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当前全球面临严峻的能源短缺及环境污染问题,随着化石能源的日益枯竭,发展可再生、绿色环保的新型替代能源已成为了必然趋势。大力发展以生物柴油为代表的可再生生物质能源,对缓解能源紧张和保障我国能源安全具有十分重要的意义。乌桕(Sapiumsebiferum Roxb),俗称“油籽树”,其种子的含油量可达41％以上,是生物柴油的优质原料树种。但是,我国乌桕的单产远远低于美国的产量。因此,研究乌桕的各种生物学性状、光合生理特性并进行杂交实验,对于选育高产乌桕良种,提高整个乌桕生产的产量极为重要。本文以葡萄桕py,鸡爪桕jy及其杂种hy为材料,研究了它们的光合作用特点,分枝特性,形态特征以及分子鉴定结果。研究发现,在不同种类的乌桕比较中,杂种hy的株高最高,亲本py其次,另一亲本jy最低,其中hy比jy高40.37％;hy的分枝数最多,py其次,jy最少,其中hy比jy多145.28％;hy的茎地基粗度最大,jy其次,py最小,其中hy比py高23.08％;hy的叶片数最多,py其次,jy最少,其中hy比jy高207.41％。由此可见,杂种的形态学特征都比葡萄桕和鸡爪桕的相关参数要优,说明其长势旺盛而表现出明显的杂种优势。
不同品种的乌桕中,其叶面积,叶绿素含量也具有不同程度的差异:hy的叶面积最大,jy其次,py最低,其中hy比py高160.71％。这说明,hy品种叶片最大,所接受的光能最多;而py品种则最小。Hy的叶绿素含量最高,jy其次,py最低,其中hy比py高13.89％;叶绿素含量最高的hy类型的光合作用最强,而py品种则最弱。
但对不同品种乌桕叶片气体交换参数的研究发现,不同品种的乌桕中,其净光合速率、气空导度、蒸腾速率均有不同程度的差别:py的净光合速率最高,hy最低,jy其次,其中py比hy高10.33％;jy的气孔导度最高,hy最低,py其次,其中jy比hy高34.93％;py的蒸腾速率最高,hy最低,jy其次,其中py比hy高17.54％。这说明,py品系利用光能的能力最强,净光合速率最大,而hy品系则最小;jy品系气孔开度最大,它使这种乌桕品系在损失水分较少的条件下获取了最多的CO2;而hy品系则最小;jy品系蒸腾速率最大,而py品系则最小。显然,在光合速率和净光合速率的表现上,不同品种乌桕与杂种是有区别的。
经RAPD分子标记检测证实了葡萄桕/鸡爪桕的杂种真实性。木项研究为开展乌桕杂交育种提供了重要的理论数据和参考资料。