不同基因型小麥硫效率差異及生理機(jī)制研究.pdf

1、本研究收集了河南省小麥生產(chǎn)中大面積推廣和有苗頭的41個(gè)小麥品種(系)，進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，對(duì)不同基因型小麥的硫效率進(jìn)行鑒定和篩選。在此基礎(chǔ)上，選擇蘭考矮早8(代表低效高響應(yīng)型品種)和豫農(nóng)949(代表高效低響應(yīng)型品種)兩個(gè)硫效率差別大的基因型進(jìn)行水培試驗(yàn)和大田試驗(yàn)，探討其硫利用效率差異的生理學(xué)基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容包括：不同基因型小麥硫利用效率、產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)差異，以及不同硫利用效率基因型在施硫與不施硫條件下主要生理指標(biāo)表現(xiàn)差異。主要研究結(jié)果如下：

2、 1.不同基因型小麥苗期干物重和分蘗數(shù)存在明顯差異。在無硫和施硫條件下各基因型小麥干物重的差異均達(dá)極顯著水平。不同基因型小麥在無硫條件下分蘗數(shù)的差異不顯著，在施硫條件下各基因型分蘗數(shù)的差異達(dá)極顯著水平。表明施硫處理顯著提高了植株干物重和增強(qiáng)小麥的分蘗能力。 不同基因型小麥旗葉SPAD值存在明顯差異。不同基因型小麥單株旗葉開花期SPAD值的差異達(dá)極顯著水平。各基因型小麥旗葉SPAD值施硫處理顯著高于無硫處理，SPAD值的高低隨

3、生育進(jìn)程的推進(jìn)而增加，在開花期達(dá)到最大值后開始下降。以開花期SPAD值為硫素利用效率診斷指標(biāo)，相關(guān)分析表明，開花期小麥旗葉SPAD值與硫素利用效率呈正相關(guān)，但未達(dá)顯著水平，SPAD值的高低隨硫素利用效率的提高而增加。 2.各基因型小麥無硫和施硫條件下含硫量和吸硫量的差異均達(dá)極顯著水平。結(jié)果表明，不同基因型小麥在無硫處理中，各基因型含硫量平均1.80 mgS/g；各基因型吸硫量平均3.02mgS/g。在施硫處理中，各基因型含硫量平

4、均1.88 mgS/g；各基因型吸硫量平均3.22 magS/g。施用硫肥可提高小麥的含硫量和吸硫量. 3.不同基因型小麥籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的差異均達(dá)極顯著水平。在無硫條件下，各基因型的籽粒產(chǎn)量平均15.63g/pot，各基因型的生物學(xué)產(chǎn)量平均34.38g/pot；在施硫條件下，各品種的籽粒產(chǎn)量平均17.85g/pot，各基因型的生物學(xué)產(chǎn)量平均38.17g/pot。施硫處理顯著提高了各基因型的籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量。與無硫處理相比較

5、，施硫處理籽粒產(chǎn)量提高了14.6％。施硫處理生物產(chǎn)量提高了11.8％。 4.不同基因型小麥的硫素吸收量和籽粒產(chǎn)量差別均達(dá)到極顯著水平，對(duì)不同基因型小麥硫素吸收量和籽粒產(chǎn)量的變化進(jìn)行聚類分析，將供試小麥品種(系)對(duì)硫肥吸收類型分為四種：硫素特敏感型、硫素敏感型、硫素較敏感型和硫素遲鈍型。 施用硫肥增加了植株硫素吸收總量，但降低了硫素利用效率。相關(guān)分析表明，在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與硫素吸收量、硫素利用效率的關(guān)系中，硫素利用效率與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

6、呈正相關(guān)并達(dá)極顯著水平，硫素利用效率與硫素吸收總量呈負(fù)相關(guān)，且達(dá)極顯著水平。對(duì)不同基因型小麥硫素吸收利用的綜合鑒定，將參試的小麥基因型劃分為四種類型：低效低響應(yīng)型、低效高響應(yīng)型、高效低響應(yīng)型和高效高響應(yīng)型。 5.蘭考矮早8(低效高響應(yīng)型)和豫農(nóng)949(高效低響應(yīng)型)2個(gè)小麥品種在水培試驗(yàn)中，在高硫條件下株高、根重、葉重和脯氨酸含量均達(dá)極顯著水平，鮮重、根長(zhǎng)、根數(shù)和硫素利用率達(dá)顯著水平。在低硫條件下葉重、脯氨酸含量和硫素利用率均達(dá)

7、極顯著水平，株高、鮮重、根長(zhǎng)達(dá)到顯著水平。根數(shù)和根重差異不顯著。無論在高硫條件還是低硫條件下游離脯氨酸含量均是蘭考矮早8比豫農(nóng)949高，說明低效高響應(yīng)型品種比高效低響應(yīng)型品種的抗逆性強(qiáng)。 6.通過大田試驗(yàn)，比較了兩品種旗葉和籽粒中乙酰絲氨酸水解酶(OASS)的活性。結(jié)果表明，豫農(nóng)949旗葉OASS活性比蘭考矮早8旗葉OASS活性強(qiáng)。豫農(nóng)949籽粒OASS活性無硫處理高于蘭考矮早8籽粒OASS活性，但施硫處理低于蘭考矮早8籽粒OA

8、SS活性。豫農(nóng)949和蘭考矮早8兩品種旗葉和籽粒中蔗糖含量存在差異。蘭考矮早8旗葉和籽粒蔗糖含量高于豫農(nóng)949，蘭考矮早8蔗糖合成酶活性高于豫農(nóng)949。 7.干物質(zhì)總運(yùn)轉(zhuǎn)量蘭考矮早8高于豫農(nóng)949，而對(duì)籽粒重量的貢獻(xiàn)率豫農(nóng)949高于蘭考矮早8。與對(duì)照相比，豫農(nóng)949較蘭考矮早8的施硫處理更能有效地提高氮素的吸收、利用率。硫素轉(zhuǎn)運(yùn)與移動(dòng)能力蘭考矮早8(低效高響應(yīng)型)比豫農(nóng)949(高效低響應(yīng)型)強(qiáng)。 綜合上述研究結(jié)果，針對(duì)當(dāng)