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日光诱导荧光产量与光合能力的反比关系:对田间表型的益处

日光诱导荧光产量与光合能力的反比关系:对田间表型的益处

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2020-12-23 06:10
  • 访问量:

【概要描述】

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改善光合作用被认为是提高作物产量,养活日益增长人口的一种极具潜力的方法。实现这一目标,需要采用非破坏性技术来量化作物品种间的光合变异。尽管目前存在基于遥感的方法,但在植物育种试验中,日光诱导荧光(SIF)是否有助于筛选光合能力更强的作物品种,仍然是一个问题。

 

数据分析流程图,用于使用时间同步的高光谱图像和辐照光谱对每个选定的晴天进行测量,以获取SIF和SIF产量

 

本文作者测试了一个假设:即SIF产量比SIF与最大电子传输速率(Jmax)根据相关性更强。结合晴空条件下时间同步的高光谱图像和太阳辐照度谱,估算SIF和SIF产量,并与地面真实Vcmax和Jmax进行相关性分析。结果发现,随着观察时间的推移(即第1组:2017年7月6日、7日和12日;第2组:2017年7月31日和8月18日;第3组:2018年7月24日和25日),与SIF相比, SIF产量与光合变量的负相关更强。基于SIF产量预测Jmax(Vcmax),回归分析显示,第1组的R2为0.62(0.71),均方根误差(RMSE)为11.88(46.86)μmol m–2 s–1,第2组的R2为0.85(0.72),RMSE为13.51(49.32)μmol m–2 s–1,第3组的R2为0.92(0.87),RMSE为15.23(30.29)μmol m–2 s–1。综上所述,高光谱图像和辐照度测量的结合使用提供了一种极具潜力的替代方法来表征小区水平的光合参数。

 

SIF和Jmax之间的关系(A),以及SIF产量和Jmax之间的关系(B)

 

SIF与Vcmax之间的关系(A),以及SIF产量与Vcmax之间的关系(B)

 

来源:

Fu P, Meacham-Hensold K, Siebers M H and Bernacchi C J. The inverse relationship between solar-induced fluorescence yield and photosynthetic capacity: benefits for field phenotyping. Journal of Experimental Botany, eraa537, https://doi.org/10.1093/jxb/eraa537.

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