不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应

通过水培试验,以典型耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系835为试材,分别于4、6、7、9和10叶期测定玉米根形态、根系还原力、伤流量和干物质积累量,研究不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应。结果表明,低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系90-21-3表现为根长增幅大,根表面积、根体积降幅小,根平均直径降幅大。与低钾敏感玉米自交系835相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系90-21-3的根系相对发达、根系活力强、伤流量大及干物质积累量较大。     

低钾胁迫对玉米自交系苗期叶绿体结构及光合响应影响

研究低钾胁迫对玉米苗期叶绿体结构及光合响应的影响。玉米自交系种子A(不耐低钾)和B(耐低钾)以3个不同钾离子浓度(5μmol/L,100μmol/L,1000μmol/L)进行液体培养,连续培养50天。测定其叶绿体形态结构,光强、CO2、温度对光合响应曲线。低钾处理初期,B叶绿体基粒数多于A,并且片层密度加厚;低钾处理后期,B与A叶绿体结构与形态趋向一致。B的CO2饱和点上升、光饱和点上升,CO2同化能力增加及光能利用率、温度效应增加。低钾胁迫时,耐低钾自交系B通过叶绿体基粒数增多,净光合速率升高,CO2饱和点、光饱和点上升,CO2同化能力及光能利用率、温度效应增加,提高其光合作用,从而适应低钾胁迫。     

低钾胁迫对玉米苗期根系生长和钾吸收特性的影响

研究低钾胁迫对玉米苗期根系生长和钾吸收特性的影响。玉米自交系种子A(不耐低钾)和B(耐低钾)用三个钾离子浓度(5μmol/L,100μmol/L,1000μmol/L)进行液体培养,4周时将苗转入培养桶中,连续培养50天。在转入的0d、3d、10d、25d、50d天时距根尖2cm处取样,观察根部形态特征及解剖结构,对其根系活力、Imax、Km进行测定。结果表明:耐低钾品种B低钾条件下,根表形态结构上,根毛数量增加,且形成部位距根尖较近;根解剖结构上,木质部导管分化增强,并改善了疏导组织运输能力;根冠比上,长度、重量根冠比增加;根系吸收能力上,根系活力、Imax显著提高,Km显著降低。耐低钾品种从根形态结构改变及根系活跃吸收能力增强两方面协同作用适应低钾胁迫,提高钾吸收能力。     

低钾胁迫对玉米自交系苗期部分光合特性的影响

研究耐低钾玉米自交系在光合特性上的耐低钾机制。玉米自交系种子A(不耐低钾)和B(耐低钾),用3个不同钾离子浓度(5、100、1 000 μmol/L)进行液体培养,4周时将苗转入培养桶中,连续培养50 d。测定其光合速率、荧光效率、PEP羧化酶(PEPase)、ATP酶(ATPase)。结果表明,低钾条件下,自交系B的光合速率、PEPase、ATPase活性显著高于自交系A,荧光效率彼此无显著性差异。因此,低钾条件下,光能转化效率不是光合作用的限制因子,耐低钾自交系通过提高光合作用的暗反应而提高光合作用,从而适应低钾逆境。     

低钾胁迫对玉米自交系苗期部分信号分子的影响

研究在低钾胁迫下玉米苗期胞间和胞内部分信号分子的改变。玉米自交系A(不耐低钾)和B(耐低钾),以1/2Hoagland溶液培养12d后,转入3个不同钾离子浓度(5μmol/L,100μmol/L,1000μmol/L)连续培养50d,测定其胞间ABA,IAA,GA,ZR激素水平及胞内CaM含量、PMCa2 -ATPase和NADK激酶活性。结果表明:低钾条件下,ABA/GA、ABA/IAA、ABA/ZR比值上升;同时,耐性品种CaM含量增加;低钾诱导了PMCa2 -ATPase和NADK响应,耐性品种的PMCa2 -ATPase和NADK活性高于非耐性品种。低钾条件下,(耐低钾自交系B通过胞间ABA/GA、A-BA/IAA、ABA/ZR比值变化,促进胞内CaM含量升高,导致下游PMCa2 -ATPase和NADK激酶活性升高),通过改变胞内Ca2 和NADP/NAD水平,适应低钾胁迫。     

低钾胁迫下玉米逆境反应机制初探

采用低钾和正常供钾的液培方式,研究耐低钾玉米自交系Y₈对低钾胁迫的适应性生理生化反应机制。结果表明：与不耐低钾玉米自交系J₁₃相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系Y₈的SOD活性降低,CAT活性增加,Pro含量增加,MDA含量明显减少,POD活性和AsA含量基本稳定。     

低钾胁迫下不同耐性玉米自交系生理差异的研究

采用盆栽方法,研究了具有不同耐低钾能力玉米自交系在不同土壤速效钾浓度水平下的生理特性差异。分析测定结果表明,不同速效钾浓度处理下,出苗后第13天两自交系间叶绿素含量相近,到第26天时H-Z4-1叶绿素含量显著高于H2;随着土壤速效钾浓度的降低,两个玉米自交系的株高都呈下降趋势;H2的MDA含量高于H-Z4-1;H-Z4-1的SOD活性和POD活性均高于H2。     

低钾胁迫对玉米光合特性及叶绿素荧光特性的影响

以耐低钾的玉米自交系90-21-3和不耐低钾玉米自交系丹937为试材,利用4个水平钾浓度的水培方法,研究低钾胁迫对不同耐性玉米自交系光合特性和叶绿体荧光特性的影响。结果表明,低钾胁迫下,玉米光合面积减少,光合速率、气孔导度和蒸腾速率均下降,胞间CO₂浓度升高。且在严重低钾条件下不同耐性玉米自交系间差异达到了显著水平,丹937各指标的变化幅度大于90-21-3,90-21-3的光合速率和气孔导度显著大于丹937。低钾胁迫使玉米叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP及ETR显著下降,NPQ上升,表明低钾对PSⅡ造成了伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。与钾敏感自交系相比,耐低钾玉米自交系在低钾胁迫下仍有较强的光合能力和抗光抑制能力,对低钾有更强的耐性。     

甘蔗姊妹系对低钾胁迫响应的差异分析

以来源于同一甘蔗杂交组合的姊妹系'粤糖55号'和'粤糖00-236'为材料,通过对长期低钾胁迫下甘蔗生长、钾含量、钾利用效率和钾吸收效率以及短期低钾胁迫下钾含量、抗氧化酶活性变化的研究,探讨甘蔗姊妹系耐低钾能力的差异.研究结果显示:在长期低钾胁迫下,2个品种的株高、茎径和生物量存在显著差异,'粤糖55号'表现出显著的下...     

低磷胁迫下玉米自交系配合力分析

缺磷是限制作物生产的重要因素之一。通过遗传改良提高玉米杂交种的磷吸收利用能力,是提高磷肥利用率的一条重要途径。本研究利用磷肥长期定位田,在前期磷高效自交系筛选的基础上,对低磷胁迫下玉米自交系的配合力进行分析,以期为磷高效育种选择亲本提供依据。研究结果表明,鲁原92×7922为高磷高效型杂交组合,减产率达67.2%;Mo17×7922为低磷高效型杂交组合,减产率只有3.5%。耐低磷育种中,高配合力自交系为CA200和Mo17;低配合力自交系为丹黄02、107、原引1号、鲁原92、3189、Oh43和黄C;中配合力自交系为91041-1、CA170、L种和7922。低磷条件下,组合产量与空秆率、成熟期熟相呈负相关,即早熟型且空秆少的玉米品种较为耐低磷胁迫。     

玉米自交系苗期耐低磷基因型的筛选

在土沙混合基质中设置高磷(97.66μg/g速效磷)、低磷(17.11μg/g速效磷)两种供磷水平,对所收集的40个玉米自交系进行了苗期耐低磷营养特性的分析.结果发现,在低磷胁迫下,供试材料大多数属于磷中低效吸收和低效利用型,只有1个自交系具有高效吸收和高效利用型特性,从一个侧面反映了我国玉米种质资源中耐低磷胁迫基因型的缺乏。     

玉米自交系对低氮反应的田间与盆栽评价

深入了解玉米自交系的氮效率现状是选育氮高效品种的基础。利用20个自交系在两个地块上、两个施氮水平下,研究了它们的氮效率(产量/施氮量)表现。同时,进行盆栽试验,探讨利用苗期生物量实现氮效率快速筛选的可能性。结果表明,氮效率、氮吸收效率及氮利用效率在玉米自交系间存在显著差异。地块间自交系的氮效率变异较大,CA170(2)、原引1号(5)、早27(17)对土壤氮素的降低反应敏感,减产幅度达到45%以上,是高氮高效品系;478(1)是中产耐低氮品系;武312(13)、北黄4(20)为双低效品系。盆栽苗期试验与田间试验结果一致性较差,说明不能达到氮效率快速筛选的目的。     

Difference In Tolerance To Potassium Deficiency Between Two Maize Inbred Lines

Abstract

Northeast China Produces An Abundance of Maize (Zea Mays L.), and Improvement of Maize Yield At This Region Correlates Closely With Ensure Food Supply Safely of China. in Recent Years, Deficiency Or Relative Deficiency of Potassium (K) in The Soil Is An Important Limitation To Maize Production. Maize inbred Lines Tolerant To K Deficiency (T) and Sensitive To K Deficiency (C) Were Hydroponically Grown in 1/2 Hoagland Solution To Study The Possible Mechanism of Maize Tolerance To Potassium Deficiency From Physiological Point of View. With The Reduction of K⁺ Concentration, Dw of The Plant Became Apparently Greater in T Than in C, The Symptom of Potassium Deficiency Advanced in C. Under K Deficiency, The Taproot Elongation increased and Root Top Ratio Decreased To A Greater Degree in C Than in T, C Had Fawer Lateral Roots. T Had A Stronger K⁺-Uptake Ability Than C, and The Difference Was More Obvious in Culture Solution With A Lower K⁺ Concentrations of Culture Solution. K⁺ Dependent H⁺ Extrusion From The Root Treated With K⁺ Deficiency Was Larger in T Than in C.