不同基因型作物及其根际钾素高效利用机理的研究进展.doc

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1、不同基因型作物及其根际钾素高效利用机理的研究进展　　摘要：简要综述了钾肥对作物生产的重要性、我国土壤钾素肥力及钾肥使用现状，从根际微域环境的角度对不同基因型作物钾素营养遗传学性状的差异机理、根际环境和根系分泌物对钾素有效性的影响、钾高效基因型作物种质资源的选育及存在的一些问题进行了探讨。　　关键词：基因型；钾效率；根际；根际分泌物；种质选育　　中图分类号：Ｏ６１４．１１３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11404－0660-05　　　　ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＨｉｇｈＫＵｓｅＥ

2、ｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＶａｒｉｅｄＧｅｎｏｔｙｐｅｓＣｒｏｐｓａｎｄＴｈｅｉｒＲｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓ　　　　ＷＡＮＧＸｉａｏa，b，ＺＨＡＮＧＧｕｏ－ｓｈｉa，ＣＨＥＮＦａｎｇb　　不同基因型作物及其根际钾素高效利用机理的研究进展　　摘要：简要综述了钾肥对作物生产的重要性、我国土壤钾素肥力及钾肥使用现状，从根际微域环境的角度对不同基因型作物钾素营养遗传学性状的差异机理、根际环境和根系分泌物对钾素有效性的影响、钾高效基因型作物种质资源的选育及存在的一些问题进行了探讨。　　关键词：基因型；钾效率；根际；根际分泌物；种质选育

3、　　中图分类号：Ｏ６１４．１１３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11404－0660-05　　　　ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＨｉｇｈＫＵｓｅＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＶａｒｉｅｄＧｅｎｏｔｙｐｅｓＣｒｏｐｓａｎｄＴｈｅｉｒＲｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓ　　　　ＷＡＮＧＸｉａｏa，b，ＺＨＡＮＧＧｕｏ－ｓｈｉa，ＣＨＥＮＦａｎｇb　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｐｏｔａｓｈｉｎＣｈｉｎａ’ｓａｇｒ

4、ｉｃｕｌｔｕｒｅwasｂｒｉｅｆｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆthedifferencesofＫｎｕｔｒｉｔｉｏｎｇｅｎｅｔｉｃｔｒａｉｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｌａｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｎｏｔｙｐｅｓ，ｔｈｅeffectionｏｆｒｏｏｔｅｘｕｄａｔｅｓａｎｄｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔonｓｏｉｌｐｏｔａｓｓｉｕｍａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，ｐｌａｎｔｇｅｒｍｐｌａｓｍｂｒｅｅｄｉｎｇｆｏｒｈｉｇｈｅｒＫｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄwasｓｏｍｅｒｅｌａｔｅｄ

5、ｐｒｏｂｌｅｍｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｏｔｙｐｅ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ；ｒｏｏｔｅｘｕｄａｔｅｓ；ｇｅｒｍｐｌａｓｍｂｒｅｅｄｉｎｇ　　　　钾是植物三要素之一，对植物的生长、发育、代谢、抗性等生理过程都有重要影响。土壤中钾素含量一般为１％～３％，虽然显著高于氮和磷，但绝大部分不能被植物当季吸收利用，植物可吸收的有效钾含量一般不超过全钾量的２％［１］。由于多年来集约化种植、高产作物品种的应用、农民传统习惯上偏施氮肥和磷肥等原因，目前我国耕地土壤缺钾

6、面积已达６０％［２］，其中８０％在南方地区［３］，农田土壤缺钾已成为限制作物高产的全国性问题［４］。因此，目前通过施用钾肥来补充作物带走的钾素是农田土壤培肥和保持作物高产的主要措施。中国是一个钾肥资源贫乏的国家，大部分钾肥依靠进口。２００８年中国约施用了７９０万ｔ钾肥，其中６５％来自进口［５］。然而这些昂贵的进口钾肥没有很好地被利用，其当季利用率一般为４０％左右，比发达国家低１０％以上［６］。因此，如何大幅度提高钾肥的利用率是生产中的重要问题，对我国农业的可持续发展意义重大。　　钾也是土壤中含量最高的营养元素之一，按其在

7、土壤中的存在形态和对作物的有效性可分为矿物钾，缓效钾和速效钾，这些形态的钾可以互相转化，处于动态平衡中，但转化关系十分复杂。植物当季利用的钾主要包括水溶性和代换性钾，外源钾的施入和土壤固定态钾的释放对土壤钾有效性有重要影响［７］。从养分资源的角度来看，土壤中各形态的钾都是植物钾素的重要资源，要维持土壤钾的长期供应，主要靠层间钾和矿物钾［８］，关键是如何挖掘利用这些土壤的供钾潜力。随着植物营养学、根系生物学及分子遗传学等学科的交叉发展，国内外学者从多方面对钾素高效利用机理进行了研究，并进行钾高效基因型作物种质的选育工作。　

8、　１植物钾素营养遗传学性状的差异机理及改良研究　　随着植物营养遗传学和分子生物学的发展，利用植物自身遗传资源来鉴定和筛选钾素利用高效型农作物，再通过遗传育种和基因工程技术来培育高产、高效利用土壤养分的基因型种质材料，以大幅提高钾素肥料利用率、充分挖掘土壤钾库中的钾素释放潜力，是解决植物养分供应问题的一条有效途径。植物