低磷胁迫对玉米自交系齐319和其突变体齐319-96叶片光合作用、叶绿素荧光特性的影响

为了解低磷胁迫下不同磷利用效率玉米叶片在光能的吸收、分配和过剩激发能的耗散方面的差异,以利用细胞工程技术获得的不同磷利用效率玉米齐319 和Qi319-96 为材料,采取水培的方法,研究了低磷(KH2PO4 5 μmol/L,-P)和正常供磷(KH2PO4 1000 μmol/L,+P) 2 个供磷水平对玉米叶片的光合作用及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低磷胁迫下突变体齐319-96 叶片的光能转换和电子传递效率高于玉米自交系齐319;突变体齐319-96 叶片吸收的光能用于光化学反应部分显著高于齐319;通过天线热耗散部分的能量低于齐319;二者通过其他途径耗散过剩光能的部分差异不显著。叶片通过活性氧清除系统对过剩光能耗散作用在自交系齐319 和突变体齐319-96 间差异不显著。低磷胁迫下与齐319 相比,突变体齐319-96 叶片中的无机磷含量显著提高。与自交系齐319 相比低磷下自交系齐319-96具有更高的光能利用效率和碳同化速率,推测不同磷效率玉米自交系之间光合特性差异与叶片中无机磷含量的差异有关。     

低磷胁迫对小麦代换系荧光参数的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下孕穗期、开花期、灌浆期旗叶的荧光参数,研究低磷胁迫对荧光参数的影响,并对控制荧光参数的相关基因进行染色体定位。结果表明,低磷胁迫导致小麦代换系及其亲本的最大荧光（ Fm）、PSⅡ原初光能转换效率（ Fv/Fm）在测定的各生育时期中明显低于对照,初始荧光（Fo）明显高于对照;Synthetic 6x的3D染色体上可能存在低磷胁迫下调控Fo的有利基因;3B染色体上可能存在调控Fm的有利基因;3B、7D染色体上可能存在调控Fv/Fm的有利基因。     

小麦高效吸收和利用磷素的生理机制

以典型的不同小麦磷效率品种为材料,对磷高效小麦品种高效吸收和高效利用磷素的生理机制进行了研究。结果表明,在缺磷条件下,与低效型品种（L）相比,吸收高效型品种（Ha）和利用高效型品种（Hu）较高的籽粒产量,分别与各自较强的磷吸收能力和磷利用效率密切相关。在缺磷条件下,单株次生根数以Ha最多,次生根系粗度（根系半径）和单位土体根系干重均以Ha最大,Hu次之,L最小。在拔节期、抽穗期和灌浆中期的根系TTC还原力、可溶蛋白含量和根系分泌的酸性磷酸化酶（APase）活性均以Ha最高,Hu次之,L最低。随着生长进程,叶片的APase活性不断增加,在缺磷条件下,各测定时期均以Hu最高。可见Ha在磷胁迫下对磷素吸收量的增加,是根系形态和根体构型改变、土壤中难溶性磷活化效率增加的结果;Hu磷利用效率的提高,一定程度上是其叶片较高APase活性相对改善植株磷的代谢周转和再利用能力所致。     

玉米耐低磷机制的研究进展与磷高效育种展望

<正>磷是玉米生长发育中所必需的大量元素之一,在玉米的产量因素中起到至关重要的作用,而由于我国土壤中有效态磷缺乏、施入的磷肥利用率不高,以及磷肥资源不足等因素,限制了玉米产量的提高。玉米不同基因型吸收和利用土壤养分效率方面的差异,为充分利用玉米自身潜力挖掘土壤潜在磷源开辟了新的途径,同时在缓解农业中磷污染方面具有重要的应用价值和广泛的发展前景。研究和发掘玉米自身磷营养高效的遗传潜力,通过耐低磷玉米自交系的筛选并进行杂交育种,是培育     

大豆苗期耐低磷性及其QTL定位

利用来自波高和南农94-156（耐低磷种质）的重组自交系群体NJ(SP)BN（151个家系）通过盆栽试验研究与耐低磷有关的性状,并进行耐低磷性状的QTL定位。初步结果表明,不施磷处理的总干重主要由单株P吸收量决定,而与磷利用效率无关;而单株P吸收量与根干重、根效率均极显著正相关,单株P吸收量变异的76.2%由根效率决定。不施磷处理的根冠比（R/S）显著增加主要是茎干重无显著变化而根干重显著增加所致。在D1b+W、F、G、N和O等5个连锁群上共检测到7个QTL与耐低磷有关。分别可解释所对应性状表型变异的4.8%~17.0%,其中5个QTL的增效基因来自亲本波高,2个QTL的增效基因来自亲本南农94-156。     

磷胁迫下不同基因型大豆苗期根系形态及生物量差异的研究

在磷胁迫[0mmol/L(P),砂培]条件下,对不同基因型大豆苗期在根系形态、生物量等方面的差异进行了研究,结果表明：磷高效基因型在两叶期并未发挥出其基因型潜力的优势;四叶期,磷高效基因型的侧根数、侧根长、根系吸收面积、茎叶干重等性状的受抑制程度均显著低于磷中、低效基因型,而地下干重、根冠比却受到了较中、低效基因型更强的诱导作用。综合评价表明,磷高效基因型的综合值（评价磷效率特性的综合指标）显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗磷胁迫能力,但磷高效基因型并非所有性状都表现突出;四叶期可作为大豆耐低磷胁迫的筛选期,根表面积和活跃吸收面积可作为衡量磷效率特性的特异性指标。     

玉米耐低磷研究现状及磷高效育种策略的探讨

土壤缺磷是影响作物产量提高和资源持续性发展利用的世界性问题．解决这一问题的根本途径是筛选土壤磷利用效率高的作物品种,玉米是中国主要的粮食作物,但在中国以西南、华南为代表的一部分地区,由于土壤有效磷含量偏低,严重制约玉米产量的提高,而在其他玉米产区由于磷肥的高度滥用,导致土壤结构发生改变,有效磷积累并不能满足玉米等作物的可持续性吸收利用。因此选择和培育玉米磷高效品种是提高土壤磷素利用效率．解决中国部分土壤有效磷缺乏对玉米产量影响的一条有效途径。综述了目前国内外在玉米耐低磷种质资源的筛选、遗传研究及相关性状QTL定位的研究进展,并在此基础上对玉米磷高效育种策略作了初步的探讨。     

不同施磷条件下大豆植株农艺性状与磷效率的关系

【研究目的】为了寻找直观、简便、可靠的用于磷效率筛选的农艺性状指标,探讨大豆植株农艺性状与磷效率的关系,【方法】试验选用3个“磷低效”大豆基因型HND3、HND17和HND18及“磷高效”大豆基因型HND34、HND37和HND38,采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆基因型磷效率与植株农艺性状的关系进行了研究。【结果】结果表明,在相关分析中,低磷（-P）和高磷（＋P）处理的x1（株高）、x4（单株荚数）、x5（单株粒数）、x8（地上部干重）和x9（根干重）,（-P）处理x3（节数）和（＋P）处理x2（分枝数）与磷效率（籽粒产量）均达到了显著或极显著水平。经逐步回归分析,建立了回归方程：（-P）处理：y=391.629＋9.271x1-2.674x2＋7.236x4＋76.932x9;（＋P）处理：y=699.882＋3.572x1＋22.956x4-191.103x6。在通径分析中,各农艺性状对籽粒产量的重要性依次为：（-P）处理：株高（0.456）〉单株荚数（0.360）〉根干重（0.267）〉分枝数（-0.021）;（＋P）处理：单株荚数（0.845）〉株高（0.126）〉每荚粒数（-0.117）。【结论】研究表明,在磷高效大豆基因型筛选中,应该考虑高、低磷条件下株高、单株荚数和根干重的综合表现。     

不同磷效率小麦品种的光合特性及其生理机制

以典型的不同磷效率小麦品种为材料,对磷低效（L）、吸收高效（Ha）和利用高效（Hu）品种的光合特性及其生理机制进行了研究。随着叶片生长进程,供试品种旗叶CO₂传导参数气孔导度（G_s）、叶肉导度（G_m）和碳酸酐酶（CA）活性,春4叶和旗叶叶绿素含量（Chl）、可溶蛋白含量（SP）、叶绿体无机磷（P_i）浓度和Mg²⁺-ATPase活性以及光合速率（P_n）均不断降低。光合暗反应关键酶RuBPCase活性则以叶片全展后15 d较高,叶片全展时次之,全展后30 d最低。在缺磷条件下,春4叶和旗叶各测定时期上述参数均以L较低,Ha和Hu较高。表明磷高效小麦品种（Ha和Hu）叶片光合碳同化作用的相对提高,是其光合器官捕光能力较强、光合作用的气孔限制和非气孔限制程度较低和暗反应速率较高综合作用的结果。叶片全展后15 d的RuBPCase活性及单位RuBPCase蛋白的比活性较叶片全展时有所增加,暗示着在叶片老化过程中或在磷营养逆境胁迫条件下,植物体内部分代谢酶类,如RuBPCase,存在着一定的自我调节和保护机制以维持自身功能。     

不同耐低磷水稻基因型秧苗对难溶性磷的吸收利用

选取4个典型耐低磷水稻基因型99011、508、580和99112,并以2个磷敏感基因型99012和99056为参照,采用营养液培养和砂培的方法,研究不同磷处理对秧苗生长的影响以及不同耐低磷基因型对3种难溶性磷源(有机磷、铝磷和磷矿粉)吸收利用能力的差异。结果表明,不同无机磷处理,6个基因型生物量和根干重基本上均为全磷处理（P）>对照+铝磷（CK+Al-P）>对照+磷矿粉（CK+RP）> 对照（CK）;4个耐低磷基因型根干重和根冠比均大于2个磷敏感基因型;对于根冠比,耐低磷基因型580和99011为对照+磷矿粉（CK+RP）>对照+铝磷（CK+Al-P）> 对照（CK）> 全磷处理（P）,耐低磷基因型508、99112和磷敏感基因型99012为CK> CK+RP> CK+Al-P > P,磷敏感基因型99056为CK+Al-P > CK+RP > P>CK;缺磷处理,秧苗活化吸收难溶性磷源的能力均为OP> Al-P> RP,且不同基因型的分解吸收能力对OP为99011> 508> 580> 99012> 99112> 99056（表2）,对Al-P为580> 99011> 99112> 508> 99056> 99012（表3）,对RP为580> 99112> 99011> 508> 99012> 99056（表2）。此外,缺磷即CK处理,508对低浓度的磷吸收最多(表2和表3),而580对磷的利用效率显著高于其他基因型（表3）,这些特征可能也是它们耐低磷的重要贡献因子之一。     

不同磷素水平对番茄生长及养分吸收的影响

为了探究不同磷素水平对番茄生长及养分吸收的影响,设置4个(0、0.165、0.660、3.300 mmol/L H2PO4-)不同溶度的磷素水平,采用水培的方法进行试验研究。结果表明:缺磷、低磷、高磷都会影响番茄生物量的积累;缺磷使番茄叶片POD、MDA、相对电导率显著提高,植株矮小、瘦弱,叶小且叶色变成紫红色,出现明显的磷素缺乏症状;随着磷供给的增加,番茄根茎叶的磷含量不断增加,低磷使磷素向地上部的转移比例增加,高磷增加了磷在根中的累积;低磷显著影响番茄对K、Ca的吸收;高磷影响K、Ca、Mg向地上部运转。     

Response of Black Nightshade (Solanum nigrum L.) to Phosphorus Application

A pot experiment was conducted to study the effect of phosphorus (P) on the vegetative and reproductive growth of black nightshade ( Solanum nigrum L.). Single superphosphate was applied at 0, 0.15, 0.30, 0.45, 0.60 and 0.75 g P/pot containing 3.5 kg of soil. Seeds were sown directly in pots and plant samples were taken at fortnightly intervals for recording growth and yield parameters. In addition, the solasodine content in fruit and N, P and K levels in leaves were also estimated. Most parameters were significantly influenced by P, with0.45 g/pot generally proving optimal. The data also established that the berries should be harvested between 160 and 190 days (days after sowing), preferably at 175 days for maximum fruit yield and solasodine production. Most parameters showed consistent and positive correlations with leaf P content. Interestingly, the correlation between leaf P content at 40 days and solasodine yield at 175 days was highly significant (r = 0.888), implying that the former is predictive of the latter. Thus, if low leaf P content was noted at 40 days corrective measures like foliar application or top dressing may be adopted to increase the leaf P content to ensure maximum solasodine at harvest.     

缺磷胁迫对不同玉米幼苗生长的影响

营养液砂培4种不同玉米自交系材料,设置0.25mol/LKH2PO4全磷(对照)、0mol/LKH2PO4(缺磷)两种处理,于5、7、9、11d时考察幼苗生长指标。对缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系生长的研究表明,低磷胁迫对040651、044191地上部分的抑制大于根系,根系的相对干生物量明显高于地上部分的相对干生物量;从相对株高和相对叶面积的研究显示,编号为040651的自交系受缺磷胁迫的影响小于其他3个自交系材料。缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系根系形态的研究显示:缺磷胁迫诱导玉米根伸长,根系表面积增大,根冠比显著增加。     

赤霉素生物合成酶基因GhCPS和GhKS参与甲哌鎓对棉花幼苗叶片生长的控制

室内盆栽欣抗4,在棉花幼苗第3片真叶完全展平时(第4叶未展开)叶面喷施甲哌鎓(DPC),研究DPC对棉花幼苗叶片生长的控制与赤霉素(GA)合成早期关键酶柯巴基焦磷酸合酶(CPS)和内根-贝壳杉烯合酶(KS)基因表达的关系。结果表明,DPC处理显著减小棉花幼苗第3和第4叶的叶面积,第4叶叶面积受控制程度较第3叶大;80 mg L^–1DPC处理的棉花幼苗第3和4叶中GA₄含量分别于处理后4 d和4~6 d显著低于对照;与对照相比,80 mg L^–1 DPC处理的棉花幼苗第3叶中GhCPS和GhKS表达在处理后1~4 d显著降低,而第4叶中GhCPS和GhKS的表达在处理后1~6 d显著降低。由此可见,DPC通过影响GhCPS和GhKS的表达,降低内源活性GA₄的含量,控制棉花幼苗叶片生长,且较幼嫩叶片对DPC较敏感。     

缺磷胁迫下不同磷效率小麦品种及其杂种F1的磷吸收利用特性

在缺磷胁迫下，对磷低效、磷吸收高效和利用高效3个小麦品种及其杂种F₁的磷吸收、利用特性进行了研究。结果表明，与磷低效品种Nc37相比，磷吸收高效品种81(85)单株次生根数较多、次生根直径较大、根系干物质重量较大、TTC（氯化三苯基四氮唑）还原力较高和单株全磷量较多。其对磷素吸收量的增加，是根系形态和根体构型改变和对土壤中难溶性磷素利用能力增强两方面共同作用的结果。利用高效品种（蚂蚱麦）具有较高的旗叶酸性磷酸化酶活性和较高的磷利用效率，对于改善植株体内磷的代谢周转和再利用能力，进而提高植株的磷利用效率可能具有较重要作用。在F_1-1 [Nc37×81(85)], F_1-2 (Nc37×蚂蚱麦)和 F_1-3 [81(85) ×蚂蚱麦]3个杂种F₁中，单株次生根数、次生根粗度、单位土体根系干重、根系TTC还原力、植株成熟期全磷量和旗叶酸性磷酸化酶活性的离中优势（Hm）和超高亲优势（Hh）多为正向优势。其单株籽粒产量的Hm和Hh均为正值，分别变化在31.7%~32.8%（Hm）和18.5%~29.6%（Hh）之间。用高效吸收、利用2个不同类型的小麦品种作亲本配制杂交组合，充分利用F1代在磷吸收利用上的杂种优势，对于改善在磷胁迫下小麦的磷素营养可能具有重要作用。     

人参不同生育期叶片光合作用变化的研究

田间栽培和植物生长室培养试验结果表明,净光合速率（P_n）在尚未形成生殖器官的一年生人参叶片完全展开后即达最大值,此后缓慢下降;2~6年生人参叶片完全展开后达第1个高峰,开花期略有下降,绿果期出现第2高峰,此后持续下降。去掉花蕾的人参植株叶片在对照植株的绿果期没有出现第2高峰,但在红果期和黄叶期净光合速率下降缓慢。弱光（10%透光荫棚）和适宜光（30%透光荫棚）下人参叶片绿果期后P_n下降缓慢,强光（50%透光荫棚）下下降较快,过早出现变黄早衰。强光和高温可使植株生育期缩短、叶片早衰、Pn快速下降,而弱光和低温使植株生育期延长,P_n下降时间推迟。叶片表观量子效率(AQY)、气孔导度(G_s)和蒸腾作用(T_r)自展叶期至绿果期变化不大,红果期和黄叶期持续下降。胞间CO₂浓度(C_i)在展叶期至绿果期较低,红果期和黄叶期持续增加,说明生育后期P_n下降是由非气孔限制因子引起。叶片P_n与比叶重呈负相关,推测叶片光合产物的积累和消耗与P_n的生育期变化有关。绿果期C_i最低,同时水分利用效率(WUE)较高,是人参叶片光合作用对水分需求的关键时期。     

水稻甬优12产量13.5t hm~(–2)以上超高产群体的磷素积累、分配与利用特征

为探明甬优12超高产群体的磷素吸收与积累特征,2013—2014年,对高产(10.5~12.0 t hm~(–2))、更高产(12.0~13.5 t hm~(–2))、超高产(13.5 t hm~(–2))3个产量群体的磷素吸收与积累特征等进行了系统比较研究。结果表明:(1)生育期植株含磷量,不同产量水平群体间无显著差异;拔节期磷素吸收量呈高产群体更高产群体超高产群体;而抽穗期和成熟期磷素吸收量则呈超高产群体更高产群体高产群体。播种至拔节期的磷素积累量与产量呈极显著负相关;拔节至抽穗期、抽穗至成熟期的磷素积累量与产量呈极显著正相关。(2)甬优12超高产群体抽穗期茎鞘、叶片和穗部磷素积累量分别为41.4、8.5和8.9 kg hm~(–2),高于更高产群体(37.9、7.6和8.1 kg hm~(–2))和高产群体(32.3、6.8和7.0 kg hm~(–2))。抽穗期植株叶片、茎鞘和穗部磷素积累量与产量呈极显著正相关;甬优12超高产群体成熟期茎鞘、叶片和穗部磷素积累量分别为14.5、4.4和62.3 kg hm~(–2),高于更高产群体(13.6、3.3和55.9 kg hm~(–2))和高产群体(11.2、2.7和48.7 kg hm~(–2))。成熟期植株叶片、茎鞘和穗部磷素积累量与实产呈极显著正相关。此外,花后茎鞘磷素转运量亦与产量呈极显著正相关。(3)两年中,甬优12超高产群体磷素籽粒生产率(kg grain kg~(–1))和偏生产力(kg kg~(–1))分别为171.5、92.7,低于更高产(173.2、99.6)和高产群体(173.5、100.4);超高产群体磷收获指数为0.768,显著高于更高产(0.761)和高产(0.758)群体。与对照相比,甬优12超高产群体磷素吸收具有拔节前较低、拔节至抽穗期和抽穗至成熟期高的特点。播种至拔节期磷素积累量与产量呈极显著负相关;拔节至抽穗期、抽穗至成熟期磷素积累量与产量呈极显著正相关。甬优12超高产群体磷素利用效率较低,在其超高产栽培管理中应重视磷素的高效利用。在本研究基础上探讨了提高甬优12超高产群体磷素利用效率的措施。     

华南地区主要蔬菜磷钾肥料利用率研究现状

为了解决华南地区蔬菜高效生产问题,以华南地区主要蔬菜为试验材料,总结了近年来在该地区主要蔬菜生产区进行的田间试验结果,分析了施磷钾肥对叶菜、瓜类、豆类蔬菜产量和养分吸收的影响,以及目前条件下华南地区蔬菜磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料表观利用率、生理利用率、肥料贡献率和地力贡献率。结果表明：叶菜、瓜类和豆类蔬菜施用磷钾肥均能促进蔬菜产量的增加和磷钾养分的吸收。叶菜、瓜类、豆类蔬菜磷肥偏生产力分别为781.9、257.6、211.9 kg/kg,农学效率为30.5、64.1、23.1 kg/kg,表观利用率为17.2%、9.7%、6.1%,生理利用率为222.3、370.6、292.7 kg/kg,肥料贡献率为16.4%、19.4%、12.9%,地力贡献率为83.6%、80.4%、87.1%。叶菜、瓜类、豆类蔬菜钾肥偏生产力分别为298.8、164.3、165.8 kg/kg,农学效率为29.5、39.5、25.8 kg/kg,表观利用率为24.8%、24.3%、13.0%,生理利用率为152.3、218.6、229.1 kg/kg,肥料贡献率为13.8%、21.6%、17.4%,地力贡献率为86.2%、78.3%、82.6%。分析肥料利用率分布频率可以看出,磷肥表观利用率<20%的试验样本和钾肥表观利用率30%的试验样本均占总样本的80%以上,表明目前试验条件下各类蔬菜的磷钾肥利用率较低,生产上需同时解决蔬菜产量及肥料利用效率提高的问题。