玉米自交系磷效率基因型差异的筛选

从全国各地收集玉米自交系400份,在大田条件下初步进行了玉米耐低磷种质资源的筛选,研究了玉米自交系磷效率基因型差异。结果表明:①在低磷条件下,不同基因型玉米各性状间的差异大于高磷条件,而且耐低磷胁迫的能力具有较大的差异。②在两个供磷水平下,不同玉米自交系之间的产量都存在显著差异。中宗2号,太411,KH12耐低磷能力最强。从对磷的反应度来看,中宗2号,太411,187,58对供磷反应最大,而忻9005,KH12,XL12,冀257,冀35反应相对较小。     

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。     

同耐低磷基因型玉米磷营养特性研究

 采用盆栽试验系统研究了不同耐低磷特性的5个玉米自交系在生长过程中苗期、拔节期、孕穗期和吐丝期的磷营养特性。结果表明，在玉米苗期和拔节期，磷吸收效率是决定耐低磷特性的主要变异来源，低磷胁迫下，耐低磷自交系99180和99239植株相对吸磷量均显著高于敏感自交系99152。孕穗期，玉米自交系耐低磷特性主要体现在上部叶磷累积量较高，能保证玉米后期正常生长发育。吐丝期，耐低磷自交系99180和99239即使在低磷胁迫下，磷吸收效率和再分配效率仍明显高于敏感自交系99152。不同耐低磷自交系的磷营养特征也存在差异，99239主要表现为吸收效率较高，而99180则表现出更强的再分配能力。     

供氮方式对不同基因型玉米氮素吸收及可溶性糖的影响

选用3种供氮方式(处理-N-、处理 N-、处理 N ),采用分根溶液培养试验的方法,研究了对氮反应有典型差异的玉米自交系478、Wu312、Zong31地上部氮素吸收及碳代谢的基因型差异。结果表明：地上部干重、地上部氮含量、地上部吸氮量随介质总供氮水平的提高而表现为增加的趋势,高效基因型478在氮素胁迫的条件下,具有较高的耐低氮能力,表现为地上部生物量最高,Wu312居中,而Zong31最低。3个基因型地上部吸氮量表现出的差异并不是由于地上部氮含量不同所致,而是由于地上部生物量的差异所造成的。提高供氮水平可以降低地上部可溶性糖、蔗糖的含量。在低氮下,高效基因型478地上部具有较高的可溶性糖的含量,与氮素吸收的表现一致。而处理 N 对3个玉米自交系可溶性糖含量的影响与氮效率无密切关系。     

水磷耦合对高淀粉玉米自交系根系形态和磷素吸收分配的影响

以玉米自交系12SG188(高淀粉含量)和99038(低淀粉含量)为试材,采用石英砂盆栽方法,研究了磷素和水分对玉米自交系根系形态及植株体内磷素吸收分配的影响。结果表明,高淀粉玉米自交系12SG188生长期内植株根系数量、总叶面积、干物质积累和磷吸收效率均高于低淀粉玉米自交系99038。无论水分胁迫与否,随供磷量的增加,两个玉米自交系植株总叶面积和干物质积累量均显著增加,而水分胁迫对99038植株干物质积累的影响较12SG188更大。12SG188磷的总积累量的增加量低磷水分胁迫处理大于低磷正常水分处理,且大于99038低磷水分胁迫处理。99038磷的总积累量的增加量高磷正常水分处理大于高磷水分胁迫处理,且大于12SG188高磷正常水分处理。可见,12SG188玉米自交系较99038具有较高的磷素吸收效率,较99038更耐低磷耐旱。12SG188高磷正常水分条件下木质部汁液磷总运输量和韧皮部磷的再循环量最高,99038低磷水分胁迫条件下木质部和韧皮部中磷的总运输量最低。     

钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米生长和磷吸收的影响

研究了不同耐低磷基因型玉米(Zea mays L.)幼苗对低钾胁迫适应性的差异。结果表明,低钾胁迫处理对株高有显著的抑制作用,低钾胁迫处理显著降低了植株的地上部和根系吸磷量,同时还使玉米根效比显著下降,且耐低磷基因型降低程度更为显著。低钾胁迫处理使地上部和根系的磷利用率增加,基因型间无明显差异。     

玉米耐低钾的根系吸收机制初探

探讨玉米耐低钾的根系生理机制。以筛选出的典型耐低钾的玉米自交系T1、T2和不耐低钾玉米自交系S1、S2为试材,利用4个水平钾浓度(0、0.625、1.250和2.500 mmol/L)的水培方法,研究低钾胁迫对不同耐性玉米自交系根系形态和吸收能力的影响差异。低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系的根数、总根长、根表面积、根体积和根干重均大于钾敏感玉米自交系,而根平均直径明显小于钾敏感玉米自交系。从钾吸收效率来看,不同耐性自交系间存在显著差异,而钾利用效率方面差异不显著,相对于不耐低钾自交系S1和S2,耐低钾自交系T1和T2对缺钾的抗性主要表现在低钾条件下,根系具有较强的钾吸收能力。低钾胁迫下耐低钾玉米自交系具有较强的吸钾能力。     

低磷胁迫对不同番茄基因型苗期根部指标的影响

通过营养液栽培试验,对9个基因型番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗在低磷胁迫下的根部耐低磷部分指标进行了研究。结果表明:番茄在耐低磷特性方面存在着一定的基因型差异,番茄基因型25号和37号与2号、4号和46号相比具有相对高的磷效率。在低磷胁迫下,25号和37号具有相对较高的根部生物量、根冠比、根体积以及根部吸磷量。另外,低磷胁迫严重影响番茄根对磷的吸收。     

低磷胁迫下玉米苗期根系特征及优良材料筛选

【目的】鉴定低磷胁迫下玉米苗期的根系性状特征,筛选耐低磷的优良自交系,为开展玉米磷高效品种选育提供理论参考和材料基础。【方法】在水培营养液条件下,按照低磷和正常处理,培养105份玉米自交系15天,测量苗期的14个根系性状,并计算其综合耐低磷系数。【结果】在低磷条件下玉米自交系多数根系性状都显著增加,仅有平均根直径和冠根数及鲜重减少。根据综合耐低磷指数分析,耐低磷自交系中属于Non-Reid群的居多,低磷敏感的自交系中属于Reid群的自交系居多,并从中分别筛选出了10个极端耐低磷和敏感型玉米自交系。【结论】在低磷胁迫下,玉米通过增加根系发育响应低磷胁迫,且材料之间存在着丰富的变异,表明通过遗传改良可以提高玉米耐低磷特性。     

氮形态对低磷胁迫下苗期玉米生物学性状及磷素吸收的影响

采用水培培养的方式,比较Ca3(PO4)2模拟低磷胁迫下3种氮处理(NO3--N、NH4+-N和NO3--N与NH4+-N等体积混合)对玉米生物学特性及磷素吸收的影响。结果表明:当营养液中以Ca3(PO4)2形式供应磷素时,与对照(以KH2PO4形式供应磷素)相比,3种供氮处理玉米的整株生物量分别降低20.6%、12.9%和15.4%;同化物在根、茎和叶的分配也发生明显变化,表现为根冠比、根体积和茎叶比升高,其中硝态氮处理的根冠比升幅最大;对叶片生长的抑制作用最为明显,表现为叶片生物量和总叶面积显著降低,其中铵态氮处理的玉米植株叶面积和光合速率下降幅度最低;硝态氮处理的植株磷吸收量下降幅度最大。结论:玉米抗低磷胁迫的适应途径因供氮形态不同而异,铵态氮处理的植株比硝态氮更耐低磷胁迫。