肖天璞，杨 丽，张东兴，王粮局，张天亮，杜兆辉，李鸿盛，夏徐隆

基于叶绿素荧光成像的玉米苗期叶片光合特性垂直分布

肖天璞，杨 丽，张东兴，王粮局※，张天亮，杜兆辉，李鸿盛，夏徐隆

（1. 中国农业大学工学院，北京 100083；2. 农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室，北京 100083）

作物的综合光合作用能力直接决定粮食产量，探明作物光合特性分布机制是开发新品种、研发新农艺的一个关键科学问题。为探究玉米植株光合特性的垂直分布规律，该研究利用荧光成像技术对不同品种和不同氮、水处理的5叶期样本进行图像采集，对植株不同叶片的荧光淬灭特性及荧光参数进行分析。荧光淬灭特性分析表明，叶片光量子产量随垂直高度的增加呈上升趋势；由非加权组平均法聚类产生的四类淬灭特性中，郑单958在不同环境中的荧光淬灭垂直分布异质性小于先玉335和浚单20。关键荧光参数分析结果表明，叶片最大光能转换效率、实际光能转换效率、光反应电子传递活性随垂直高度的增加呈上升趋势，除衰老叶片外的非光化学能量耗散差异性不显著。光合特性垂直分布分析表明，不同土壤氮含量下样本的最大光量子效率（Fv/Fm）有较为显著的二次函数分布特征，随着土壤氮含量的降低，垂直分布的异质性增大；不同品种间的稳态光适应光化学淬灭（qL_Lss）有较为显著的一次函数分布特征，郑单958表现出较强的抗逆性。基于机器学习方法，以荧光参数垂直分……