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.     

磷水平对不同基因型玉米根系形态和磷吸收动力学的影响

本文对３个不同基因型玉米在不同磷水平培条件下，根系形态和Ｈ２ＰＯ＾－４吸收动力学参数的变化进行了研究。随供磷水平提高，根／冠比降低，根长增大，Ｋｍ和Ｃｍｉｎ提高，在缺磷条件下，白单１３对磷的亲合力（１／Ｋｍ）高于铁单４和四单８，吸磷临界浓度（Ｃｍｉｎ）也最低。     

缺磷对不同基因型玉米苗期生长及氮磷钾吸收的影响

采用营养液培养方法,研究了缺磷对9个玉米品种苗期的生长发育、根系形态、根系活性、氮磷钾吸收和转运率的影响。结果表明:缺磷减少玉米的叶片数、株高、根系活跃吸收面积、植株干重、氮磷钾吸收量和磷钾转运率,增加玉米的总根长、根表面积、根体积、总吸收面积和根冠比。品种间比较,缺磷条件下以‘蠡玉16’的干重最多,相对生物量最高为95.6%,原因是该品种有较大的根系表面积、活跃吸收面积、氮磷钾吸收量、氮磷转运率和磷钾根效比。     

低磷胁迫下不同磷效率基因型棉花的根系形态特征

【目的】从根系形态变化的角度阐述磷高效基因型棉花对低磷胁迫的响应特征及适应机理,为找出影响棉花磷素吸收的主要因子和通过根系塑性提高养分利用效率的遗传改良提供科学依据。【方法】以磷高效基因型棉花品种新海18号（XH18）、中棉所42号（CCRI-42)、新陆早19号（XLZ19）和磷低效基因型棉花品种新陆早13号（XLZ13）、新陆早17号（XLZ17）为材料,通过特殊土培系统,研究不同磷效率棉花在不同磷水平下（低磷胁迫0、正常供磷150 kg·hm^-2）根系形态及其与植株磷素吸收的关系。【结果】低磷胁迫显著降低棉花生物量和磷累积量,其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低效基因型的1.21-2.08和1.35-1.91倍。施磷可显著增加土壤中Olsen-P含量。低磷胁迫下各基因型棉花品种Olsen-P较适磷条件显著降低,且磷高效基因型棉花降低幅度大于磷低效。在低磷胁迫条件下,磷高效基因型棉花品种在0-25 cm土层中土壤Olsen-P浓度低于磷低效,较磷低效基因型XLZ13和XLZ17分别平均降低了21.1%和30.1%。棉花的总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径在低磷胁迫下显著降低,其中磷高效基因型棉花在各施磷水平下的总根长、总根表面积、总根体积分别为低效基因型的1.54-1.97、1.52-1.92、1.47-1.84倍。低磷胁迫下,磷高效基因型棉花比根长、比根表面积和比根体积均显著大于磷低效基因型棉花品种,分别为低效基因型的1.10-1.25、1.07-1.22、1.01-1.16倍,而平均直径显著低于磷低效基因型,为磷低效基因型的34.2%-70.2%;主成分分析表明,总根长、总根表面积、总根体积、根干质量、中根长、粗根长受基因型差异的影响较为明显,是区分两类磷效率基因型棉花根系形态差异的主要指标。一般线性模型方差分解结果表明,总根长、总根表面积、总根体积、中根长、粗根长等根系参数是植株磷素吸收的重要影响因子。【结论】磷高效基因型棉花可较大幅度增加细根比例,降低根系总体细度,促使比根长增加,提高根系的构建效率,以适应低磷胁迫。     

不同花生品种磷吸收速率和根系形态对低磷胁迫的响应

为研究不同花生品种对低磷胁迫的适应能力,本试验选用10个花生品种,其幼苗分别在足磷(0.6 mmol/L KH2PO4)和低磷(0.01 mmol/L KH2PO4)营养液生长16～18 d,将生长16 d的幼苗移入磷浓度为0.2 mmol/L KH2 PO4的营养液中处理,测定单株磷吸收速率,取生长18 d的幼苗用以...     

磷对3个甘蔗品种(系)根系形态及磷效率的影响

探索磷对甘蔗生长的影响,为发掘磷高效甘蔗品种提供依据。以ROC10、ROC22和云蔗05-194为材料,采用沙培法种植,设低磷和高磷两个处理,研究3个甘蔗品种（系）的生长、根系形态、根系活力和根系磷效率。结果表明：与低磷处理相比较,高磷水平下ROC22和云蔗05-194的株高增加6.91%、34.99%,植株干质量增加22.59%、44.92%。在低磷水平下ROC10的株高、植株干质量、根长、根表面积、根体积比高磷水平下分别增加19.08%、20.37%、68.90%、74.48%、99.62%。本研究表明,在低磷处理下,ROC10的根系和植株生长较好,表现为相对耐低磷品种。     

磷胁迫下不同基因型大豆苗期根系形态及生物量差异的研究

在磷胁迫[0mmol/L(P),砂培]条件下,对不同基因型大豆苗期在根系形态、生物量等方面的差异进行了研究,结果表明:磷高效基因型在两叶期并未发挥出其基因型潜力的优势;四叶期,磷高效基因型的侧根数、侧根长、根系吸收面积、茎叶干重等性状的受抑制程度均显著低于磷中、低效基因型,而地下干重、根冠比却受到了较中、低效基因型更强的诱导作用。综合评价表明,磷高效基因型的综合值(评价磷效率特性的综合指标)显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗磷胁迫能力,但磷高效基因型并非所有性状都表现突出;四叶期可作为大豆耐低磷胁迫的筛选期,根表面积和活跃吸收面积可作为衡量磷效率特性的特异性指标。     

缺磷对不同磷效率基因型大豆光合日变化的影响

用1/2 Hoagland营养液培养磷高效大豆基因型BX10和磷低效基因型BD2，缺磷胁迫15d后测定其光合、光呼吸、暗呼吸的日变化。并进一步探讨了影响上述过程的原因。结果表明：缺磷使两基因型光合速率（Pn）显著下降，但BX10仍高于BD2（尤其在上午）；缺磷对PSⅡ光化学效率（Fv／Fm）和胞间CO2浓度（Ci）的影响无规律可循，与Pn的相关性也不显著；缺磷显著降低大豆气孔导度（Gs）．并与Pn呈极显著正相关（r=0．753。P〈0．001）。暗呼吸（Rd）与Pn日变化趋势相近（r=0．706，P〈0．01），但缺磷对其影响不大；缺磷下光呼吸（Pr）显著下降，而Pr／（Pn＋Pr）在BX10中却相对提高。光呼吸相对加强可能有助于磷高效基因型同补叶绿体光合作用所需的无机磷（Pi）。     

水培条件下花生磷效率品种间差异机理初探

研究表明,植物在吸收和利用磷方面存在着可遗传的异,而且这些差异是由特定的生理生化基础决定的[1].     

磷胁迫不同基因型大豆根系生长和吸磷动力学反应

在控磷水培条件下，研究了３个基因型大豆（长农４号，长农５号和吉林２７号）其根生长特点和吸收Ｈ２ＰＯ４＾－动力学参数的变化。随供磷水平降低，各基因型大豆冠／根比减小，根吸Ｈ２ＰＯ４＾－动力学参数Ｋｍ、Ｃｍｉｎ降低，Ｉｍａｘ提高。     

不同量磷施入不同比例土体中对棉花根系形态和磷吸收的影响

通过盆栽试验,研究了施磷土壤中磷浓度相同而其体积不同时,对棉花根系形态和磷吸收的影响。结果表明,土壤施磷后供磷率增加,磷对棉花根生长有刺激作用,随施磷土壤体积的增加,棉花根系变细、变长,根密度和根表面积增大,吸磷量亦增大。     

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。     

砖红壤地区花生基因型间磷效率差异及机理初探

采用大田试验,研究了土壤缺磷对不同基因型花生酸性磷酸酶(APA)活性、光合速率、籽粒蛋白、脂肪含量以及产量的影响,结果表明:在土壤缺磷状态下,供试各基因型花生叶片酸性磷酸酶活性均有不同程度升高,但是光合速率、籽粒蛋白含量、脂肪含量以及产量都呈下降趋势。说明磷胁迫改变了植物生理代谢平衡,影响了作物品质及产量性状;黑叶基因型的各项指标优于其他各供试基因型,表现出较强的耐低磷能力。     

玉米杂交种对缺磷反应的生理机制及基因型差异

【目的】揭示玉米杂交种对缺磷反应的生理机制,为高产高效品种的大面积推广应用提供科学依据。【方法】以蠡玉16、冀单28和宽诚10杂交玉米为供试作物,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,并比较基因型间差异。【结果】与供磷比,缺磷的3个品种株高、地上部和整株干重及磷增长量均降低,根干重和根冠比均增加;根长依次增加61%、62%和18%,根半径降低19%、29%和4%,根表面积增加31%、18%和13%;总吸收面积和比表面积降低;pH降低1.3、0.8和0.7个单位;吸收H2PO4?和耐低磷能力提高;根组织中酸性磷酸酶活性提高。不同基因型间存在显著差异。【结论】缺磷时,蠡玉16干重增长最大,原因是其有较大的根长和根表面积,较活跃的根系吸收活性,较多的质子分泌,较强的耐低磷能力,较大的吸收速率和根内酸性磷酸酶活性。     

燕麦根系对缺磷胁迫的适应性反应

采用溶液培养的方法,在燕麦苗期,研究了磷素充足供应和缺磷胁迫两种条件下根系形态指标的变化。结果表明,经过30d的缺磷胁迫,燕麦根系生物量显著低于充足供磷处理,但根系总长并未表现为缺磷处理显著低于充足供磷处理,而且根冠比、比根长却表现为缺磷处理显著高于磷素充足供应处理。缺磷条件下比根长的增加与根轴直径的减小是一致的,因此根轴横向生长减弱可能是导致缺磷燕麦根系比根长增加的原因。由于比根长的增加意味着消耗同样的同化产物,却可以形成具有较大吸收范围的根系,因此燕麦根轴直径减小、比根长的增加是燕麦对缺磷胁迫的适应。     

不同基因型小麦品种根系形态对低氮胁迫的响应

以8个不同基因型的小麦品种为材料,在4个不同供氮水平(0,0.05,0.1,2 mmol·L~(-1))下,研究了不同根系形态参数对氮素的响应情况。结果表明,根据不同品种的根系性状对低氮胁迫的响应情况,可以将8个供试小麦品种分为3类:第1类品种以辛石麦和跃进5号为代表,不同根系形态参数对低氮响应较好,但地上部生物量随氮素水平的降低而降低;第2类品种以西农979和陕优225为代表,根系形态参数对低氮响应较差,且地上部生物量随着氮素水平的降低而降低;第3类品种以孟县4号为代表,地上部生物量与根系形态参数均对低氮响应差。     

磷水平对不同基因型甘蔗苗期根系性状的影响

采用盆栽砂培方法研究4个不同磷水平(0、0.01、0.1、1 mol/L)对粤糖93-159(YT93-159)、新台糖22号(ROC22)和粤糖00-236(YT00-236)甘蔗苗期根系性状的影响。结果表明:随着磷水平的提高,甘蔗生物量增加,地上部生长迅速,根冠比显著降低;低磷胁迫能促进根系生长,在一定磷浓度范围内,形态指标值随着磷水平的升高而提高;高磷(1 mmol/L)会抑制YT93-159和YT00-236根系的生长。根系活力和ATPase活性均随施磷量的增加有上升的趋势,根系活跃吸收面积始终保持在49%左右。YT93-159在低磷胁迫下,根系生长最发达,不同磷水平引起的根冠比变化值比ROC22、YT00-236小;YT93-159的根重、地上部重、根系活力、ATPase活性等均最大,ROC22次之,YT00-236最小。     

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。     

两种基因型玉米磷效率的差异

通过田间试验，研究了两种基因型玉米磷营养效率差异的表现。结果表明，在缺磷胁迫或供磷水平下，农大６０所摄取的磷量、相对生长量、经济产量与经济效益等都明显高于中单２号。用上述特征所组成的表现型指标衡量，农大６０的磷营养效率高于中单２号，决定玉米磷效率高低的主要因素有玉米对磷的吸收能力和运输、转化能力等。