不同磷效率基因型大豆的筛选及其对磷素水平的反应机理研究

【摘要】：缺磷是大豆生产重要限制因素之一,改良大豆的磷效率可经济有效地解决这一问题。本研究收集了东北地区226 个大豆品种(品系),通过设置施磷(对照)和低磷两个处理,采用大田试验的方法,对参试大豆基因型的磷效率进行鉴定分类,并进行了基因型差异的形态指标和生理指标的研究。在此基础上,通过进行砂培、水培试验,探讨了不同大豆基因型间磷效率的差异,分析植株生长指标(包括鲜重、干重、地上部和地下部磷含量等)、部分根系形态学指标(包括总根长、根表面积)以及部分生理参数(包括可溶性蛋白浓度、酸性磷酸酶活性和可溶性磷浓度)来探讨大豆磷效率的基因型差异及其机理。以期为磷效率改良工作提供材料和理论上的依据。主要研究结果如下: 1.大豆磷效率基因型的大田筛选及产量指标的差异 大豆不同基因型在株高、分枝数、节数、籽粒产量、百粒重和花期上均存在显著差异,并受供磷水平的显著影响。以低磷处理下大豆的相对产量为指标,结合其它形态指标进行聚类分析,从参试大豆基因型中初步筛选出磷高效型和磷低效型共43 个品种,第二年在参试的43 个品种中进行进一步筛选,得到4 个磷高效型(锦豆33 号、铁7555、大黄豆和辽豆13 号四个基因型为大豆磷高效基因型);同理,将正常磷水平下产量相对较高、胁迫下产量相对较低、即产量变化率较大且年度间筛选稳定的型定为磷低效基因型,共有5 个磷低效型(锦8—14、凤交5915、铁丰3 号、辽豆11 号和辽9111)。 不同磷素水平下,大豆的株高、分枝数、节数、百粒重和花期均有变化,且不同磷素基因型间有差异。 2.大豆不同磷效率基因型在大田栽培条件下生理、栽培指标分析 大田栽培条件下,大豆磷素处理和对照之间在光合速率上表现出降低趋势,降低幅度与基因差异有关;叶绿素含量变化表明磷素胁迫使大豆叶片寿命缩短,平均缩短7 天左右,基因型间差异不明显;植株干重累积符合Logistic 方程,处理间与基因型间Logistic 方程参数有变化;植株伤流量