玉米低植酸突变体的营养品质分析

对比研究了8个玉米低植酸(Low phytic acid,lpa)突变体及其相应野生型(Wild Type,WT)的主要营养品质及其营养组分,结果显示:与野生型相比,各突变体总磷含量基本不变,无机磷含量均成倍增加,总淀粉含量显著下降,直链淀粉和粗脂肪含量变化不显著,粗蛋白含量在部分突变体中显著上升;多数氨基酸含量在突变体中有所提高,赖氨酸含量除Q319-lpa和X178-lpa下降外均不同程度上升;铁、锰、铜、锌、硒等微量元素含量变化不显著。研究表明lpa突变对玉米营养品质的改良和生物学效价的提高具有有益的作用。     

磷细菌筛选及其对土壤无机磷转化的影响

从潮土、水稻土、砂姜黑土和石灰土等土壤的植物根际土壤和根中分离了86株磷细菌,通过液体摇瓶培养3d,培养液水溶磷含量为4.2～387.3mg/L,水溶磷含量与培养液pH呈显著负相关(R2=0.621 6)。用筛选出的1株磷细菌(HCW115)进行玉米盆栽试验,结果表明,磷细菌处理的玉米干物重和吸磷量与对照相比分别增加了37.5%和40.2%,达到显著差异。磷细菌对土壤Al-P、Fe-P和O-P转化无明显影响,但可以促进土壤Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P向有效磷转化而被玉米吸收,与原土相比,Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P含量分别减少了74.9%,12.3%和1.51%。     

低植酸作物遗传改良途径与磷资源高效利用

[目的]磷是作物生长发育所必需的营养元素.在植物体内,磷多以植酸形式储存在成熟籽粒中.非反刍动物,包括人类,无法消化植酸来获取磷及植酸螯合的有益元素,籽粒中收获的大量磷素进入人及动物排泄物,不仅造成磷资源浪费,也加大了环境风险.因此,培育籽粒低植酸品种是改善作物营养品质、降低磷素环境风险的重要途径.本文综述作物籽粒磷的...     

低磷胁迫下不同基因型玉米籽粒磷含量及品质性状分析

从我国北方和西南各地共收集129个自交系玉米品种,通过田间试验,研究了正常磷（120kg P₂O₅/hm2）和低磷（0kg P₂O₅/hm2）2种施磷水平下,依据百粒重筛选出的15个耐低磷基因型玉米品种及5个磷敏感基因型玉米品种的籽粒磷含量及品质性状的变化情况。结果表明,低磷胁迫对于磷敏感基因型玉米籽粒中磷含量、粗淀粉、粗油分含量变异程度的影响明显大于耐低磷基因型玉米,对粗蛋白含量变异程度的影响则低于后者。相关性分析结果表明,在2种施磷水平下的籽粒粗淀粉与籽粒粗蛋白质含量都呈极显著负相关,籽粒粗淀粉与籽粒粗油分含量不相关。低磷胁迫下,各典型自交系玉米品种的磷含量与粗淀粉、粗油分、粗蛋白之间,粗蛋白与粗油分之间的相关性都比正常施磷水平增加。通过研究筛选出的20个典型自交系玉米品种,籽粒中粗淀粉、粗油分、粗蛋白含量在不同磷水平下的变化有着极显著的基因型差异（P＜0.01）,具有进一步的研究价值。     

盐胁迫玉米吸磷量与土壤无机磷变化相关性研究

研究了在不同盐浓度条件下,不同玉米品种的植株吸磷量、土壤有效磷、全磷、各无机磷形态的差异,并探讨了它们之间的关系。试验结果表明,供试土壤中磷主要以碳酸盐结合态形式存在,而且主要以溶解性低的Ca10-P存在;随盐浓度的增加,玉米吸磷量减少,不同玉米品种吸磷量不同,郑单958的吸磷量显著大于其他三个品种;相关和通径分析表明,Ca2-P是作物磷素营养的主要来源,对土壤有效磷影响最大,其次是Ca8-P,O-P、Ca10-P基本无效,只作为潜在磷源;植株吸磷量与有效磷、Ca8-P和Ca2-P之间呈显著正相关,与全磷及其他无机磷形态之间不相关;盐胁迫条件下郑单958通过增加土壤Ca2-P有效性来加强其适应性。     

低磷红壤无机磷组分特征及间作调控作用

为明确间作和施用磷肥对低磷红壤无机磷组分的影响,促进酸性土壤磷肥高效利用,通过田间小区定位试验,采用玉米单作（MM）、玉米//大豆间作（MI）2种种植模式,在4个施磷水平（P2O5 0、60、90、120kg·hm-2,分别记作P0、P60、P90、P120）下,研究玉米//大豆间作根际土壤无机磷组分变化特征,探讨间作对红壤玉米产量及其可持续性、磷吸收和磷素收支平衡、土壤无机磷组分的调控作用。结果表明,玉米籽粒产量及其可持续性指数（SYI）、磷吸收量随着施磷水平的增加而增加,在P90水平达到最大值。低磷红壤无机磷组分以O-P和Fe-P为主,二者占无机磷库的71.44%～80.18%,施用磷肥显著提高了红壤Fe-P和Al-P的含量与占比。玉米//大豆间作显著提高玉米产量,促进磷的吸收利用,减少土壤磷素盈余量,显著降低红壤O-P、Fe-P、Al-P含量。与单作相比,在P60、P90、P120水平下,间作玉米产量分别显著提高66.70%、52.44%、74.14%,SYI分别显著提高55.31%、42.18%、78.00%,磷吸收量分别显著提高61.97%、48.67%、74.33%,土壤磷...     

正常供磷及低磷胁迫下油菜种子植酸浓度与含量的全基因组关联分析

  【目的】  鉴定不同磷水平油菜种子植酸浓度 (PA_Conc)和含量 (PA_Cont) 显著关联的 SNP 位点,挖掘候选基因及其优异单倍型,为油菜低植酸品种的培育提供遗传基础和优异基因资源。  【方法】  采用田间试验,测定正常供磷(施磷,P₂O₅ 90 kg/hm2)及低磷(不施磷,P₂O₅ 0 kg/hm2)条件下403个甘蓝型油菜品种种子中的PA_Conc和PA_Cont,利用基于全基因组重测序技术获得的530多万个高质量SNP (single nucleotide polymorphism)标记,用 TASSEL 5.0 软件中的一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS),鉴定种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点及其候选基因。采用Bcftools提取BnaA07.MRP13基因的SNP,利用Haploview 4.2软件进行单倍型分析。  【结果】  关联群体正常供磷处理PA_Conc变异范围为17.52～81.32 mg/g,PA_Cont变异范围为0.30～0.99 mg/5粒种子;低磷处理PA_Conc变异范围为17.47～49.05 mg/g,PA_Cont变异范围为0.33～0.85 mg/5粒种子。与正常供磷相比,关联群体低磷胁迫下的PA_Conc和PA_Cont均值分别降低13.5%和10.8%。GLM模型检测到56个与油菜种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点,分布在除A08和C03外的17条染色体上,它们对表型变异的解释率为7.33%～14.28%。其中A03染色体上含有最多的SNP (9个)。MLM模型共检测到23个与油菜种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点,分布在A03、A05、A06、A07、A09、C01、C02、C04、C05、C06和C07等11条染色体上,它们对表型变异的解释率为9.6%～14.28%。其中A03染色体上含有8个SNP。对显著SNP位点上下游300 kb范围内的基因进行分析,挖掘出可能与种子中植酸合成相关的14个候选基因,其中包括拟南芥植酸合成通路中的MRP、PLC、PIP5K和SULTR4等同源基因。对BnaA07.MRP13进行候选基因关联及单倍型分析,鉴定出高植酸单倍型“BnaA07.MRP13ContHap1”(TTTA)和低植酸单倍型“BnaA07.MRP13ContHap2”(CCCT)。自然群体中18%的品种(72/403)为低植酸单倍型,种子平均植酸含量为 0.56 mg/5粒种子,极显著低于高植酸单倍型 (平均植酸含量为0.62 mg/5粒种子)。  【结论】  正常供磷和低磷胁迫下,油菜种子植酸浓度和含量均具有广泛的遗传变异。GLM模型和MLM模型分别检测到56和23个与油菜种子植酸浓度和含量显著关联的SNP位点,预测的与油菜种子植酸含量相关的候选基因有14个,发现的BnaA07.MRP13的高和低植酸单倍型为后续油菜种子植酸含量的遗传改良奠定了基础。     

黑土、黑钙土玉米苗期根际无机磷的形态变化

现在对植物利用土壤磷的研究不仅限于传统的"有效磷"观点.根际土壤磷被根系活化、耗竭的作用相当明显[1,2],并且植物不同基因型的这种作用也存在着差异.蒋柏藩、顾益初报道了石灰性土壤无机磷分级体系[3]和分级方法[4],并将Ca-P细分为Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P,这一分级方法也适合于中性土壤.本文应用根盒培养技术,在黑土和黑钙土上研究玉米根际对各形态无机磷的活化以及肥料磷的利用.     

磷肥低量施用制度下土壤磷库的发展变化──Ⅱ.土壤有效磷及土壤无机磷组成

在碳酸盐褐土上９年的试验结果表明：持续施用低量磷肥即施肥量与作物收获磷量相当、可缓慢提高土壤速效磷的浓度,并最终稳定在接近土壤“不缺磷”水平,但不能使土壤建立较大的有效磷库。中有在结合８０％收获产品喂饲－堆腐回田的施肥制度后则可达到这一目的。猪粪中的磷与化肥磷对于改善土壤有效磷库的作用相似。每年小剂量较之每６年一次大剂量施磷更有利于提高土壤速效磷和活性磷的浓度并有利于提高肥料残磷进行Ｃａ２－Ｐ库的     

低磷胁迫下磷高效玉米单交种的形态生理特性

以齐319耐低磷突变体为亲本组配的杂交组合SD-1、SD-2为供试材料,采用溶液培养方法研究了它们对磷的吸收、转运及植株体内磷的利用效率,进而确定在低磷胁迫下其对根系形态学和生理生化机制的适应性反应。结果表明,磷胁迫下(-P)与对照(SD-1-CK、SD-2-CK)相比SD-1、SD-2有较强的磷吸收能力和利用效率;SD-1、SD-2的根系干重、总根长、根总表面积、平均根尖数均明显增加,而平均直径减小;在与磷吸收效率有关的生理指标上,SD-1、SD-2具有更大的根总吸收面积、活跃吸收面积以及在磷吸收动力学上表现出较大的Imax和较低的Km、Cmin。因此认为,SD-1、SD-2对磷具有高的吸收效率是由于根系生长旺盛,根系吸收面积大、根系活力强和对磷亲和力高所致。     

低植酸作物的研究进展及展望

对植酸的含量与贮存形式及其生理功能、低植酸作物的营养功能、低植酸突变体作物的培育与研究、低植酸突变的分子遗传学特性及其可能机理进行了综述 ,并对今后的工作提出了展望。     

水稻低植酸突变基因和外源铁蛋白基因的聚合

对所获得的2份低植酸突变系和2份铁蛋白(Fer)转基因富铁系稻米进行了无机磷、种子GUS、叶片PCR、稻米矿质元素含量检测和简单的遗传分析,表明这些材料作为低植酸突变种质和Fer富铁种质具有良好的实用价值。对所配杂种F1进行了花药培养,并对愈伤组织诱导、分化、生根和花培苗倍数性、成活率、结实性等性状进行考察,认为低植酸基因和铁蛋白外源基因对花培过程影响不明显。在大量的花培后代中筛选到31份低植酸基因和外源铁蛋白基因双重表达的花培纯系,经检测,该批材料富铁效果极为显著,是难得的低植酸富铁转基因优良新种质。     

60Co γ辐照与NO复合处理对杂交石斛类原球茎生长和生物碱合成的影响

摘要：以杂交石斛类原球茎为材料,硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）为NO的供体,研究了60Co γ辐照和ＳＮＰ复合处理对石斛悬浮培养类原球茎的生长和生物碱合成的影响。结果表明,60Co　γ和ＳＮＰ单独或复合处理都能促进类原球茎生物碱的合成,且复合处理对石斛类原球茎生物碱的合成有一定的累加效应, 但类原球茎生长减缓。适宜的复合处理组合为01mmol/L SNP+10Gy60Co γ辐照,此时类原球茎生物碱含量高达00676%,与各因素单独处理差异显著,单位培养基生物碱产量为对照组的635倍。NO抑制剂L NAME和cPTIO均能抑制各处理组合对类原球茎生物碱合成的促进作用。复合处理影响类原球茎抗氧化酶POD、SOD、CAT活性,从而调控石斛类原球茎生长和生物碱合成。     

植酸对霍山石斛类原球茎悬浮培养细胞生长和多糖合成的影响

研究了植酸对霍山石斛类原球茎悬浮培养细胞生长、多糖合成和培养基中主要营养成分消耗的影响,并分析了细胞中可溶性还原糖、可溶性蛋白质、丙二醛含量以及过氧化物酶和多酚氧化酶的活性。结果表明,植酸能抑制过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,提高细胞活力,从而促进细胞生长和多糖合成,以2.5g/L浓度的植酸效果最好,培养36d时,类原球茎干重为29.4g/L,多糖产量为2.06g/L。动力学分析表明,添加2.5g/L的植酸还有利于碳、氮、磷等营养物质的吸收。     

弱光胁迫及光恢复对玉米幼苗活性氧代谢的影响

以耐弱光品种郑单958和不耐弱光品种豫玉22为材料,研究了50%遮荫处理及恢复光照过程中玉米苗期植株地上部生物量、活性氧代谢和抗氧化酶活性的动态变化.结果表明,与正常光照相比,遮荫处理后2品种的地上部生物量和可溶性蛋白含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,MDA含量、过氧化氢(H2O2)含量...     

IDENTIFICATION OF MAIZE GENOTYPES WITH HIGH TOLERANCE OR SENSITIVITY TO PHOSPHORUS DEFICIENCY

Soil culture containing phosphorus (P) supply of different levels may be used to screen maize genotypes for resistance to P deficiency. Relative dry weight and P-deficiency symptom level were proven to be fast and efficient indicators for screening of the P-deficiency tolerant genotypes at the stage of seedling. Two maize genotypes, HZS15 and HZS03 were identified as highly sensitive genotypes under P deficiency, simultaneously, HZT32 and HZT33 had extremely high tolerance to P deficiency. The yield experiment confirmed the reliability of this selecting strategy at the stage of seedling. The yield analysis revealed that HZT32 and HZT33 had higher average yield of each plant and thousand-grain weight than those of HZS15 and HZS03. Successively, responses of four genotypes to P deficiency were investigated with simplified hydroponic culture system. Elongated taproot and increased ratio of root to shoot were observed in all four genotypes. However, two P-deficiency-tolerant genotypes had higher ratio of root to shoot than those in P-deficiency-sensitive genotypes. Phosphorus efficiency analysis revealed that under P deficiency HZT33 had higher P absorption efficiency than those of other three genotypes, and two P-deficiency-tolerant genotypes had higher P use efficiency than that of two P-deficiency-sensitive genotypes. These results indicated that the tolerance of HZT32 and HZT33 to P deficiency might primarily be ascribed to high P use efficiency. Moreover, high P absorption efficiency contributed partially to the tolerance of HZT33 under P deficiency. Further research is needed to elucidate the complex correlation between other physiological traits and P efficiency.     

EFFECT OF DIFFERENT PHOSPHORUS SOURCES ON THE GROWTH,YIELD, ENERGY CONTENT AND PHOSPHORUS UTILIZATION EFFICIENCY IN MAIZE AT RAWALAKOT AZAD JAMMU AND KASHMIR,PAKISTAN

Effect of poultry manure (PM) and four inorganic phosphorus (P) fertilizers sources, i.e., diammonium phosphate (DAP), single super phosphate (SSP), nitrophos (NP) and triple super phosphate (TSP) on crop production and P utilization efficiency (PUE) of maize was studied. Both inorganic P fertilizers and PM applied alone or combined in 50:50 proportions at equivalent rate of 90 kg P₂O₅ ha^?1. Results indicated that inorganic P sources with PM significantly increased plant height, leaf area and chlorophyll content. Average values showed that combined application of inorganic P with PM increased grain yield by 19 and 41% over inorganic P and PM alone, respectively. Similarly, increase in P-uptake due to the combined application of inorganic P + PM was 17% compared to sole inorganic P. Phosphorus utilization efficiency of inorganic P was increased with PM and the highest PUE was recorded in DAP + PM. Generally, combination of DAP + PM proved superior over the remaining P fertilizers.     

全膜双垄沟不同覆膜时期对玉米土壤水分和产量的影响

针对甘肃省旱作农业区年降水量少、季节分布不均匀、玉米生产中春旱严重的问题,采用田间试验的方法研究了全膜双垄沟4种不同覆膜时期对旱地玉米生育时期、土壤水分变化、水分利用效率、产量及经济效益的影响。结果表明:秋覆膜优于早春顶凌覆膜、玉米播前覆膜和晚春播种时覆膜,即早覆膜优于晚覆膜。全膜双垄沟秋覆膜增加了降水利用率和水分利用效率,降水利用率为70.21%,产量为10039.34kg/hm2,比播前覆膜8036.67kg/hm2增产24.92%,水分利用效率36.01kg/hm2·mm,比播前覆膜27.10kg/hm2·mm提高32.88%。全膜双垄沟秋覆膜可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增产效果明显,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。     

γ射线诱发水稻粒色突变体的研究

以350Gyγ射线辐照粳型恢复系K1722干种子,经加代筛选后,获得了粒色分别为红黑色和红褐色的2份有色突变体RK1722-1、RK1722-2。与原亲本相比,2份突变体的生长势有减弱趋势,但未达显著水平;突变体与不育系宁67A配组所得杂种F1的主要农艺性状与对照组合相仿,且所结籽粒均为有色米;简单遗传分析表明,2份粒色突变体均为单基因突变。本文还就利用诱变技术创造粒色突变体和开展有色杂交稻利用等问题进行了探讨。