低磷胁迫下玉米自交系抗氰呼吸与磷吸收的研究

在低磷胁迫下,对玉米自交系06112、06060、06105和06128的抗氰呼吸和P吸收量以及二者相关指标进行了测定,并进行了统计分析.结果表明,抗氰呼吸速率与植物体内活性氧含量呈极显著负相关,与丙二醛含量呈显著负相关,与游离的丙酮酸呈极显著正相关;,抗氰呼吸速率与磷吸收量、根系分泌物酸性磷酸酶、有机酸和总氨基酸均呈极显著正相关.而磷吸收量与根系分泌物酸性磷酸酶、有机酸和总氨基酸呈不显著正相关.说明在低磷胁迫下.玉米自交系抗氰呼吸增强有利于促进磷的吸收.     

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。     

ABT生根粉处理对玉米磷效率的影响

盆栽试验结果表明,ABT生根粉处理玉米种子具有明显的促进生根和加快植株生长的作用。达到最大生长量的80％时所需施肥量(外部磷需求),ABT生根粉处理和对照分别为15和40mgP/100g土、表明ABT生根粉处理明显提高了玉米磷效率。上述外部需求差别与体内需求无关,而主要取决于根/冠和磷吸收速率。在所有供P水平下,ABT生根粉处理的磷吸收速率均大于对照。根/冠在低P处理对照稍高.而后以AST生根粉处理为高。ABT生根粉提高了磷吸收速率,主要是由于纤细根、分枝根多,根毛长和密度大。施磷水平与玉米根系生长有明显相关性。低磷水平下,根/冠比大;地上部磷/地下部磷小;根系纤细根、分枝根多,根半径小,单位长度根的根毛数量多、长度大,这是玉米对低磷的一种适应性调节。     

低磷胁迫对转基因抗虫玉米苗期Bt蛋白和磷利用效率的影响

为研究低磷胁迫(LP)、正常条件(HP)2个处理对转Bt基因玉米和郑单958根系形态以及磷利用效率的影响。以转Bt基因玉米(Bt799)和受体郑单958为试验材料,进行温室水培试验。研究证明:1)低磷胁迫后Bt799的根长、根鲜重和根冠比升高幅度高于郑单958,就总根长、根系投影面积总和、根表面积、根平均直径、单位立方米总根长和根总容积而言,Bt799玉米的LP/HP是郑单958玉米LP/HP的1.13、1.19、1.33、1.18、1.14和1.55倍。2)低磷胁迫降低各叶位Bt蛋白量,根部除根基处1~7cm Bt蛋白量上升以外,其余根系均下降。在正常处理下,Bt799全株和根系Bt蛋白总量为1 750和423ng,低磷处理下Bt799分别为1 470和784ng。3)低磷胁迫下2种玉米叶片和根系磷含量和磷积累量显著降低,各叶位磷占总磷比例显著下降,但根系磷占总磷比例反而升高。研究表明,Bt799通过根长、根表面积和根系直径等形态变化来优化其空间分布构型,吸收更多的磷元素,但向叶片转运磷元素的能力较弱。     

不同玉米杂交种亲本磷营养特征及对低磷胁迫的响应

为比较不同玉米杂交种亲本在不同磷水平下植株生长和养分吸收特性,以及养分在体内的循环和分配的差异,选取我国在生产中大面积推广且抗逆性较强的玉米杂交种亲本:郑58/昌7-2(郑单958),PH6WC/PH4CV(先玉335),利用营养液培养的方法进行了这些玉米磷营养特征的研究,通过供磷和缺磷营养液培养研究缺磷对不同基因型玉米生长发育,根系形态、活性和生理特性的影响,玉米苗期光合速率变化,并比较基因型间差异。结果表明,与供磷相比,缺磷亲本的干质量降低,磷增长量降低,根干质量增加,根冠比增加;根长增长,根半径降低,根表面积增加,总吸收面积和比表面积均降低;pH值降低;吸收H2PO4-和耐低磷能力提高,叶面积和光合速率下降。不同亲本间存在显著差异,其中,PH4CV具有相对较大的根长和根表面积,较活跃的根系吸收活性,干重增长较大,吸收速率大,叶面积和光合速率下降幅度较低,耐低磷能力强。     

低磷胁迫对落叶松幼苗生长及根系酸性磷酸酶活性的影响

以磷充足的完全营养液为对照,研究了低磷胁迫对落叶松幼苗生长、磷吸收及根系酸性磷酸酶活性（APA）的影响.结果表明:低磷胁迫下幼苗的平均单株干重净增量较对照显著降低（P＜0.05）,仅为对照的20.5%～26.3%,而苗木的根冠比（R/S）较对照明显增加,可能是落叶松幼苗在低磷胁迫时为增加磷吸收而在形态上主动采取的一种适应性机制.低磷胁迫下苗木叶磷浓度与单株苗木磷含量均较对照显著降低（P＜0.05）,单株苗木磷含量为对照的35.38%～54.25%.低磷胁迫下,幼苗根组织内酸性磷酸酶活性与根系分泌的酸性磷酸酶活性均表现出增加,分别为对照的1.06～1.32倍和1.81～2.10倍.根系分泌的酸性磷酸酶活性的增高,可能是落叶松幼苗适应磷胁迫的生理机制之一.      

同耐低磷基因型玉米磷营养特性研究

 采用盆栽试验系统研究了不同耐低磷特性的5个玉米自交系在生长过程中苗期、拔节期、孕穗期和吐丝期的磷营养特性。结果表明，在玉米苗期和拔节期，磷吸收效率是决定耐低磷特性的主要变异来源，低磷胁迫下，耐低磷自交系99180和99239植株相对吸磷量均显著高于敏感自交系99152。孕穗期，玉米自交系耐低磷特性主要体现在上部叶磷累积量较高，能保证玉米后期正常生长发育。吐丝期，耐低磷自交系99180和99239即使在低磷胁迫下，磷吸收效率和再分配效率仍明显高于敏感自交系99152。不同耐低磷自交系的磷营养特征也存在差异，99239主要表现为吸收效率较高，而99180则表现出更强的再分配能力。     

小麦及玉米苗期生物量对介质供磷水平的反应

【目的】研究小麦和玉米对介质供磷水平的反应,为小麦玉米栽培中磷肥的合理施用提供参考依据。【方法】试验设4种磷水平(以P2O5的浓度表示),分别为缺磷处理(0 mmol/L)、低磷胁迫(0.05 mmol/L)、中等供磷(0.3 mmol/L)和标准供磷(0.5 mmol/L);以小麦和玉米为指示作物,包括不同分蘖类型小麦(Triticum aestivumL.)小偃22号(多分蘖品种)和兰考4号(少分蘖品种)及两种不同产量潜力玉米(Zea maysL.)屯玉65号(高产品种)和户单4号(低产品种),组成完全试验方案,用营养液培养法研究小麦、玉米苗期生物量对介质不同供磷水平(0~0.5mmol/L)的反应。【结果】小麦和玉米两种作物在苗期对磷胁迫均有明显反应,且玉米对磷素的反应并不低于小麦,但对磷素敏感的阶段不同,且这种敏感性因作物基因型差异而有所不同。植株不同部位对磷素反应亦不相同,在苗期早期(即出苗后40 d以前),作物冠层生长并不需要介质较高的供磷水平,而在苗期后期(即出苗后40~50 d),磷胁迫对冠层生长会产生明显抑制作用;介质较低供磷水平有利于促进玉米根系生长,而小麦根系生长则需要较高的供磷水平。总体而言,在苗期早期阶段,玉米对介质供磷胁迫的反应强于小麦,而进入苗期后期生长阶段则以小麦的反应强于玉米。【结论】在玉米苗期早期,介质供磷尤为重要;对小麦而言,介质供磷对其冠层的影响效果在出苗40 d以后才能显现。     

不同磷效率水稻基因型根系形态和生理特性的研究

以磷高效水稻基因型连珍11和磷低效水稻基因型嘉948为材料,通过溶液培养试验研究了正常供磷(10 mg P·L-1)和低磷胁迫(0.5 mg P·L-1)条件下的根系形态,根系磷吸收动力学参数和根系分泌酸性磷酸酶特性.结果表明,在两种供磷条件下,连珍11的吸磷量均显著高于嘉948.与嘉948相比,连珍11具有较大的根干重,根长,根表面积和侧根数量.低磷胁迫下连珍11的根系磷吸收动力学参数Imax,Km和Cmin均显著低于嘉948;而在正常供磷条件下两个水稻基因型的Imax和 Km没有显著差异.低磷处理显著增加两个水稻基因型的Imax,却显著降低Km.正常供磷条件下两个基因型根系分泌酸性磷酸酶活性没有显著差异,而在低磷处理条件下连珍11的根系分泌酸性磷酸酶活性显著高于嘉948.研究表明连珍11的磷效率显著高于嘉948的原因是其具有较庞大的根系以及在磷缺乏条件下具有较高的根系分泌酸性磷酸酶活性和较低的Km和Cmin值.     

黄瓜磷效率评价及其基因型差异

在水培条件下,评价了来源不同的18个黄瓜基因型的磷效率,并初步分析了导致黄瓜磷效率基因型差异的生理机理。结果表明,两周的低磷胁迫严重抑制了黄瓜地上部生长,但刺激了根系的生长,主要表现在叶片数、叶面积、株高和茎粗降低,根冠比、比根长、总根长和总根表面积增加,根变细、根平均直径降低等。与高磷处理下供试黄瓜相比,低磷处理导致植株的总磷吸收量都不及高磷处理下的一半,下降了62.66%~93.96%,但磷利用效率提高了2~7倍。大部分根系形态指标(包括主根长、总根长、根表面积等)与黄瓜磷吸收效率显著相关。黄瓜的磷效率与其磷吸收效率极显著正相关,而与其利用效率相关性不大。磷胁迫改变了黄瓜地上部和地下部形态构型、显著降低了黄瓜植株总磷效率和磷吸收效率,磷利用效率则显著提高,基因型间差异显著。黄瓜的总磷效率主要由磷吸收效率决定。供试黄瓜中,基因型3、10、13和17为磷低效低敏感型,而基因型1、14、15和18为磷高效高敏感型,可用于培育磷高效黄瓜品种。     

不同磷水平下玉米自交系根系形态及吸收氮、钾差异研究

通过盆栽试验,研究4个自交系玉米在低磷和正常供磷2个磷水平下的磷效率差异、根系形态与磷效率的相关性及吸收氮、钾营养的差异。结果表明:在土培条件下,玉米的磷效率与吸磷量存在极显著正相关关系,根体积、根半径与磷效率之间均呈显著正相关,说明在缺磷条件下吸收效率高的基因型磷效率较高,且有较大根体积和根半径。同时,缺磷也导致玉米对氮、钾吸收的降低。     

不同大豆基因型耐低磷能力的评价

采用水培方法,在低磷(LP)和高磷(HP)水平下,对河北省广泛种植的17个大豆品种进行了比较研究,旨在筛选大豆耐低磷基因型,为合理布局大豆种植品种,提高土壤磷素利用率提供试验依据。结果表明:‘中黄15’、‘中黄19’、‘Nf37’与‘中黄10’、‘冀黄13’相比,在根干重、冠干重、根系活性吸收表面积、植株磷含量、分泌性酸性磷酸酶活性等方面差异显著,确定了‘中黄15’、‘中黄19’、‘Nf37’为耐低磷基因型,‘中黄10’和‘冀黄13’为不耐低磷基因型。     

低磷胁迫下玉米自交系产量耐性系数和叶片症状率级别的分布

通过玉米磷高效基因型的筛选,结合传统和现代育种手段培育磷高效型玉米品种,是解决目前土壤磷素利用效率低、节约磷矿资源的1条有效途径。我国有关玉米磷效率资源的筛选工作已有很多报道,但是对耐低磷玉米自交系鉴定指标体系的研究较少。以375份东北三省常用玉米自交系为试材,采用对比试验设计,分别在高磷（CK）和低磷土壤上种植,在玉米10叶期进行症状叶调查,计算症状率并在收获时统计产量;根据症状率级别和产量耐性系数2个指标,对参试玉米自交系进行了耐低磷型的筛选。结果表明：不同玉米自交系在低磷处理下表现出不同的抗性和适应性。低磷胁迫下,绝大部分自交系产量有所下降,其中产量耐性系数〉0.8（相对耐低磷）的自交系有17份,占参试材料总数的4.5%;叶片没有出现症状率的自交系有26份,占参试材料总数的6.93%。375份东北常用玉米自交系中存在着一些磷高效型玉米自交系,这为我国玉米育种提供了宝贵资源。     

胡萝卜杂种一代营养品质性状与双亲相关性研究初报

胡萝卜瓣花型雄性不育系可以通过5代回交的方法获得,雄性不育保持率在89.7～100%;根据胡萝卜肉质根根形、木质部与韧皮部的颜色程度以及肉质根贮藏能力,回交得到的雄性不育系与相应保持系外部的主要品质性状相同。从胡萝卜素含量分析表明,胡萝卜一代杂交种的内部营养成分主要取决于父本营养成分的含量。     

Indica rice restorer lines with large sink potential exhibit improved nutrient transportation to the panicle,which enhances both yield and nitrogen-use efficiency

The yield and nitrogen use efficiency(NUE) of hybrid rice combinations are closely related to restorer line. Therefore, it is essential to evaluate the agronomic characteristics of restorer lines with high yield and high NUE(HYHN). However, it is unclear which restorer lines are HYHN, and neither have the common agronomic traits of the HYHN restorer lines been identified. Aiming to address this issue, we conducted two filed experiments using three nitrogen applications, which screened five HYHN restorer lines from 15 indica restorer lines. Yield, NUE and nutrient transportation of restorer lines with different yields and NUE types were examined. Yield and total nitrogen absorption in aboveground biomass(TNA) increased, whereas NUE for grain production decreased with increasing nitrogen application levels. The HYHN restorer lines had large spikelets and high weight per panicle that were significantly positively correlated with yield and NUE. Therefore, large sink potential may be beneficial for both yield and NUE. We further studied the differences in nutrient transportation to panicles between the HYHN and low yield and low NUE(LYLN) restorer lines and found that the former had a higher nitrogen absorption level and dry matter weight ratios of panicle in maturity. Moreover, the HYHN lines also had a higher root and neck-panicle node bleeding intensity per stem after heading and more developed vascular bundles of neck-panicle nodes and leaves than the LYLN lines, which could contribute to the transportation of nutrients from root to ground and from stem and leaf to spike. Therefore, the advantages of large sink potential of the HYHN restorer lines include large nutrient accumulation in and distribution to the panicles and smooth flow of nutrients along the transportation channels.     

田间低磷对优质高产粳稻品种生理特性的影响

田间低磷使两个品种叶面积指数减小,根系活力下降,含糖量下降,沈农265下降的较慢。低磷抑制剑叶叶绿素的合成,但在生育后期,两品种田间低磷处理叶绿素含量均高于正常供磷处理,这可能是水稻对低磷条件适应性的结果。     

350个木薯品种资源的块根淀粉磷含量测定

[目的]选出差异性较大的几个品种（品系）,用于木薯块根淀粉高磷种质的选育及研究。[方法]通过钼锑抗分光光度法,测定了国家木薯种质圃350个品种（品系）的木薯块根淀粉磷含量。[结果]350个木薯品种块根淀粉平均磷含量为0.071046%。[结论]为选育块根淀粉高磷木薯种质提供理论依据。     

31份木薯种质资源的鉴定评价及遗传多样性分析

[目的]从供试木薯种质材料中筛选优良种质,为我国木薯新品种的选育提供优良亲本.[方法]从植物学性状、农艺性状及氢氰酸含量等方面对31份国内外引进与收集的木薯资源进行初步鉴定评价,并对相关性状进行遗传多样性分析.[结果]31份木薯种质资源在叶片形状、叶片颜色、叶裂数、叶柄颜色、叶脉颜色、主茎内外皮颜色、茎秆生长情况、株型、茎分叉、分支角度、株高、主茎高度、主茎直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根内外皮颜色和块根肉质颜色等方面均表现出较丰富的遗传多样性.从31份种质资源中筛选出株型较好的资源13份,单株鲜薯产量>2800.00 g的资源4份,氢氰酸含量<50.00 mg/kg的资源10份,单株鲜薯产量≥2901.75 g、收获指数≥0.74、氢氰酸含量≤28.86 mg/kg的资源2份.[结论]31份木薯种质资源具有较丰富的遗传多样性,其中筛选出2份单株产量高、收获指数高、氢氰酸含量低的种质,可在优良食用木薯育种中重点利用.     

应用32 P研究砂培和水培条件下烤烟对磷素营养的吸收与分布

 应用³²P研究砂培法和水培法条件下,烟草对磷素营养的吸收和分布规律。结果表明:在砂培法培养的根对磷素吸收量所占全植株的百分率随培植时间而减少,而茎则随培植时间而增加,在水培法中:在整个培植期间根茎的吸收变化不大。两种培植方法在叶中的分布情况都是:下叶＞中叶＞上叶。从比活度看,烟株各部分的吸收情况,根＞茎＞下叶＞中叶＞上叶,并且两种培植方法对磷的吸收量都与培植时间呈显著正相关,但水培比砂培吸收量多。     

不同磷肥处理下苜蓿根颈抗寒性及在低温胁迫下糖类物质变化

为探究磷肥种类及施用量调控紫花苜蓿抗寒性及糖类物质变化的机制,以‘公农1号’ 紫花苜蓿为材料,采用二因素（磷肥种类和施肥量）随机区组试验设计,设置分别施用重过磷酸钙和磷酸二铵0、100、200、300和400 kg·hm^-2（以P₂O₅计）,于越冬前期将不同处理的根颈收获后分别进行冷藏（4 ℃）和冷冻（?20 ℃）处理,对低温处理后根颈（根颈及根颈以下主根1 cm）活力及糖类物质（可溶性糖、蔗糖、果糖、淀粉）含量进行测定。结果表明,不同磷肥处理苜蓿越冬材料冷冻处理后的根颈活力和淀粉含量均低于冷藏处理,但可溶性糖、蔗糖和果糖含量高于冷藏处理。在冷冻处理中,施用重过磷酸钙处理苜蓿的根颈活力及果糖含量显著高于磷酸二铵处理,但淀粉含量显著低于磷酸二铵处理;2种磷肥均以300 kg·hm^-2处理苜蓿根颈的可溶性糖和果糖含量最高。由此表明,增施磷肥有利于苜蓿根颈中淀粉在低温时转化成蔗糖、果糖等可溶性糖类物质,提高苜蓿的抗寒性;在科尔沁沙地施用重过磷酸钙,且施用量为300 kg·hm^-2（P₂O₅）时有利于苜蓿安全越冬。