetic-net(μmol/(m2·s))气孔导度(Gs)Stomatal-conductance(mmol/(m2·s))胞间CO2浓度(Ci)Intercellular-CO2-concentration(μmol/mol)蒸腾速率(Tr)Transpir-ation-rate(mmol/(m2·s))水分利用效率(WUE)Wateruseefficiency(μmol/mmol)蒸腾比率(TR)TranspirationratioSPAD值1净光合速率(Pn)0.0051气孔导度(Gs)-0.233∗0.734∗∗1胞间CO2浓度(Ci)-0.364∗∗-0.0020.516∗∗1蒸腾速率(Tr)-0.2050.757∗∗0.897∗∗0.405∗∗1水分利用效率(WUE)0.308∗∗0.425∗∗-0.120-0.657∗∗-0.210∗1蒸腾比率(TR)-0.268∗-0.369∗∗-0.0370.287∗∗-0.060-0.587∗∗1

注:*在 0.05 水平上显著相关;**在 0.01 水平上显著相关

Note:*,**Represent significance at the 0.05 and 0.01 levers，respectively

2.3 不同番茄品种光合参数的主成分

研究表明,KMO检验的统计数等于0.552，而Bartlett球形检验地概率值(Sig)为0.000，92个番茄品种7个光合特征参数适合主成分分析。表4

表4 KMO检验和 Bartlett 球形检验结果
Table 4 KMO test and Bartlett spherical test results

Kaiser-Meyer-Olkin度量Bartlett的球形度检验0.552近似卡方dfSig.544.386210.000

研究表明,特征值大于1的主成分主要有两个，除第一和第二主成分外，其余主成分特征值都很低。第一主成分的特征值为2.871，贡献率达41.007%，第一主成分中特征向量较大的是气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)，反映的是光合作用中的气孔因素和水分因素，故气孔因子和水分因子可作为92份番茄品种光合参数的第一主成分。第二主成分的特征值为2.459，贡献率达35.133%，其中特征向量较大的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)，反映的是光合作用中的光合速率因素、气孔因素和水分因素，故光合因子、气孔因子和水分因子可作为特征参数的第二主成分。两个主成分方差累计贡献率达到76.14%，主成分分析中2个主成分综合得分最高的是净光合速率(Pn)，气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)综合得分排在其后。净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)可作为判断这92个番茄品种光合作用强弱或是否为高光效品种的光合特征参数。图1，表5

表5 主成分分析的特征向量和特征根
Table 5 Eigenvectors and eigenvalues of PCA

光合参数Photosyntheticparameter主成分PrincipalcomponentY1Y2YSPAD值-0.1380.170.00292净光合速率(Pn)0.2330.2870.19598气孔导度(Gs)0.330.0740.1612胞间CO2浓度(Ci)0.222-0.2360.00842蒸腾速率(Tr)0.3250.0750.1595水分利用效率(WUE)-0.1040.3450.07811蒸腾比率(TR)0.011-0.331-0.11134特征值Eigenvalue2.8712.459贡献率Proportion41.00735.133累积贡献率Cumulative41.00776.14

图1 碎石图Figure 1 Gravel

2.3 不同番茄品种光合参数聚类

研究表明,在欧氏距离2.50处将其划分为8个类群。第Ⅰ个类群中共有30个番茄品种，占33.33% ； 第Ⅱ类群中共有18个番茄品种，占20% ；第Ⅲ类群中共有4个番茄品种，占4.44%；第Ⅳ类群中共有5个番茄品种，占5.56% ；第Ⅴ类群中共有10个番茄品种，占11.11%；第Ⅵ类群中共有19个番茄品种，占21.11%；第Ⅶ类群中共有3个番茄品种，占3.33%；第Ⅷ类群中只有1个番茄品种，占1.11%。图2

第Ⅰ个类群中蒸腾速率(Tr)的平均值最高(6.12)，气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾比率(TR)较高，叶片净光合速率(Pn)表现一般，SPAD值和水分利用效率(WUE)较低；第Ⅱ类群中气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)较高，叶片净光合速率(Pn)和蒸腾比率(TR)表现一般，SPAD值和水分利用效率(WUE)较低；第Ⅲ类群中气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾比率(TR)最高，蒸腾速率(Tr)较高，SPAD值、叶片净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)较低；第Ⅳ类群中叶片净光合速率(Pn)最高，SPAD值和水分利用效率(WUE)也较高，气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和蒸腾比率(TR)较低；第Ⅴ类群中叶片净光合速率(Pn)较高，其他光合特征参数如SPAD值、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和蒸腾比率(TR)表现一般；第Ⅵ类群中SPAD值、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和蒸腾比率(TR)值都较低；第Ⅶ类群中水分利用效率(WUE)、SPAD值和叶片净光合速率(Pn)较高，气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和蒸腾比率(TR)较低；第Ⅷ类群中SPAD值和水分利用效率(WUE)最高，蒸腾比率(TR)也较高，叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)值最低。图3

3 讨 论

通过92个番茄种质叶片光合特征参数的主成分分析选出了2个主成分，分别反映光合作用的气孔因子、水分因子和光合因子(Pn、Gs、Tr和Ci),累计贡献率达到76.14%；通过选出的主成分因子对高光效番茄种质资源进行综合分析。利用系统聚类分析将90个番茄种质资源分为8大类群，其中第Ⅲ类群的4个番茄品种气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾比率(TR)最高，叶片净光合速率(Pn)较低；第Ⅰ类群中30个番茄种质的气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)都较高；这两大类群中光合作用的气孔因子和水分因子表现较好。通过对这两个类群中番茄种质的来源分析可知，第Ⅲ类群主要来自中国农科院和天津农科院；第Ⅰ类群中有超过1/3的番茄种质是来源于新疆本地，其余为引自全国各地的地方品种， 第Ⅰ类群中的新疆本地品种和其它一些来自华北、东北、华中和华南的番茄种质亲缘关系相近 ；并且该类群中的黑圆一号在92个番茄种质中的气孔导度(Gs)最高，新丰4号的蒸腾速率最高，早撒仙的蒸腾比率也是最高，且这3个品种都是来源于新疆的本地品种。第Ⅷ类群中只有1个番茄种质订农100号，该品种SPAD值和水分利用效率效率在92个番茄种质中最高，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr);该品种叶绿素含量较高、且节水抗旱能力较强，但是其它如气孔、水分因子等表现不佳。光合作用是个是个复杂的代谢反应，研究仅是对光合作用中的叶绿素含量和6个光合特征参数进行了分析，对新疆引进的92个番茄综合光合作用较强的高光效品种进行筛选。

图2 系统聚类

Fig.2SystematicClusteringDiagram

图3 各类群光合特征参数比较
Fig.3 Comparison of Photosynthetic Characteristics of Different Groups

此前有很多作物都进行了光合特异性比较，各个作物中也初步筛选出一些光合作用强的高光效作物品种。例如在大豆光合特性及高光效品种筛选方面，牛宁等[2]通过探究黄淮海地区大豆种质资源的净光合速率、气孔导度、胞间 CO2浓度、蒸腾速率和光合气体交换参数等指标选育出23 份大豆种质，表现出高气孔导度、高水分利用率和高光合效效率，这些品种可作为适合育种需要的高光效品种；张贵和等[4]对不同品种马铃薯的光合特性进行了比较分析，选出具有较高净光合速率、特别耐阴、较低消耗、中等蒸腾速率、较高气孔导度、中等初始羧化效率的个高光效品种(系)；油菜方面张耀文等[3]也表明选育高光效品种是提升油菜产量的重要途径；小麦方面，陈坤梅等[10]对控制小麦的高光效的基因做了功能性验证，在未来利用基因克隆或者基因编辑等技术将高光效基因用于其他品种中，对产量提高非常有效。在番茄光合特异性比较中，王海龙等[4]在四川对41个番茄品种进行了光合特异性分析，确定了番茄植株不同部位光合特性差异，光合作用上部大于中部大于下部。刘梦龙等[11]关中东部的早春茬番茄优良品种进行了筛选，筛选出了适合关中地区推广栽培的番茄品种。前人对番茄品种的光合特异性研究大都是在栽培条件下通过调控影响番茄光合作用的因素，例如加温、补光、增施CO2等提高光合作用效率，进而提高产量[12-14]；在品种筛选方面，通过品比试验、抗病性、农艺性状来筛选适于当地生产环境种植的番茄品种[15-17]。在筛选适于本地番茄种植的高光效品种方面，少有研究报道，并且前人的研究基本都是对当地的气候特点、生长环境开展光合特异性比较，筛选出的高光效品种不一定能适应新疆地区栽培，只有在新疆进行番茄品种的光合特异性差异才能真正筛选出适于本地种植的高光效番茄品种。

4 结 论

研究通过对92个番茄种质资源测定影响植物光合作用的叶绿素含量和6个光合特征参数进行描述性统计分析得出，这些光合特性中除叶绿素含量(SPAD值)在品种间变异系数较小，其它6个光合特性变异系数都大于10%，在品种间有丰富的遗传变异类型。通过各个光合特性的相关性分析可知，SPAD值与Pn、WUE呈正相关，与Gs、Tr、Ci和TR呈负相关关系；Pn与Gs、Tr和WUE呈极显著正相关；Gs与Ci、TR呈极显著正相关；Ci与Tr和TR呈正相关，与WUE呈负相关。通过对这7个光合特征参数进行主成分分析选出2个累计贡献率达到76.14%的主成分，结合主成分综合得分选出光合特征参数中的Pn、Gs、Ci和TR等光合因子、气孔因子、水分因子作为筛选高光效品种的重要因素。系统聚类分析将92个番茄种质资源划分为8个类群，第Ⅰ、Ⅲ类群的Gs、Ci和TR最高，这两个类群气孔因子、水分因子和胞间 CO2浓度综合表现最佳；第Ⅰ类群的30个种质资源有超过1/3来源于新疆本地，该类群中剩余种质资源与本地品种亲缘关系较近，第Ⅲ类群的4个番茄种质资源主要来源于中国农科院和天津农科院；第Ⅰ、Ⅲ类群的34个番茄种质资源具有高的气孔导度、胞间 CO2浓度和蒸腾速率，综合光合作用表现较好，筛选这2个类群可作为高光效番茄种质资源。