低磷脅迫下玉米根系形態(tài)學(xué)變化和主要內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)分析.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的最主要的大量元素之一,在植物體新陳代謝中發(fā)揮著重要作用。土壤中磷的缺乏對(duì)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)都將產(chǎn)生重大影響。我國(guó)西南玉米生態(tài)區(qū)多屬紅壤,土壤貧瘠,有效磷嚴(yán)重缺乏,是限制玉米產(chǎn)量的重要非生物脅迫因素,利用作物自身遺傳潛力選育耐低磷品種,已成為植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家和遺傳育種學(xué)家共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)玉米也是典型的低磷敏感性作物,對(duì)低磷脅迫的耐性存在顯著的基因型差異。因此,在低磷脅迫下研究不同基因型材料的各種適應(yīng)性反應(yīng),是準(zhǔn)確有

2、效選育和改良品種的重要前提。
   本研究選用磷高效利用玉米自交系178、磷低效利用玉米自交系9782、178與9782雜交的F1及利用178與9782所構(gòu)建的RIL群體F7中表現(xiàn)較突出的2個(gè)家系(即磷高效的129和磷低效的202)為材料,在不同環(huán)境的低磷脅迫下,對(duì)玉米苗期根系形態(tài)變化及內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析。本研究主要獲得如下結(jié)果:
   1.通過(guò)5種常用提取純化植物內(nèi)源激素方法的比較,探索出提取純化玉米內(nèi)源

3、激素的最優(yōu)方法。為研究不同提取純化方法對(duì)測(cè)定植物內(nèi)源激素含量的影響,本實(shí)驗(yàn)以雜交種川單13幼苗葉片和根系為材料,采用5種較常見(jiàn)提取純化方法,用高效液相色譜法對(duì)4種主要內(nèi)源激素含量進(jìn)行測(cè)定。研究結(jié)果表明:不同提取純化方法所得的測(cè)定結(jié)果間存在顯著性差異,在玉米葉片內(nèi)源激素含量測(cè)定結(jié)果中,方法一測(cè)得的ZT、GA3、ABA三種激素含量均高于其它方法,方法二測(cè)得的IAA含量高于其它方法;而在玉米根系內(nèi)源激素含量測(cè)定中,方法一測(cè)得的四種內(nèi)源激素含量

4、均高于其它方法。綜合所得結(jié)果可以看出,方法一是測(cè)定玉米葉片和根系內(nèi)源激素含量較優(yōu)的方法。
   2.以磷高效利用玉米自交系178和磷低效利用玉米自交系9782為材料,采用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)和盆栽的方式,研究低磷脅迫下玉米苗期根系生長(zhǎng)和內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)變化。研究表明:1)在兩種供磷水平下,兩個(gè)供試自交系的考察指標(biāo)均存在基因型差異,但這種差異在不同供磷水平下表現(xiàn)程度不同;2)隨著介質(zhì)磷水平降低,玉米根長(zhǎng)、根/冠比及根和葉中IAA含量均增加

5、,ZT含量則隨之減?。浑S著脅迫時(shí)間延長(zhǎng),植株根和葉中IAA含量增大而ZT含量則減小,在脅迫初期GA3含量增加比較大,ABA在苗期的變化不明顯。在低磷環(huán)境中玉米IAA、GA3含量提高、ZT含量則降低,同時(shí)根長(zhǎng)、根/冠比明顯增加,但不同基因型之間增加的幅度不同,磷高效利用自交系178增加的幅度要大于磷低效利用自交系9782,表明玉米根系變化與體內(nèi)IAA,ZT,GA3的含量關(guān)系密切;同時(shí)根冠比是影響作物養(yǎng)分吸收效率的重要因子,因此可將它作為磷

6、高效基因型根系形態(tài)特征的主要篩選指標(biāo)之一。
   3.以2個(gè)磷高效利用玉米自交系178和129,2個(gè)磷低效利用玉米自交系9782和202以及178與9782組配的雜種一代(F1)為材料,在營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)、沙培和大田三種不同環(huán)境下,研究低磷脅迫對(duì)玉米苗期葉片和根系內(nèi)源激素的適應(yīng)性特征及田間玉米主要生育進(jìn)程中葉和根系內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)變化。研究表明:1)三種不同環(huán)境低磷脅迫條件下,玉米葉片和根系的ZT含量均減少,但GA3、IAA和ABA

7、含量均增加;GA3和IAA在磷高效利用材料178和129以及雜交種F1增加的幅度大于磷低效利用材料9782和202,相反ZT及ABA含量在磷高效材料中表現(xiàn)相對(duì)較穩(wěn)定一些;2)低磷脅迫下不同基因型材料的4種內(nèi)源激素在主要生育期和不同植株部位表現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)變化差異,IAA、ZT在玉米葉中的含量變化起伏較大,且均于抽穗期達(dá)最小值;GA3在葉、根中的含量變化較明顯,尤其是葉中含量變化最大;ABA在低磷敏感基因型材料202根和葉中變化比較明顯。

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