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《中国农业大学》 2005年
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旱稻锌吸收分配与积累及其模型的构建

姜雯  
【摘要】:随着淡水资源短,旱稻逐渐发展成为主要的粮食食源之一,其营养品质特别是关系到人体健康的锌、铁等微量元素,日益受到国内外重视,但目前国内外对旱稻锌的吸收、分配和积累方面还缺乏深入研究,难以达到旱稻锌的高效利用。本研究通过盆栽和大田试验,研究了在不同锌水平下,旱稻锌不同生育期、不同器官间分配和积累的动态变化规律,以及不同基因型间在锌分配和积累过程中的差异,并通过对旱稻体内锌的分配与积累过程系统的定量化分析,建立了相关模型。结果如下: 1 旱稻品种间籽粒中锌含量差异显著。在同一生长条件下,品种间锌含量差异在1倍左右。在低锌条件下,盆栽和田间品种间籽粒变化幅度分别为27.26~47.17mg kg~(-1)和8.96~18.32mgkg~(-1);在供锌条件下,品种间变化幅度分别为28.86~57.53mg kg~(-1)和16.45~29.60mg kg~(-1)。从籽粒锌含量及分配比例两方面综合评价,在低锌情况下供式品种中89B271-17混、旱稻9号、旱稻297,供锌条件下旱稻297,90B10-1可以考虑为籽粒高锌的理想品种。籽粒锌含量与锌向籽粒分配比例相关,而锌向籽粒分配与收获指数相关。但当供锌水平超出植株最适需求量时,锌锌向籽粒分配比例降低,则多余的锌一般集中在根部和茎叶。这就表明如何通过发掘和利用籽粒高锌含量(富锌)基因型新品种和调节供锌水平,对于提高人类膳食中锌的日摄入量,满足机体健康的需要和提高锌的有效性有重要意义 2 旱稻籽粒中的锌的累积与植株锌含量密切相关。在植株地上部锌含量低于100mg kg~(-1)范围内,随着锌的供给水平增加,,籽粒锌含量随着地上部锌含量的提高而呈显著上升,但当地上部锌含量超过100mg kg~(-1)水平后,籽粒锌含量增加幅度相对较小,大部分锌滞留在地上部非籽粒器官。不同锌水平处理表明,籽粒中锌含量增加最大潜力只有2-3倍。根据地上部锌含量和籽粒锌含量关系可将旱稻锌源和库(籽粒)关系分为三种:锌库(籽粒)限制型;锌源—锌库(籽粒)协调型;锌源限制型。其中锌源限制型较为普遍,尤其是大田条件下,地上部锌的含量一般低于30mg kg~(-1),植株体内的锌不能满足籽粒对锌的需求;当地上部锌含量高于100mg kg~(-1)时,植株体内的锌远远超过籽粒对锌的需求量,这时表现出库(籽粒)限制型;当地上部锌含量30-100mg kg~(-1)时,属于锌源—锌库(籽粒)协调型。 3 旱稻对锌的吸收表现无节制性,而锌向籽粒中的分配表现有节制的。旱稻整个生育期对外界锌的吸收积累随供锌水平增加而持续不断吸收,即使植株体内锌已经达到了毒害水平。在过量的锌供应情况下,多余的锌将大部分积累在叶鞘中,锌的收获指数(ZNHI)(锌向籽粒部位的分配比例)显著降低,从0.22-0.28(低锌供给)锐降到0.02-0.03(过量锌供给),从而表明植株本身对锌的吸收是无节制的,籽粒中锌的积累量是有节制的,同时也表明在锌向籽粒运转过程中可能存在一种有效的防御机制。
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