甘蓝型油菜高产和低产品种离子组差异及其对低磷胁迫的响应

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuandatoy
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甘蓝型油菜是我国主要的油料作物,菜籽油是我国食用植物油的重要来源之一。高等植物至少需要14种必需的矿质营养元素来进行正常的生长和发育,任何一种矿质元素的缺乏都不利于植物的生长,产量降低。植物体内矿质营养元素的组成被称为植物离子组。本研究采用田间试验对403个油菜品种进行了筛选,确定了4个高产品种和4个低产品种,使用连续流动分析仪和电感耦合等离子体发射光谱法(ICPOES)分别测定了高产和低产品种正常磷和缺磷处理苗期地上部与根系,成熟期籽粒、角果壳、茎秆和根系中氮和磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、镍、硅、铝与钴等矿质元素的浓度;分析了不同磷处理高产和低产品种矿质元素浓度、含量、分配和组成的差异及其与产量的相关性。主要研究结果如下:(1)两年田间试验结果显示,正常磷处理甘蓝型油菜403个品种田间产量均呈正态分布。根据两年田间试验结果,确定了4个极端高产品种和4个极端低产品种。苗期,高产品种总根长、根系总表面积、细根长和粗根长均显著大于低产品种。成熟期,高产品种的单株产量、千粒重、株高、第一分枝数、每株角果数、每角果粒数、收获指数和磷利用效率均多(高)于低产品种。(2)高产和低产品种成熟期不同器官矿质元素的浓度具有显著差异。同一磷处理,高产品种和低产品种苗期地上部和根系矿质养分浓度无显著差异。低磷处理,高产品种和低产品种苗期地上部P浓度均显著降低;根系N、B浓度显著增加,P浓度显著降低。成熟期,正常磷处理高产品种籽粒P、K、S和Fe浓度、角果壳中N、P、Mn、Cu和Zn浓度、茎秆中N、P、Fe、Mn、Zn和Al浓度以及根系中P、K、S和Mn浓度均显著低于低产品种。低磷处理与正常磷处理相比,成熟期茎秆磷含量显著降低,Zn浓度均显著增加。(3)高产品种与低产品种不同器官矿质元素的分配比例存在显著差异。正常磷处理,与低产品种相比,高产品种将茎秆和根系中更多的N和P分配到籽粒中,这有利于种子的发育,生产更多的种子;与低产品种相比,高产品种能将茎秆中更多的K和S分配到角果壳中,提高了光合碳代谢和光合产物的转运,促进了产量的建成。由于P、B和Si均能与羟基化合物反应生成脂类化合物,因此,低磷处理降低了高产和低产品种籽粒B和Si的分配比例。此外,高产品种与低产品种在籽粒矿质元素的组成上存在显著差异。无论是正常磷还是低磷处理,高产品种籽粒中Ca/P、Mg/P、Mn/P和B/P的比值显著高于低产品种,而S/P的比值显著低于低产品种。
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