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《植物钾效率基因型差异机理的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第23卷第4期华 中 农 业 大 学 学 报Vol.23No.42004年 8月JournalofHuazhongAgriculturalUniversityAug.2004,483～4873植物钾效率基因型差异机理的研究进展1)1)331)1)1,2)姜存仓 王运华 鲁剑巍 徐芳森 高祥照(1)2)华中农业大学资源与环境学院,武汉430070;全国农业技术推广服务中心,北京100026)摘要 近些年对改良植物营养性状的研究十分活跃,特别是随着现代生物科学的快速发展,钾素营养的研究取得了可喜的进展。本文主
2、要综述了植物基因型钾效率差异的生理和遗传机制,重点阐述了植物的钾吸收效率和利用效率的基因型差异、钾效率性状的遗传特征以及通过基因工程技术对植物钾效率改良的最新进展,并就今后该领域应开展的研究工作做了展望。关键词 植物基因型;钾效率;生理机制;遗传机制中图法分类号 Q945.1;S143.3 不同植物在多种多样的气候和环境中长期进物长期进化中逐渐形成的。植物不同种间、不同栽化,形成了适应不同环境的各种基因型。对于作物培品种(品系)之间的营养性状差异,表明植物营养[4]的育种,重点往往放在高产潜力、作物品质
3、、抗病虫性状受基因控制。植物营养性状的基因型差异害能力以及对不良气候的适应性等性状上,对植物常用养分效率(nutritionefficiency)来表示,植物的营养性状的改良却一直没有引起足够的重视。有关养分效率是植物营养遗传研究中的重点。对养分效植物营养基因型差异的研究,随着资源和环境问题率至今还没有统一的认识,有人把某个基因型在一的日益严峻而引起人们的普遍关注,并得到了迅速定的养分供给条件下,获得高产或高养分的能力定92的发展。据统计,全世界1.3×10hm土壤中,受到义为养分效率;也有人把它定义为某
4、个基因型比标养分严重胁迫的占22.5%,仅有10.1%是无胁迫或准基因型在受到养分胁迫时,获得更高产量的能力;轻度胁迫的土壤,其中在养分胁迫中大约40%的土还有人认为养分效率是指养分缺乏时获得高产的基[1,2]壤缺钾。我国农田养分收支平衡中,钾素严重因潜力。养分效率主要有2种含义:①介质中养分亏缺,表现为土壤钾素肥力下降,缺钾面积和施钾有的有效浓度较低时植物维持正常生长的能力,反映效地区在扩大。由于我国钾肥资源短缺,所以进口不同基因型植物耐低水平临界浓度的状况,即耐养化学钾肥,增加有机肥料,是平衡我国耕地
5、钾营养的分胁迫能力;②当介质中养分浓度增加时,植物的反[3]当务之急。充分利用我国丰富的植物种质资源,应状况,即对养分的敏感性。筛选钾效率高的植物基因型,通过常规育种和生物2 钾效率差异的生理机制技术培育出钾高效的优良品种,不但在理论上可行,而且在生产上也具有重要意义。近些年来,随着对自1865年Lucanus及1866年Birner和改良植物营养性状的研究,培育和利用钾高效基因Lucanus最先提出钾是高等植物生长所必需的元素[5]型作物以挖掘土壤钾素潜力日益得到重视,钾效率以来,钾素研究取得了很大进展
6、。钾是植物生长的研究也取得了较大的进展,本文主要从钾效率基必需的大量营养元素,有重要的营养和生理作用,同因型差异的生理和遗传机制两方面做一综述。一植物不同品种或不同植物对钾的吸收、分配、转运和利用效率等方面存在着很大的差异。FageriaN1 植物养分效率的概念K等对10个不同大豆基因型从产量方面进行了钾[6]植物营养性状的变异同其它变异一样,是在植效率评价的研究。姜存仓等在营养液培养条件收稿日期:2003-10-293加拿大钾磷肥研究所/钾磷肥研究所(PPI/PPIC)基金项目(HuB220)资助33通
7、讯作者,E2mail:yhwang@mail.hzau.edu.cn姜存仓,男,1976生,华中农业大学资源与环境学院博士研究生,武汉430070©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.484华中农业大学学报第23卷 下对86个不同棉花基因型苗期进行钾效率筛选,发株,而最小吸钾速率仅只有232.6nmol/株,相差近[12]现不同基因型之间钾效率存在显著差异,在低钾条3倍。件下,高效基因型与低效基因型相比,具有明显的生不
8、同植物或同一植物不同品种在高钾和低钾条[7][13]长优势。George,MelvinSidikie等用2a的大田件下,表现出不同的吸钾能力。Shea等发现,大试验研究了84个不同基因型马铃薯的钾吸收和利豆基因型间吸钾能力在低钾条件下相近,而在高钾[8]用效率,不同基因型之间产量有较大的差异。下相差2倍。Siddiqi等报道,野生燕麦草品系间在HanadiElDessougi等对春小麦、大麦和糖用甜菜进低钾和高钾情况下,其短期
