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1、曾亚文等：低磷胁迫下云南稻形态性状的氮肥反应745低磷胁迫下云南稻形态性状的氮肥反应曾亚文1,2*,周国华1,2,杜娟1,杨树明1,普晓英1,杜威1,杨晓娟1,2,李本逊21.云南省农业科院生物技术与种质资源研究所，云南昆明650205；2.云南农业大学，云南昆明650201摘要：采用盆栽试验每份材料栽2桶，每盆装4kg低磷酸性红壤(速效磷2.53mg·kg-1、速效氮156.7mg·kg-1和pH=6.03)，设置不施氮肥(速效氮156.7mg·kg-1)和施氮肥(速效氮490.0mg·kg-1)两种处理对539份云南稻核心种质17个形态性状及其
2、相对指标，研究低磷胁迫下云南稻形态性状的氮肥效应结果表明：总体上低磷胁迫下云南稻核心种质籼稻氮效反应明显比粳稻敏感；按氮反应相对指标将云南稻种17形态性状划分为氮反应的强敏感、中敏感、弱敏感和不敏感型四种类型；揭示了低磷胁迫下云南稻种氮高效鉴定指标以相对穗干质量和相对总干质量为主，相对穗长、秆干质量、地上干质量、根干质量和茎蘖数可作为参考指标，其中穗干质量为氮反应的强敏感型，总干质量、地上干质量、秆干质量和茎蘖数属中敏感型，根干质量属弱敏感型和穗长属不敏感型。另外，低磷胁迫下云南稻种8个对氮反应敏感相对性状无论是在539份云南稻核心种质及其籼粳亚种
3、间，还是在五个稻作区间总趋势是一致的；既证实了该文提出的低磷胁迫下8个氮反应敏感指标性状是十分可靠的,又揭示了低磷胁迫下5大稻作区氮反应的生态差异和土攘类型多样性是云南成为亚洲栽培稻籼粳分化中心之一的驱动力。关键词：低磷胁迫；形态性状；氮肥效应；核心种质；云南稻种中图分类号：Q917；S511文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）02-0740-07曾亚文等：低磷胁迫下云南稻形态性状的氮肥反应74550年来，全球氮肥施用增加10倍提高作物产量[1]；21世纪末全球磷肥资源将被耗尽[2]。水稻是全球30多亿人口的主食，1万多年栽培实现
4、了农业持续发展。以矮秆基因利用为主的首次绿色革命施化肥使水稻增产显著，却导致多样性丧失、土壤肥效降低、磷源枯竭、环境污染和食品安全等问题[2,3]；第二次绿色革命以减少化肥使用增加稻谷产量为目标选育出适宜于低肥土壤[4]。2003年中国氮磷肥肥投入分别达2400×104t和1000×104t而且仍不断增加，中国水稻占世界稻米生产的20%而氮肥使用占世界总量的37%[5]。因此,施用化肥不是农业持续发展的理想途径；发掘利用肥高效种质和选育肥高效水稻新品种，已成为近年来的国际前沿课题和热点领域。水稻磷高效特性是受多基因控制的数量性状，国内外水稻磷高效研
5、究在耐低磷评价指标[6]、生态差异[7,8]、基因克隆[9]和磷高效机理[10]等方面进展显著；水稻磷高效特性与遗传多样性、稻作育种和酸性红壤密切相关[11]。水稻氮高效鉴定指标和基因克隆等方面明进展显著[4]：水稻不同基因型氮素利用效率差异明显[4]，施氮肥时籼稻比粳稻的生物产量更大[12]。总之，水稻氮和磷高效指标及其机制[4]研究甚多，在低磷胁迫下水稻核心种质形态性状的氮肥反应研究未见报道。云南是世界稻种最大的遗传生态多样性中心之一和优异种质的富集地区[13,14]，也是亚洲栽培稻籼粳分化中心[15]。缺磷是在云南酸性红壤地区作物生产的主要限
6、制因素之一，而贫瘠的酸性红壤形成了丰富的氮磷高效基因源。云南地方稻核心种质的耐低磷特性与籼粳有关，籼稻总体平均耐低磷特性强于粳稻[8,11]；859份云南稻糙米磷平均含量（3806mg·kg-1）是土壤全磷的7.2倍，糙米8种矿质元素尤其是磷含量的遗传多样性中心与云南稻种形态、同功酶和SSR标记确定的云南稻种遗传多样性中心相似[16]。本文研究低磷胁迫下施氮和不施氮条件下水稻核心种质氮效率基因型形态性状的差异,旨在为水稻氮磷高效基因定位克隆和遗传改良、筛选和培育出适应酸性红壤地区大面积栽培的水稻品种提供理论依据。1材料与方法用于低磷胁迫下氮肥效应研
7、究的539份核心种质（粳稻310份，籼稻229份）是5285份云南地方稻种经表型取样获得的912份初级核心种质，再经35个形态和6种同工酶相结合聚类压缩获得的二级核心种质，并经20个SSR分子标记筛选确定的，代表了云南地方稻种90%以上的遗传多样性[15]。曾亚文等：低磷胁迫下云南稻形态性状的氮肥反应745取云南嵩明县阿子营乡（海拔2150m）20多年未施过化肥的酸性红壤水稻土，经云南省农业科学院农业资源环境研究所测定：土壤有效磷含量为2.53mg·kg-1（全磷1280.00mg·kg-1）、碱解氮156.70mg·kg-1（1720.00mg·
8、kg-1）、速效钾137.85mg·kg-1（全钾10065.00mg·kg-1）和pH=6.03。539份云南稻种核心种
