玉米磷營(yíng)養(yǎng)高效利用的生理機(jī)制研究.pdf

1、磷是我國(guó)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(yán)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(yíng)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(zhǎng)久之計(jì)。提高作物對(duì)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(duì)磷缺乏有著不同的耐受性，經(jīng)過(guò)大量的研究表明，植物磷效率存在著基因型差異。 實(shí)驗(yàn)在西南大學(xué)試驗(yàn)田選取土壤有效磷缺乏的地塊對(duì)玉米自交系五個(gè)時(shí)

2、期進(jìn)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(duì)其生理特性進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1.對(duì)各時(shí)期不同玉米基因型自交系葉綠體色素進(jìn)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(shí)間的延長(zhǎng)而下降的。低磷處理的葉片中葉綠素含量隨脅迫時(shí)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(wú)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(shí)間的延長(zhǎng)，丙二醛含量一直升高達(dá)到最高點(diǎn)，但不同品種葉片內(nèi)丙二醛存在差異。五個(gè)時(shí)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(shuō)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(yīng)。 3.正常磷處理下不同玉米自交系各時(shí)期脯氨酸含量沒(méi)有明顯的變化。而低

4、磷脅迫下不同玉米自交系各時(shí)期脯氨酸含量都比正常磷處理高，隨著脅迫時(shí)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(shì)。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(dòng)，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(shì)是由先上升到最高點(diǎn)，而后又下降或者略有小的波動(dòng)；POD活性都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)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(shí)間延長(zhǎng)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(hù)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(yàn)期間相對(duì)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(hù)酶系統(tǒng)的活性變化有一定的關(guān)系，保護(hù)酶的絕對(duì)活力與低磷脅迫無(wú)關(guān)，而變化趨勢(shì)與低磷脅迫有關(guān)。 6.在低磷下各個(gè)玉米自交系在五個(gè)時(shí)期APase活性都呈上升趨勢(shì)，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(yīng)性特征，也是