不同基因型棉花磷效率的差异特征

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1、中国土壤与肥料2015(3)doi:10.11838/sfsc.20150308不同基因型棉花磷效率的差异特征*王靓，盛建东，罗佳，李卫华，陈波浪，张婷婷，黄超，熊亚梅(新疆农业大学草业与环境科学学院，新疆乌鲁木齐830052)摘要:以水培方法研究不同施磷水平对不同基因型棉花4个生育期干物质积累和磷效率的影响。结果表明，无论低磷条件或是高磷条件磷高效基因型棉花的生物量明显高于磷低效基因型，磷高效基因型含磷量显著低于磷低效基因型，说明高效基因型棉花能以较低的磷积累较多的干物质。各基因型棉花均表现出高磷条件下磷吸收效率大

2、于低磷，而低磷条件下磷利用效率大于高磷;磷高效型品种的磷吸收效率和磷利用效率均高于磷低效型。其中磷吸收效率表现突出的是磷高效品种新陆早19号，4个时期中，低磷和高磷条件的平均值分别是14.62、137.48mg/株;磷利用效率能力较强的是磷高效品种中棉42号，低磷和高磷条件下4个时期的平均值分别是590.71、182.27g/g。关键词:棉花;基因型;生育期;干物质;磷效率中图分类号:S562;S143.2文献标识码:A文章编号:1673－6257(2015)03－0044－06磷是作物生长的必需营养元素，不仅是植物

3、体效率耐低磷方面的研究，包括小麦、玉米、大豆、水的组成成分，也是植物体内能量载体的主要组分和稻、白羽扇豆、蚕豆、油菜，并从根系形态、根酸分提供者，在植物的光合作用、呼吸作用和生理生化泌、酸性磷酸酶活性等方面探索了它们的耐低磷机［1］［7－8］调节过程中起着重要作用。在自然土壤中全磷含制，研究发现，不同作物对土壤磷素的吸收利用量很高，但植物可吸收的有效磷却很低，植物表现效率存在差异，如白羽扇豆、木豆、油菜被认为是磷［2］出“遗传学缺磷”，很难满足植物最佳生长的需高效作物，而小麦、甜菜、番茄等的磷效率相对较低;［9］要，

4、而施入土壤的磷肥经过一系列的化学、物理化在相同作物的不同基因型之间，磷效率也存在差异。学或生物化学过程，形成难溶性的磷酸盐并迅速被棉花是新疆重要的经济作物，磷素是新疆棉花［10］土壤矿物吸附固定或被微生物固持，其在当季作物的高产的第二大限制因子，因此，磷是新疆棉花［3］利用率仅为10%～25%，因此磷素在土壤中具有固生产的重要物质保证，是获得高产的必要前提。有［4］定性强、移动性弱和当季利用率低的显著特点。关磷高效基因型棉花的筛选前人已经做了一些工［11］从植物对磷的吸收特点看，磷元素的扩散系数作，关于施磷对棉花干物

5、质及产量的影响也有［12－13］非常小，在土壤中的迁移主要靠浓度梯度和土壤的所研究，但对不同基因型棉花不同施磷条件扩散条件，作物只能从根周围很小的土柱中对其进下的磷效率差异报道不多。为此，本研究在前期工［5］行吸收利用。因此，研究植物高效利用磷素营养作的基础上对6种不同基因型棉花不同生育期下磷的能力，挖掘利用植物高效利用磷素营养基因资效率特征进行比较，为进一步研究棉花养分高效的源，发展磷高效作物品种育种技术，一直是重要的生理和分子机制提供依据。研究领域。磷高效作物中相关基因的表达可以显著1材料与方法增加根际土壤磷素的

6、生物有效性，增强对土壤中磷［6］素的吸收与利用。研究者在多种作物中开展了磷1.1试验材料和设计试验于2013年5月在新疆农业大学草业与环收稿日期:2014－06－09;最后修订日期:2014－09－13境科学学院温室内进行，以水培的方式培养。供试基金项目:国家自然科学基金项目(31260499);新疆自治区土壤棉花品种为前期筛选的棉花磷高效品种(新海18学重点学科。号、中棉42号和新陆早19号)和磷低效品种(新作者简介:王靓(1988－)，女，新疆哈密人，在读硕士研究生，研［7］究方向为土壤生态学。E－mail:30

7、9828695@qq.com。陆早13号、新陆早17号和新陆早26号)。首先通讯作者:陈波浪，E－mail:631896787@qq.com。将种子清水漂洗数次并高温杀菌，均匀播于高温消—44—中国土壤与肥料2015(3)毒的细沙上，上面再覆一层薄沙。每天喷水保持湿1.3数据分析润。棉苗的根长为8～10cm时从细沙中取出，将植株磷吸收效率=磷含量(g/kg)×植株干物［16］棉苗定植于培养盆中，每盆定植4株棉苗，用1/2霍重(g/株);格兰完全营养液培养;培养盆为避光塑料盆(直径植株磷利用效率=植株干物重(g)/全株

8、吸磷［17］20cm×高24cm)，装营养液6L，每天定时充氧量(mg);30min，苗期(从出苗到现蕾)时每隔10d换1次营利用MicrosoftExcel和SPSS软件对试验数据进养液，苗期后每3d更换1次，调pH值到6.0～行统计分析，在单因素方差分析基础上，采用6.5。待棉苗长出第4片真叶时作两个处理:高磷Duncan检验法进行差异显著