玉米氮营养基因型差异与生产的关系

对玉米不同氮营养基因型根系特性、氮素吸收与利用效率的差异及营养生理基础,筛选指标进行了介绍。     

糯玉米磷素分配转移特性的基因型差异

 【目的】了解糯玉米磷素分配转移规律及其与磷素吸收利用的关系,揭示磷素分配转移的基因型差异及其对产量形成的作用。【方法】以中国近年来所育成的31个糯玉米杂交种为试验材料,在同一供肥水平下研究糯玉米磷素分配转移特性的基因型差异。【结果】糯玉米生育期间磷素的分配中心是随生长中心转移而变化的,开花前主要分配在叶片和茎秆中,开花后磷素的分配中心开始由茎、叶转向雌穗,并逐渐以籽粒建成为中心。糯玉米不同品种各器官磷素转移率及其对收获产品的贡献率存在显著差异。相关分析表明,磷素转移率主要影响产量、磷素利用效率及磷收获指数的高低,而对磷素吸收总量的影响较小。通径分析表明,鲜穗、鲜籽粒高产品种叶片的磷素转移率较高,成熟籽粒高产品种茎秆和苞叶的磷素转移率较高;叶鞘的磷素转移率高有利于品种鲜穗、鲜籽粒及成熟籽粒磷素利用效率的提高,苞叶的磷素转移率高也有利于成熟籽粒磷素利用效率的提高。【结论】糯玉米磷素分配转移存在显著的基因型差异,磷素转移率主要影响产量、磷素利用效率及磷收获指数的高低,而对磷素吸收总量的影响较小。通过提高植株磷素运转率,特别是叶鞘的磷素运转率可有效提高糯玉米品种的磷素利用效率。     

黑龙江省西部雨养农业区春小麦磷素利用效率的基因型差异研究——磷高效强筋小麦新品种筛选与利用

磷素是作物必需的大量元素之一,也是提高产量和改进品质的重要元素。我国北方石灰土质地区有较大面积的土壤缺磷,这种缺乏往往通过大量施用磷肥才能解决。然而这一地区土壤富含碳酸钙,PH值较高,使施入可溶性磷肥很快转化为不流性的化合物,并随时间的延长不断老化,愈来愈对植物无效。但本试区为黑土,不算缺磷区,在过去的研究中,致力于改进施磷方法,如确定合理施磷量,集中施用等。这方面的研究已取得大量成果,并在小麦生产中发挥较大的作用。但磷肥当年利用率和经济效益仍然较低,近十多年来,人们开始研究不同基因型小麦磷素利用效率的差异,旨在筛选磷素吸收利用效率较高的品种即磷高效基因型品种。此项研究我国刚刚起步,因此,进行此项研究对丰富小麦磷素营养遗传理论充分利用土壤磷素养分资源,减少肥料浪费,降低生产成本和防止环境污染及春小麦绿色栽培具有重要意义。     

甜玉米磷素吸收利用的基因型差异

以我国近年来新育成的22个甜玉米品种为试验材料,在同一供肥水平下进行大田试验,研究提高甜玉米磷素吸收利用的基因型潜力。结果表明:各基因型产量、生育期、磷素吸收量和磷素利用效率存在显著差异,其中鲜果穗和鲜籽粒产量变幅为7 324~11 801和5 129~8 531 kg.hm-2,生育期变幅为74~84 d,磷素积累量变幅为15.25~38.99 kg.hm-2,鲜果穗和鲜籽粒磷素利用效率变幅分别为286.6~480.4和198.1~338.5 kg.kg-1,提高甜玉米磷素吸收量和磷素利用效率的基因型潜力较大。聚类分析结果表明,收获物高产、磷素积累量高、磷素利用效率高的品种为金凤8号、穗美9701和金师王,其鲜果穗产量、鲜籽粒产量、磷素积累量、鲜果穗利用效率、鲜籽粒利用效率平均值分别较其他品种高10.95%、17.90%、16.92%、9.58%、2.27%。产量、磷素利用效率和磷素积累量三者通径分析结果表明,磷素积累量和磷素利用效率对不同品种产量共同起作用,其中磷素积累量对产量的贡献大于磷素利用效率。在甜玉米生产中,选择磷素积累量高的基因型有利于获得高产,同时减少磷素资源的浪费。     

前沿动态

正磷素养分调控水稻株型的营养分子生理机制磷素作为大量必需元素,其高效吸收及利用对于植物生长发育至关重要。由于磷素在土壤中易被固定而难以吸收,导致磷肥的当季利用效率比较低(约20%或更低)。培育磷高效的作物是解决土壤可利用磷素相对匮乏的有效手段。适度的密植能够提高作物养分利用效率和单位面积光合效率,最终提高作物产量。为此,解析外界不同磷素供应状况如何调控水稻叶片的倾角对培     

不同基因型水稻磷营养的差异性研究

为了筛选磷高效基因型水稻种质,以14个不同基因型水稻为供试材料,对低磷和正常供磷处理下水稻分蘖期的生物学性状、磷的吸收利用效率、成熟期产量及其产量构成因素的差异进行了研究。结果表明,低磷胁迫明显影响水稻的生长,分蘖期的株高、分蘖数、干物质量、磷吸收效率、单株产量分别低于正常供磷处理5.9~14.5cm,4.5~14.8,2.15~7.53 g/株,5.35~14.46 mg/株,0.5~13.4 g,而根冠比和磷利用效率分别高于正常供磷处理0.01~0.08,133.8~416.4 g/g,且不同基因型水稻间差异显著。说明筛选具有较高磷吸收利用效率和较高产量的水稻种质是可行的。     

莲藕需肥规律与平衡施肥技术问答（下）

问：莲藕磷肥施用技术怎样应用？ 答：磷素营养在作物细胞的分裂、淀粉和脂肪的形成及转化中都扮演了很重要的角色。充足的磷素营养能促进作物根系生长、加强养分吸收。     

133份小麦亲本材料氮磷利用效率的聚类分析

根据小麦亲本材料子粒、叶片和茎秆的氮、磷含量,采用聚类分析,将133份小麦亲本材料分成了氮高效、吸收氮能力差和氮低效3类,和磷高效、费磷和磷低效3类,同时还筛选出了7个氮素利用效率和磷素利用效率均较高的亲本。方差分析表明,氮素和磷素利用效率不同的3类亲本,各器官的类间变异均大于类内变异,经F测验,氮素利用效率不同的3类亲本的子粒、叶片和茎秆的含氮量均存在极显著差异,而磷素利用效率不同的3类亲本的子粒和叶片的含磷量存在极显著或显著差异,茎秆含磷量类型间差异不显著。     

水稻氮素高效吸收利用机理研究进展

基于经济效益和环境保护的考虑, 近年来水稻的氮素利用效率引起了大家的重视.不同基因型水稻对氮素利用效率存在明显差异.氮素利用效率可分为吸收和生理利用效率两部分,它们对氮素利用效率的贡献率受到水稻生育期和供氮水平两方面的影响.从水稻根系特征、库容量、齐穗后的碳与氮的转运、光合作用和增硝营养等与水稻氮素利用效率关系密切的生理生化机制进行了阐述,最后对该领域今后的重点研究方向进行了展望.     

磷肥施用过量危害大

正一、施用磷肥过量,会使作物从土壤中吸收过多的磷素营养。过多的磷素营养会促使作物呼吸作用过于旺盛,消耗的干物质大于积累的干物质,造成繁殖器官提前发育,引起作物过早成熟,籽粒小,产量低。二、诱发土壤缺锌。过量施用磷酸钙后,会使土壤里的锌与过量的磷作用,产生磷酸锌沉淀,作物无法吸收,使作物出现明显缺锌症状;过量施用钙镁磷肥等碱性磷肥后,会使土壤碱化,使锌的有效性降低,影响作物对锌的吸收。     

植物氮营养高效基因型筛选指标研究进展

植物氮营养效率的基因型差异决定了不同的氮肥供应条件下氮素吸收利用能力的差异,选用氮营养高效品种可以在低氮条件下获得高产,同时减少了氮肥的浪费和对环境的污染。笔者对近年来的植物氮高效基因型筛选研究进行了综述,并对今后开展氮效率研究工作进行了展望。     

筛选磷高效小麦种质的磷源液相控制释放系统建立的原理和方法

 针对土壤溶液中磷素营养的特点，以小麦磷效率不同的典型基因型洛夫林10号和中国春等为材料，以Ca#-3（PO#-4）#-2为磷源，运用溶度积原理，首次建立了磷源液相控制释放系统这一磷营养缓冲液，用于对小麦不同磷效率基因型进行快速鉴定与筛选。结果表明，以Ca#-3（PO#-4）#-2为唯一磷源，外加0.75mmol/Lca#+[2+],在40d内就可实现对小麦不同基因型的筛选。从而否定了美国的Gerloff等的液培方法不能对植物磷效率基因型进行筛选与鉴定的结论。     

小麦磷利用效率研究进展

小麦是我国主要的粮食作物之一,需求量大,施用磷肥对提高小麦的产量具有举足轻重的作用。因此,开展小麦磷利用效率相关的基础与应用研究具有重要意义。本文从磷利用效率的定义、植物对低磷胁迫的适应机制、相关基因的克隆、小麦磷利用效率的影响因素、磷高效基因型的评价和筛选、小麦磷利用效率及相关性状的QTL分析6个方面进行简单概述,并提出了今后小麦磷素利用效率研究的方向和重点。     

磷肥施用要适量

一是施用磷肥过量会使作物从土壤中吸收过多的磷素营养。过多的磷素营养会促使作物呼吸作用过于旺盛，消耗的干物质大于积累的干物质，造成繁殖器官提前发育，引起作物过早成熟，籽粒小，产量低。     

小麦氮营养效率的种间差异与机理研究进展

利用氮营养高效品种 ,挖掘作物高效吸收利用养分潜力是提高氮肥利用率的有效途径之一。对近 2 0年来国内外有关不同基因型小麦在氮营养吸收、运转和利用方面的差异及其可能机理的研究进展进行了综述 ,并在此基础上提出了进一步研究需关注的问题     

不同菠菜基因型氮素吸收与利用效率的差异及其评价

以30个菠菜基因型为材料,采用水培方法评价其在低氮(2mmol/L)和高氮(10mmol/L)水平下对氮素吸收与利用效率的差异。结果表明,供试菠菜基因型在2个氮水平下氮素吸收和利用效率的相关指标均存在显著差异。在高氮水平下,菠菜地上部干质量、含氮量、氮累积量和氮素吸收效率显著高于低氮水平;而氮素利用效率和氮素利用效率指数明显低于低氮水平。其中地上部干质量在低氮和高氮条件下均具有较大的变异系数,可以作为同一供氮水平下氮效率(NUE)的重要评价指标,而地上部氮累积量、氮素吸收效率和氮素利用效率指数的变异系数也较高,且与地上部干质量具有极显著的正相关,故可作为菠菜氮效率的辅助评价指标。根据不同菠菜基因型在低氮和高氮条件下低于或高于供试基因型地上部干质量的平均值作为氮低效基因型和氮高效基因型,所筛选出的氮高效基因型在低氮和高氮水平下均具有较高的地上部干质量、地上部氮累积量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素利用效率指数。通径分析表明,氮素吸收效率在2个氮水平下对菠菜氮效率的贡献明显高于氮素利用效率,但氮素利用效率对氮效率也有一定的贡献。由此可见,在菠菜氮高效品种的选育工作中应协同提高低氮和高氮条件下氮素的吸收和利用效率。     

甘蔗及其近缘属植物钾效率差异研究

对39份甘蔗及其近缘属植物进行钾效率评价分析,旨在探讨不同基因型甘蔗种质钾效率差异,从而为筛选、培育耐低钾的甘蔗品种提供种质材料。结果表明:在低钾水平下,甘蔗及其近缘属植物地上部生物量、钾吸收效率和钾利用效率存在显著基因型差异,不同甘蔗及其近缘属属间地上部生物量、钾吸收效率和钾利用效率也存在显著属间差异。另外,通过对供试材料的钾效率评价,发现部分斑茅材料不仅具有较高的生物量,同时也具有较高的钾素利用效率,可为甘蔗钾效率的定向改良提供优良种质。     

不同基因型小麦品种磷素利用效率研究

本试验以黑龙江省主栽的4个基因型不同的小麦品种为试材,通过不同梯度磷素处理,对各产量性状耐缺磷系数及其各生育期磷素积累量的变化规律进行研究。结果表明：供试的4个小麦品种对磷素有不同的响应力,其中龙麦30属于磷高效利用型、龙麦26属于磷高效吸收型、克丰10是中间类型、而龙麦19为磷低效型。低磷胁迫对不同磷效基因型小麦各性状的耐低磷系数具有显著的影响。缺磷条件下,对中间类型和磷低效型品种的耐低磷系数抑制作用明显大于磷高效型品种。不同生育期磷素积累量变化趋势研究表明,小麦对磷素的吸收主要集中在抽穗以前,在开花期最低,随着生育进程又呈上升趋势。同时,在土壤基础磷肥偏低时,磷高效基因型小麦植株内磷素积累量和利用效率要显著大于磷低效基因型小麦。     

不同基因型水稻氮效率的差异机理研究

以27份不同基因型水稻为供试材料,从中筛选出5个氮高效基因型和8个氮低效基因型,通过对氮高效基因型和氮低效基因型的氮素吸收效率和生理利用效率的对比,发现氮高效基因型的氮素吸收效率远远高于氮低效基因型的,而氮素生理利用效率则没有明显的规律性,因此,认为影响水稻氮效率高低的主要因素是其氮素吸收效率。     

作物耐低氮机制的研究进展

氮(N)是作物的主要营养来源,低氮会限制作物的生长和产量,而过多的氮肥施用虽然在一定程度上能够提高作物产量,但也会造成氮肥利用效率低及资源浪费。开发具有较高的低氮(LN)耐受性或氮利用效率(NUE)的作物品种,对于农业可持续发展至关重要。本文主要从作物对氮的吸收、低氮对作物生长和作物产量的影响、作物对低氮环境的适应机制、耐低氮基因型筛选、氮高效基因的研究进展5个方面综述作物对低氮的应答机理。耐低氮基因型作物主要通过改变根部性状(如更多侧根、增大根表面积等),调控相关的代谢酶(如硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶)及褪黑素等表型和生理活动调节,以改变其代谢所需能量,从而适应低氮胁迫。此外,QTL定位、转录组学、全基因组关联分析等挖掘出一系列与氮高效利用相关的基因(如OsNIGT1、GLN1.3、NRT1.1、ZmNAC36、BnaA04g07450等),为进一步作物耐低氮分子育种提供理论参考。