山东省小麦品种(系)及携带TaPHR1基因新种质的磷效率鉴定

摘要

磷是植物生长发育过程中重要的元素之一，施用磷肥是农作物生产中的重要增产和提高品质的措施。但磷属不可再生资源且磷矿资源日益耗竭，磷肥利用率低与磷矿资源短缺等限制因素限制着磷在农业生产中的应用。土壤中的磷大多以难溶态形式存在，难以被植物吸收利用，土壤本身就是一个巨大的磷库，因此培育磷高效利用的作物新品种，对于减少肥料投入、合理利用自然资源、保障粮食生产安全以及保护生态和环境具有十分重要的意义。本研究对部分新育成小麦品种（系）及两个携带有TaPHR1基因的小麦新种质进行磷效率研究，得到结果如下:
　　 1.对山东省近年育成的16个小麦品种系在不同供磷水平下的苗期性状特点进行了研究，结果发现，在低磷条件下，小麦品种泰农19、济麦21、品系山农711、山农4079四个材料在生物量、磷效率、吸磷量等方面有较突出表现，表现为低磷高效;品系山农737、山农224两个材料在高磷条件下的生物量、磷效率等方面表现突出，表现为高磷高效。
　　 2.选用携带有TaPHR1基因的19-6-5、38-6-5、36-1-4等转基因小麦株系与山东省内优质小麦品种济麦22、泰农18、莱州137等进行回交、杂交，通过分子标记辅助选择，对各世代进行检测，选育出47个TaPHR1基因位点纯合株系，结合农艺性状表现，选育出P238、P258两个携带TaPHR1基因的小麦新种质。
　　 3.分别在水培和土培条件下设置不同磷水平对P238、P258的磷效率进行鉴定。研究P238、P258与亲本间的生长反应、磷效率、与磷营养相关的生理状况以及根系性状表现，鉴定TaPHR1基因在磷效率方面的作用。
　　 水培条件下，P238在生物量、磷效率、保护酶活性、过氧化物产物积累量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等方面均优于农艺亲本，在MDA含量方面也高于亲本，部分指标如生物量、磷效率优于两个亲本;P258的生物量、磷效率、保护酶活性与农艺亲本济麦22相比较虽然更优一些，但差异不显著，与38-6-5相比，差异显著;根系性状特点与亲本间没有显著差异。
　　 土培条件下，P238的生物量、磷利用效率、POD酶活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量都显著高于亲本泰农18，部分指标也高于36-1-4; P258在生物量、吸磷量、保护酶活性、可溶性糖含量等方面显著高于济麦22，部分指标也高于38-6-5。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 磷营养效率的定义

1．2 小麦磷效率的研究进展

1．2．1 小麦磷高效利用的基因资源

1．2．2 磷高效机理的研究

1．2．3 磷效率基因型的差异与新种质的筛选

1．2．4 磷效率的分子标记研究

1．3 磷利用效率相关基因的克隆

1．3．1 磷酸盐转运蛋白基因

1．3．2 缺磷特异响应基因

1．3．3 其他与磷胁迫有关的基因

1．3．4 磷高效基因PHR1

1．4 小麦磷高效转基因研究进展

1．5 本研究的目的与意义

2．材料与方法

2．1 材料

2．2 方法

2．2．1 植物叶片基因组DNA的提取

2．2．2 转基因植株的PCR检测

2．2．3 水培、土培培养方法

2．2．4 植株全磷含量测定

2．3 测定项目

2．3．1 基本指标

2．3．2 生理生化指标

2．4 部分指标计算方法

2．5 农艺性状调查

2．6 数据分析

3 结果与分析

3．1 山东省新育成小麦品种(系)的磷效率鉴定

3．1．1 不同磷水平下小麦品种(系)的生物量

3．1．2 根系性状特点

3．1．3 不同小麦材料的磷吸收量及磷效率

3．2 对携带TaPHR1基因的回交、杂交后代材料的筛选

3．3 对携带TaPHR1基因的小麦新种质P238、P258的磷效率鉴定

3．3．1 水培条件下P238、P258的磷效率鉴定

3．3．2 土培条件下P238、P258的磷效率鉴定

3．3．3 不同材料在不同供磷水平下的酸性磷酸酶活性

4 讨论

4．1 山东省新育成小麦品种(系)的磷效率鉴定

4．2 携带TaPHR1基因的小麦新种质的磷效率鉴定

5．结论

参考文献

致谢

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