玉米磷營養(yǎng)高效利用的生理機制研究.pdf

1、磷是我國及世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中限制作物產(chǎn)量的主要因子之一。土壤磷不足嚴重制約了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，雖然施用磷肥能夠改善作物磷營養(yǎng)狀況，但是由于磷肥利用效率低下和磷資源的不可再生性，僅依賴施用磷肥并非長久之計。提高作物對磷肥的利用效率主要有兩條途徑：一是改善土壤供磷狀況，二是改良作物利用磷肥的能力。植物對磷缺乏有著不同的耐受性，經(jīng)過大量的研究表明，植物磷效率存在著基因型差異。 實驗在西南大學試驗田選取土壤有效磷缺乏的地塊對玉米自交系五個時

2、期進行田間取樣并室內(nèi)分析。以前期篩選的磷高效基因型玉米自交系(48-2，4419)及磷低效基因型玉米自交系(掖107，4065)為材料，在低磷條件下對其生理特性進行了研究，實驗結(jié)果表明： 1.對各時期不同玉米基因型自交系葉綠體色素進行研究表明，不同玉米基因型自交系低磷處理下各葉綠體色素含量都是隨時間的延長而下降的。低磷處理的葉片中葉綠素含量隨脅迫時間增加葉綠體色素下降幅度增大。 2.正常磷處理下丙二醛含量呈緩慢上升，各玉

3、米自交系之間變化不大，經(jīng)方差結(jié)果表明各玉米自交系無顯著性差異。植物在受到低磷脅迫使植株葉片內(nèi)丙二醛含量比正常磷處理的高，隨著脅迫時間的延長，丙二醛含量一直升高達到最高點，但不同品種葉片內(nèi)丙二醛存在差異。五個時期磷低效玉米基因型掖107和4065在低磷處理與正常磷處理下有極顯著差異。說明在低磷條件下磷低效玉米基因型受到磷脅迫的傷害要大，且可以作為低磷脅迫特征反應。 3.正常磷處理下不同玉米自交系各時期脯氨酸含量沒有明顯的變化。而低

4、磷脅迫下不同玉米自交系各時期脯氨酸含量都比正常磷處理高，隨著脅迫時間的增加脯氨酸含量逐漸升高；磷低效玉米基因型自交系掖107，4065在低磷處理下脯氨酸含量快速上升。 4.正常磷處理下玉米基因型可溶性蛋白含量呈現(xiàn)先下降后上升而后又下降的趨勢。低磷條件下，所有基因型玉米自交系可溶性蛋白含量都是先上升后下降，后期有小幅度的波動，各自交系蛋白質(zhì)含量比初期含量下降。低磷條件下各玉米自交系蛋白質(zhì)含量比正常磷處理含量低，磷低效率玉米基因型低

5、磷與正常磷處理之間差異顯著。 5.正常磷處理下不同玉米基因型SOD,POD,CAT活性變化幅度基本一致。低磷脅迫下，各玉米自交系SOD、POD、CAT活性都略有升高，SOD活性的變化趨勢是由先上升到最高點，而后又下降或者略有小的波動；POD活性都呈現(xiàn)上升趨勢后期出現(xiàn)小幅度下降；CAT活性先上升后下降；隨低磷脅迫時間延長與正常磷處理的差異逐漸變大。不同磷效率基因型玉米品種的保護酶活性變化方向和幅度不同。磷高效玉米基因型品種的SOD

6、、POD、CAT活性在試驗期間相對穩(wěn)定，而磷低效玉米基因型品種在低磷脅迫初期均有明顯的增加。這表明植物抗逆性的火小與植物保護酶系統(tǒng)的活性變化有一定的關(guān)系，保護酶的絕對活力與低磷脅迫無關(guān)，而變化趨勢與低磷脅迫有關(guān)。 6.在低磷下各個玉米自交系在五個時期APase活性都呈上升趨勢，所不同的是，磷利用高效玉米比低效型組織內(nèi)APase的活性更高些。磷高效基因型比磷低效型活性增加比率大。高的APase升幅是玉米磷脅迫的生理適應性特征，也是