河北大豆地方品种耐低磷种质筛选及生理机制研究

【摘要】： 本研究采用蛭石栽培和营养液浇灌方法,对97份河北省大豆地方品种2个磷梯度下耐低磷性状(植株总生物量、地下部生物量、地上部生物量、地下部磷含量、地上部磷含量、总磷含量和根冠比)进行分析,确定了最适宜的耐低磷鉴定指标,筛选出耐低磷的大豆地方品种,并探讨了大豆耐低磷的生理生化机制。主要研究结果如下: (1)在2个磷梯度下,大豆地方品种耐低磷性状,除根冠比外,其余性状诸如植株总生物量、地上部生物量、地下部生物量、地上部磷含量、地下部磷含量和总磷含量差异均达到极显著水平。 (2)对耐低磷性状进行相关分析表明,总生物量与地下生物量、地上生物量、地下磷含量、地上磷含量和总磷含量呈极显著相关;植株总磷含量与总生物量、地上生物量、地下生物量、地上磷含量、地下磷含量呈极显著正相关。建立植株磷效率与其它指标间的最优回归方程:Y=2.257+2.732X_1-1.737X_6-3.556X_7(F=24.78~(**),R=0.645),发现总生物重、总磷含量对相对植株磷效率的影响最大,其中总生物重与相对植株磷效率呈极显著正偏相关,总磷含量与相对植株磷效率呈极显著负偏相关。因此,选用相对植株磷效率作为筛选指标,能够综合考虑生物量和磷含量这2个指标。同时,不同品种间相对植株磷效率差异达极显著水平。 (3)以相对植株磷效率为筛选指标,将97个河北省大豆地方品种聚为3类:第Ⅰ类属于耐低磷型品种,包括12个品种,其中“皮狐狸黄豆”和“本地黑豆”2个品种耐低磷性最强;第Ⅱ类包含64个品种,为中间类型;第Ⅲ类属于非耐低磷类型,如“肃宁小黑豆”和“白露忙”。 (4)研究了耐低磷型、不耐低磷型大豆品种的生理机制,结果发现,磷胁迫对植株丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶活性(CAT)、酸性磷酸酶活性(APA)、根长和根表面积均有显著影响。并且,低磷胁迫下,耐低磷品种的SOD和POD升幅较大;CAT变化不明显;两类品种的MDA含量均有不同程度的升高,不耐低磷品种表现尤为明显;耐低磷品种的APA活性明显高于不耐低磷品种,并且根长和根表面积增加明显。