磷高效基因型水稻篩選及其吸收利用磷素特性研究.pdf

1、隨著人口增長(zhǎng)和耕地面積減少，保證糧食產(chǎn)量的同時(shí)提高有限資源的利用效率，已成為目前國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。篩選磷高效基因型水稻，從水稻自身的角度來進(jìn)行品種改良，是提高水稻磷效率的主要研究方向，但在實(shí)際工作當(dāng)中，水稻的產(chǎn)量與磷高效很難同時(shí)進(jìn)行，矛盾還未能得到很好的協(xié)調(diào)，在產(chǎn)量提高的同時(shí)最大限度地提高磷效率，是當(dāng)前農(nóng)業(yè)工作亟需解決的問題。本研究通過大田、土培和水培試驗(yàn)，篩選出磷高效基因型水稻材料，開展磷高效基因型水稻對(duì)磷素的吸收、利用和轉(zhuǎn)運(yùn)的特

2、性研究，并探討磷效率與產(chǎn)量的關(guān)系，為水稻的高產(chǎn)栽培和高效育種提供理論依據(jù)，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)以產(chǎn)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過聚類分析，分別將27個(gè)中稻和29個(gè)晚稻親本材料從高到低劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)類型。研究結(jié)果表明不同生育類型水稻產(chǎn)量、磷吸收及利用效率存在極顯著的基因型差異，中稻和晚稻最高產(chǎn)量分別是最低產(chǎn)量的3.24和2.15倍;不同生育類型水稻磷利用效率差異不顯著。中稻Ⅰ類磷積累量在分蘗—拔節(jié)階段最大，晚稻Ⅰ類型在拔節(jié)—抽穗

3、階段最大;中稻和晚稻Ⅰ類干物質(zhì)量均在分蘗—拔節(jié)期最小，拔節(jié)—抽穗階段最大，出現(xiàn)前小、中強(qiáng)、后高的現(xiàn)象。中稻干物質(zhì)和磷積累量均在分蘗—拔節(jié)階段對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)率最大，分別為42.38％和58.09％;晚稻磷積累量在抽穗—成熟階段對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)率最大，為39.35％，干物質(zhì)量在此階段也較高，為16.16％。因此，中稻需要注重分蘗—拔節(jié)階段的物質(zhì)積累和磷素吸收狀況，晚稻則是注重前期的物質(zhì)積累和后期磷素吸收狀況。
　　(2)通過兩年的試驗(yàn)，篩選出磷

4、高效基因型水稻GR77。在低磷和正常供磷水平下，GR77的產(chǎn)量和磷利用效率均顯著高于磷低效基因型08B-9643，其中產(chǎn)量是磷低效基因型的1.96和1.92倍。不同磷效率對(duì)水稻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率大小依次為磷吸收效率＞磷利用效率＞磷轉(zhuǎn)運(yùn)效率。正常供磷條件下，拔節(jié)—抽穗階段的磷積累量對(duì)產(chǎn)量和磷收獲指數(shù)的貢獻(xiàn)率最高，分別為93.39％和85.71％，對(duì)磷籽粒生產(chǎn)效率的貢獻(xiàn)為41.80％;在低磷條件下，分蘗—拔節(jié)階段的磷積累量對(duì)產(chǎn)量和磷籽粒生產(chǎn)效率的

5、貢獻(xiàn)率最高，分別為56.91％和20.05％，對(duì)磷收獲指數(shù)的貢獻(xiàn)率為15.98％。因此，正常供磷時(shí)應(yīng)增加拔節(jié)—抽穗階段的磷積累量，低磷脅迫時(shí)應(yīng)提高分蘗—拔節(jié)階段的磷積累量。
　　(3)磷高效基因型水稻GR77根系傷流液量均顯著高于磷低效基因型。兩類基因型水稻根系傷流液中礦物質(zhì)組分磷、鉀、鎂、鐵之間的差異最明顯，鋅和鈣幾乎沒有差異。其中P和K正常供磷分別是低磷的1.46、1.41倍。磷高效基因型水稻根系傷流液中Fe的含量在兩磷處理?xiàng)l