低磷胁迫下谷子的磷吸收利用效率

探索不同品种谷子对磷吸收利用情况,以筛选耐低磷或具有磷高效利用潜力的谷子品种。采集18个品种谷子,通过盆栽试验方法,研究低磷胁迫下不同品种谷子在营养生长期的生物量、磷吸收转运及利用效率等差异,并利用聚类分析方法对供试谷子品种进行分类。结果表明,在营养生长期,不同谷子品种对低磷胁迫的应对机制和能力存在差异,4,6,11,15,18号根系较其他品种发达;1,4,6,7,15,18号地上部干物质量较其他品种高;6,15,18号磷吸收效率较其他品种高;1,2,8,15,18号磷转运率较其他品种高;4,5,10,17号磷利用效率较其他品种高,各品种因其自身应对低磷胁迫机制不同,导致谷子生物量不同。综合植株地上部干物质量、磷转运率、磷吸收效率、磷利用效率4个指标,对供试谷子品种进行聚类分析,当阈值为30时,供试18个品种谷子可分为7类,其中,1,7,18号为综合磷高效型谷子品种;4号为磷利用效率高效型谷子品种;6,15号为磷吸收效率和磷转运率高效型谷子品种;而2,9号为低磷敏感型品种。试验筛选出的磷高效谷子品种为冀谷20、鲁谷6号、济谷13号。     

棉花苗期耐低磷种质筛选及耐低磷综合评价

【目的】建立棉花品种(系)耐低磷能力评价体系,筛选耐低磷型棉花种质和评价不同磷效率类型,为研究棉花耐低磷生理机制和挖掘耐低磷基因奠定基础。【方法】以来自国内外不同棉区的140份棉花品种(系)为材料,采用水培试验方法,在低磷(10μmol·L^-1 KH₂PO₄)和正常磷(500μmol·L^-1 KH₂PO₄)处理下,测定各棉花品种生物量、根系相关指标和磷效率相关指标等21个性状表征值,计算各指标耐低磷胁迫指数。利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,对各棉花品种进行耐低磷能力的划分,综合评价各棉花品种耐低磷能力和磷效率类型。【结果】与正常磷处理相比,低磷处理下,供试棉花品种的总磷积累量、总磷含量、地上部干重和总干物重等指标的均值降幅较大,而根平均直径、比根面积、根尖数和磷素利用效率等指标的均值会有所上升;低磷处理下,各指标变异系数范围为6.04%—47.79%,比根尖密度、根尖数、比根长和根平均直径等根系指标变异系数较正常磷处理均提高,变异系...     

砂质潮土上不同大豆品种低磷敏感性的差异

采用砂质潮土进行盆栽试验,设置磷充足和缺磷二个水平,研究了33个河南省地方性的大豆品种苗期植株(39d后收获)对低磷敏感性的差异。结果表明:供试大豆品种间在植株相对干物重(RW)、相对磷素积累量(RA)及相对磷利用效率(RE)三项指标上均表现出显著的差异,但相对株高(RH)变异较小,差异未达显著水平。植株相对磷素积累量与植株相对干物重的简单相正系数(r=0.7832**)与偏相关系数(r=0.8641**)均达显著水平,但相对磷素利用效率与植株相对干重的简单相关关系不显著(r=-0.2769),仅偏相关系数达显著水平(r=0.6458**)。利用相对干物重和相对磷素积累量进行的品种聚类分析表明,供试33个品种可分为3种类型:其中RW与RA均高的品种有4个;RW与RA均低的品种15个;中间型品种14个。     

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。     

不同大豆新品种苗期耐低磷的鉴定与筛选

本研究采用盆栽方法,在低磷和高磷水平下,对20份在广西间套种的春夏大豆新品种进行苗期耐低磷比较研究,旨在选出磷高效大豆基因型,为进一步研究磷高效吸收利用机理和培育磷高效品种提供试验材料。结果表明:不同磷营养对不同大豆基因型植株干物质积累有明显的影响,低磷处理植株的根干重和地上部干重明显地低于正常供磷处理,而根冠比率增加,而且低磷处理植株的总干物质重的变异系数大于正常磷处理的干物质重的变异系数,说明缺磷增加了品种间的变异。在不同磷营养条件下,不同大豆基因型之间表现出显著差异。初步筛选粤春2011-1、华春5号、桂春8号、桂春10号、华春1号等10个大豆品种耐低磷。     

不同大豆基因型苗期磷效率特性研究

[目的]探讨不同大豆基因型苗期磷效率特性。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期不同器官的吸收效率和利用效率进行了研究。[结果]低磷胁迫下,磷高效大豆基因型根、茎和叶的吸磷量明显高于磷低效基因型,对磷的吸收能力较强;磷低效大豆基因型的主要障碍是各器官的磷的吸收效率（即吸磷量）较低。在低磷处理下,根、茎和叶的干重与其吸磷量呈显著或极显著正相关,与其磷的利用效率均呈负相关。[结论]不同大豆基因型苗期对低磷胁迫的适应性反应可以从植株的磷营养效率得以综合体现。低磷胁迫下,磷吸收效率即吸磷量是不同大豆基因型苗期磷效率的主要变异来源,磷高效大豆基因型苗期植株根、茎和叶对磷的吸收和累积能力较强是形成较多干物质的营养基础。     

大豆耐低磷性状鉴定及优异种质筛选

为发掘耐低磷大豆新种质,培育耐低磷新品种,以前期构建的含有247个株系的大豆耐低磷遗传群体为材料,在低磷和适磷处理下分别测定各株系的株高、根长、根鲜质量、根干质量、地上部鲜质量、地上部干质量、根冠比、根系磷含量和根系磷利用率等9个耐低磷相关性状,并评价供试株系的耐低磷特性,筛选耐低磷优异种质。结果表明,9个参试性状中,除株高外,其余8个性状在不同磷处理间、供试材料间均存在显著或极显著差异,说明低磷处理有效且各株系对低磷逆境的适应性不同。主成分分析将上述8个存在显著差异的单一性状转化为2个综合指标,根据隶属函数和株系耐低磷综合评价值,结合聚类分析将供试247个株系分为耐低磷、中间型和不耐低磷3种类型,明确了各株系的耐低磷特性,并筛选出ZN-251、ZN-299、ZN-229等14个耐低磷优异种质。     

不同小麦品种（系）耐低磷能力综合评价与代表性评价指标筛选

以11个黄淮麦区小麦品种（系）为材料，通过水培和池栽土培试验，对水培小麦苗期的株高、单株总根长、生物量、各组织磷含量等15个性状指标以及池栽小麦成熟期的株高、地上部分干质量、单株籽粒产量等9个性状指标的耐低磷系数进行分析，利用主成分分析和隶属函数法等综合评价不同小麦品种（系）的耐低磷能力并进行聚类分析，利用灰色关联度分析各性状指标的耐低磷系数与耐低磷综合评价值间的关联度以筛选耐低磷代表性评价指标，为小麦耐低磷研究及磷高效小麦新品种的选育提供筛选依据和种质资源。结果表明，苗期小麦部分指标的耐低磷系数间存在相关关系，说明评价小麦耐低磷的指标发生信息重叠；主成分分析将苗期的15个指标转化为4个独立的综合指标；对综合指标进行隶属函数值计算，进而得到耐低磷综合评价值，发现不同品种（系）苗期的耐低磷能力表现为新麦67>矮抗58>百农607>豫农908>济麦22>周麦18>鑫华麦818>天麦189>丰德存麦5号>安农188>安农203。同样地，主成分分析将小麦成熟期的9个指标转化为3个独立的综合指标，并得到成熟期的耐低磷综合评价值，发现不同...     

低磷胁迫对不同水稻品种幼苗生长和磷效率的影响

采用砂培方法 ,研究了低磷胁迫对耐低磷水稻品种 (大粒稻、莲塘早 3号 )与低磷敏感水稻品种 (沪占七、新三百粒 )幼苗生长和磷效率的影响。低磷胁迫后 ,沪占七、新三百粒的叶面积、株高、生长量受抑制程度明显大于大粒稻和莲塘早 3号。耐低磷品种的磷营养效率主要表现在磷的吸收能力 ,而不是磷素分配和利用效率差异。     

不同紫花苜蓿品种对低磷环境的形态与生理响应分析

【目的】筛选耐低磷苜蓿品种及与耐低磷密切相关的性状指标,进一步为紫花苜蓿耐低磷机制研究和生产应用提供理论依据。【方法】在溶液培养条件下,对20个紫花苜蓿品种的24 d龄的幼苗分别进行常磷(500μmol·L~(-1) KH2PO4)和低磷(5μmol·L~(-1) KH_2PO_4)处理,30 d后检测各品种的茎叶干重(SLW)、株高(PH)、根干重(RW)、根冠比(RS)、总根长(TRL)、根表面积(RSA)、全磷含量(TP)、磷利用率(PUE)、酸性磷酸酶活性(ACPA),并计算各指标的耐低磷系数。进一步对各指标的耐低磷系数进行相关性分析,并运用主成分分析、隶属函数分析、回归分析及聚类分析方法,综合评价不同品种耐低磷性及筛选与耐低磷密切相关的指标,同时建立耐低磷评价模型。【结果】低磷胁迫下,各品种紫花苜蓿的地上部分生长受到抑制,地下根系增大,全磷含量显著下降(P0.01)。通过主成分分析可将9个单项指标转化为4个新的相互独立的综合指标。进一步利用隶属函数对4个新的综合指标进行耐低磷综合评价,结合聚类分析结果,可将20个紫花苜蓿品种可分为三类,其中耐低磷较强的品种包括敖汉、新牧1号、耐盐之星、皇冠;中度耐低磷品种包括骑士T、驯鹿、牧歌37CR、龙牧801等9个品种;耐低磷较弱的品种包括巨能Ⅱ、中苜2号、康赛等7个品种。进一步利用逐步回归分析方法建立了紫花苜蓿耐低磷性评价数学模型D=-0.7997+0.3856SLW+0.2025PH+0.3789RW+0.1051TRL+0.4188TP+0.1347ACPA,方程的决定系数R~2=0.9982.【结论】通过分析紫花苜蓿不同品种的耐低磷能力,得出耐低磷较强的品种为敖汉、新牧1号、耐盐之星、皇冠,与耐低磷性最相关的指标有茎叶干重、株高、根干重、总根长、全磷含量和酸性磷酸酶活性,可用于紫花苜蓿耐低磷性的评价筛选。     

耐低磷新疆春玉米基因型筛选及其磷效率

【目的】筛选耐低磷及磷高效玉米品种是充分利用土壤磷素和减施磷肥的有效途径,挖掘玉米利用土壤磷素的生物学潜力,为培育磷高效利用玉米品种提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,在低磷(P₂O₅:20 mg/kg)和正常磷(P₂O₅:100 mg/kg)条件下,以8个新疆自育的春玉米品种和1个对照品种(郑单958)为供试材料。【结果】筛选耐低磷基因型,划分不同磷效率类型,鉴定出对磷高效的玉米品种。施用磷肥对玉米生长有明显的影响,玉米地上部干物质重、单株产量及植株氮磷累积量在各品种之间差异显著。鉴定出4个耐低磷品种,分别为新玉29号、新玉47号、新玉54号 和新玉69号。依据磷效率综合值对玉米基因型磷效率类型进行了划分。【结论】新玉47号、新玉54号和新玉69号为耐低磷且低磷高效品种,郑单958为不耐低磷且正常磷高效品种,新玉110号为不耐低磷且磷低效品种,新玉24号、新玉29号、新玉80和新玉102号为磷低效品种。     

大豆苗期耐低磷筛选指标的研究

[目的]探讨简单、可靠的用于大豆苗期磷效率筛选的鉴定指标。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期的相对株高（RPH）、相对地上部干重（RAW）、相对根系干重（RRW）、相对地上部磷浓度（RAPC）和相对根部磷浓度（RRPC）5个指标进行了研究。[结果]相对株高受低磷胁迫影响较小,变异系数仅为9.07%,与其他指标的相关性未达到显著水平;相对地上部干重、相对根部干重、相对地上部磷浓度和相对根部磷浓度受低磷胁迫的影响较大,其变异系数也较大,分别为26.67%、22.68%、24.01%和15.87%,指标间的相关系数呈显著或极显著正相关。[结论]相对地上部干重、相对根部干重和相对地上部磷浓度可作为综合评价大豆苗期磷效率筛选的重要指标,相对根部磷浓度可作为辅助筛选指标。     

大豆苗期耐低磷筛选指标的研究（摘要）（英文）

[目的]探讨简单、可靠的用于大豆苗期磷效率筛选的鉴定指标。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验：①高磷（CK）。施过磷酸钙3.03 g/kg土,尿素[CO（NH2）2]0.075 g/kg土,硫酸钾（K2SO4）0.075 g/kg土;②低磷。只施氮、钾肥,不施磷肥。对大豆苗期的相对株高（RPH）、相对地上部干重（RAW）、相对根系干重（RRW）、相对地上部磷浓度（RAPC）和相对根部磷浓度（RRPC）5个指标进行测定。[结果]相对株高受低磷胁迫影响较小,变异系数仅为9.07%,与其他指标的相关性未达到显著水平;相对地上部干重、相对根部干重、相对地上部磷浓度和相对根部磷浓度受低磷胁迫的影响较大,其变异系数也较大,其顺序为：相对根部干重（26.67%） 〉相对地上部干重（22.68%） 〉相对地上部磷浓度（24.015） 〉相对根部磷浓度（15.87%）,各指标间的相关系数呈显著或极显著正相关。[结论]相对地上部干重、相对根部干重和相对地上部磷浓度可以作为综合评价大豆苗期磷效率筛选的重要指标,相对根部磷浓度可以作为辅助筛选指标。     

大豆根形态和根分泌物特性与磷效率

通过土培和水培试验 ,对不同大豆品种进行了根系形态及根分泌物的比较研究 结果表明 :大豆在耐低磷特性方面存在着一定的品种差异 ,其中大豆品种南雄 36号有较高的耐低磷能力 ,在低磷 (P0 )胁迫条件下其苗期整株生物量为 1 5 0g/株 ,显著高于博罗 5 8号 (0 92g/株 )和博罗 61号 (1 0 3g/株 ) 在不同磷处理下 ,大豆的根冠比、主根长、总吸收面积和活跃吸收面积有变化 ,但品种间缺乏明显一致的规律性 ,表明这些性状不一定适合作为大豆磷效率比较的特异性指标 磷胁迫时大豆总酸和H+的分泌量较正常供磷条件下高 ,其中南雄 36号在磷胁迫时总酸分泌量为 0 93μmol·g-1·h-1,显著高于博罗 5 8号 (0 60 μmol·g-1·h-1)和博罗 61号 (0 63μmol·g-1·h-1) 此外 ,南雄 36号在低磷胁迫下草酸和乳酸分泌量均显著高于另外 2个品种 ,表明该品种对活化土壤中难溶性磷有一定的遗传潜力 ,具有较高的磷效率     

The Effects of Low Phosphorus Stress on Morphological and Physiological Characteristics of Maize （Zea mays L.） Landraces

A field trial was conducted to investigate main morphological and physiological changes of different maize landraces to low-P stress at the stage of seedling. P-deficiency significantly decreased root volume, total leaf area, and plant dry weight, but greatly increased density of root hairs and root top ratio. In addition, P-deficiency induced the significant enhancement of phosphorus utilization efficiency and the amount of proline, malondialdehye （MDA）, acid phosphatase （APase）, peroxidase （POD） and superoxide dismutase （SOD）, but the significant reduction of P uptake and soluable protein content. Since P-deficiency had smaller effects on the P-tolerant maize landraces DP-44, DP-32 and DP-33 as compared with P-sensitive landraces DP-29 and DP-24, it was demonstrated that differences of tolerance to P-deficiency existed among different maize landraces. The results based on the correlation analysis showed that the economic yield of maize landraces had relationships with their morphological and physiological characteristics under P-deficiency.     

Assessment on Phosphorus Efficiency Characteristics of Soybean Genotypes in Phosphorus-Deficient Soils

A glasshouse study compared the growth and phosphorus （P） efficiency of 96 genotypes of soybean [Glycine max （L.） Merrill] in a P-deficient soil. The soybean genotypes differed greatly in growth, nodulation and P uptake after growing in the soil for 45 days, with shoot biomass ranging from 0.91 to 1.75 g per plant. The application of P improved biomass production, nodulation and P uptake and decreased root to shoot ratio, root length and surface area and P utilization efficiency. The 96 soybean genotypes were divided into 3 categories in P efficiency using the principal component analysis and cluster analysis, and 4 categories according to F values in combination with growth potentials. The Pefficient genotypes were associated with high biomass production, root to shoot ratio, root length and surface area and P uptake but low shoot to root P concentration ratio under P deficiency. The results indicate that there is a substantial genotypic variation in P efficiency in existing germplasm, and that P efficiency was correlated positively with dry weights of shoots and roots, ratio of root to shoot dry weight, root length and surface area, root P content and total P uptake. The shoot dry weight under P deficiency and relative shoot dry weight （deficient P/adequate P supply） are effective and simple indicators for screening P-efficient genotypes at the seedling stage.     

不同根构型大豆对低磷的适应性变化及其与磷效率的关系

 【目的】探讨土壤低磷胁迫下大豆的根形态、构型适应性变化的基因型差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【方法】采用具有不同根构型和磷效率的51个大豆品种,分别在广东省博罗县和英德县两个试验点的酸性缺磷红壤上,分春播和夏播两个季节进行田间试验,测定低磷、高磷处理下根形态、构型的差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【结果】低磷处理下供试大豆基因型间生物量和产量具有极显著的基因型差异;供试大豆基因型的根形态、构型与磷效率密切相关,浅根型大豆根系具有合理的三维空间分布和较长的总根长,其磷效率和产量最高;低磷条件下,浅根构型和深根构型的大豆基因型根构型可塑性最小,中间根构型的大豆供试材料根构型最不稳定,可塑性最大。【结论】缺磷是供试酸性红壤上大豆生长的主要限制因子之一,大豆具有适应低磷土壤的遗传潜力;土壤中磷的有效性等环境因素对根构型具有调节作用;具有较好根形态构型的大豆基因型有利于从耕层土壤中吸收有效磷和其它养分,其产量和磷效率均较高。     

节水灌溉与施磷量对玉米磷累积和分配的影响

【目的】研究不同灌溉方式改变土壤的湿润区域和程度,调控根系水肥吸收能力,提高作物水肥耦合效率。【方法】采用盆栽培养方法,研究分根交替灌溉(Partial root-zoon drying,PRD)和亏缺灌溉(Deficit irrigation,DI)2种灌溉方式与不同施磷量下,玉米植株各部分干物质量、磷积累量与分配率,以及相关酶活性的变化。【结果】DI灌溉高磷处理的玉米单株干物质总量、地上部干重和根干重最高,PRD灌溉低磷处理的根干重最低,PRD和DI灌溉高磷处理的根干重比率最低;中磷处理下,在玉米植株全磷量、地上部含磷量和根吸磷量方面,PRD灌溉处理显著高于DI处理,而DI灌溉的低中磷处理的玉米植株全磷量、地上部含磷量,以及PRD灌溉的低磷处理的玉米植株全磷量均为最低;所有水磷处理对玉米叶片酸性磷酸酶活性均无显著影响;根酸性磷酸酶活性,同一种灌溉方式下不同磷水平处理几乎都无显著差异,而DI灌溉的中磷处理显著高于PRD灌溉的中高磷处理;玉米植株SOD活性,除PRD灌溉低磷处理的最低外,其他处理间无显著差异,PRD灌溉高磷处理和DI灌溉的低、高磷处理显著高于PRD灌溉低磷处理。【结论】亏缺灌溉灌溉的高磷处理可显著提高玉米生物量,其低磷磷处理则可显著提高根部磷素分配率,而分根交替灌溉灌溉配施适量的磷肥可有效改善植株的磷素养分状况,可更有效的应对干旱胁迫。