不同类型玉米自交系磷素代谢特性及调控措施研究

摘要

本研究于2013-2015年在山东省农业科学院饮马泉农场和小麦玉米国家工程实验室进行。在前期试验的基础上，以不同磷吸收型玉米自交系99038和239为研究对象，采用温室盆栽和田间盆栽的方式，研究水磷耦合对玉米苗期和拔节期生理生化及自交系玉米磷吸收代谢的影响。
　　本研究主要内容包括：⑴施磷可以促进玉米苗期生长，缺磷或者高磷下会显著降低玉米苗期干物重积累量，施磷量在1000μmol/L时干物重最高。低磷或高磷条件下99038较239有更好的干物质积累，但在干旱条件下，虽然99038的根系层数和根系数量高于239，但239在低磷和高磷条件下叶面积显著高于99038，干物重积累量明显好于99038，表明239较99038有更好的抗干旱能力。⑵玉米苗期叶绿素 SPAD值随着施磷量提高而增大，239在磷处理前期光合能力强于99038。自交系99038在施磷量1000μmol/L下SPAD最大，239在500μmol/L磷下SPAD最大，且施磷显著提高了玉米苗期净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。在0~1000μmol/L磷范围内，两自交系品种基本光合速率、蒸腾速率和气孔导度都逐渐升高，胞间 CO2浓度逐渐降低，当磷浓度超过1000μmol/L时，苗期光合性能呈降低趋势。⑶施磷可以显著提高玉米苗期叶片可溶性蛋白含量，自交系239在2000μmol/L磷浓度下达到最大值，99038在1000μmol/L磷浓度达到最大值。磷胁迫处理下，99038有更高可溶性蛋白和抗氧化胁迫能力。随着施磷浓度提高，玉米苗期SOD在500~2000μmol/L磷范围内SOD活性较好，CAT活性在500~1000μmol/L磷范围内CAT活性较好，POD活性因不同磷吸收型而表现不同。239在0~1000μmol/L范围内随施磷量提高其POD活性提高，而99038的POD活性前期在500~1000μmol/L磷范围内很低，后期随衰老等原因表现为随施磷提高POD活性提高。⑷施磷可以提高玉米植株含磷量，两自交系在磷前期胁迫下99038含磷量显著高于239，水分胁迫条件下自交系239含磷量显著高于99038，表明正常水分条件下，99038磷吸收效率较高，而水分胁迫下自交系239磷吸收效率高。

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1前言

1.1研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1磷素的生理作用

1.2. 2 磷对光合作用的影响

1.2.3 磷对水分的影响

1.2.4磷素在植物体内的吸收、运输、分配和积累

1.2.5磷与其他养分（氮、钾）元素之间的关系

1.2.6磷对植物活性氧代谢的影响

1.2.7磷对植物产量形成的影响

1.2.8磷对植物品质形成的影响

1.2.9植物磷营养效率的基因型差异

1.3研究的目的及意义

2 材料与方法

2.1 试验一：施磷对不同类型玉米自交系苗期生理生化特性的影响

2.1.1试验材料与试验设计

2.1.2测定项目与方法

2.2 试验二：水磷耦合对玉米自交系根冠特性和磷素转运的影响

2.2.1试验材料与试验设计

2.2.2测定项目与方法

2.3 统计分析

3 结果与分析

3.1施磷对不同类型玉米自交系苗期生理生化特性的影响

3.1.1不同施磷水平对自交系玉米苗期叶绿素SPAD影响

3.1.2不同施磷水平对自交系玉米苗期干物重影响

3.1.3不同施磷水平对自交系玉米苗期可溶性蛋白影响

3.1.4不同施磷水平对自交系玉米苗期丙酮酸含量影响

3.1.5不同施磷水平对自交系玉米苗期活性氧清除系统影响

3.1.6不同施磷水平对自交系玉米苗期单叶光合能力影响

3.1.7不同施磷水平对自交系玉米苗期磷含量积累影响

3.2水磷耦合对玉米自交系根系形态和磷素吸收分配影响

3.2.1水磷耦合对玉米自交系各器官干物重影响

3.2.2水磷耦合对自交系玉米叶面积及根系分布影响

3.2.3水磷耦合对自交系玉米各器官含磷量影响

3.2.4水磷耦合对自交系玉米磷吸收转运和分配的影响

4讨论

4.1施磷水平对自交系玉米生理指标影响

4.2施磷水平对自交系玉米光合能力影响

4.3施磷水平对自交系玉米活性氧清除能力影响

4.4施磷水平对自交系玉米含磷量、吸收、转运和分配影响

5结论

参考文献

致谢