不同水稻基因型苗期NO_3^-吸收动力学特征及其受吸收液中NH_4^+的影响

采用水培方法研究了 12个水稻品种和 2个旱稻品种在苗期 (2 0d)的NO3 -吸收动力学特性及添加吸收液中NH4+ 对NO3 -吸收的影响。结果表明 ,NO3 -吸收的最大速率 (Vmax)为 :旱稻 >水稻 ,籼稻 >粳稻 ,杂交稻 >常规稻。NH4+ 对NO3 -吸收Vmax的影响在基因型间有较大差异 :籼稻受影响小于粳稻 ,杂交稻小于常规稻 ,旱稻基本不受影响。NH4+ 对个别籼稻和旱稻品种的NO3 -吸收甚至有促进作用。NH4+ 对所有供试水稻基因型NO3 -吸收的Km 值影响均很小 ,说明NH4+ 对NO3 -吸收的影响可能主要在于影响细胞膜上NO3 -载体的运转速率而非吸收位点与NO3

不同基因型甘蔗K^+吸收动力学研究

采用水培方法研究了4个不同基因型甘蔗(YT60、YT55、ROC22、BC2-32)根系K+的吸收动力学参数,结果表明,YT55最低养分浓度临界值最低(Cmin值最小),对K+的亲和力最高(Km值最小),而BC2-32的Cmin值最大,对K+的亲和力最低(Km值最大)。Imax在各基因型之间差异不显著。

温度对不同苹果基因型铁离子吸收动力学的影响

以小金海棠、山定子为试材，研究了不同温度处理对二个苹果基因型铁离子吸收动力学特性的影响。结果表明：小金海棠、山定子幼苗对铁离子的吸收均符合Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｅｎ离子吸收动力学规律，除基因型外，离子吸收动力学参数还受到介质温度的影响；介质温度、介质供铁水平均影响幼苗的铁吸收速率及铁吸收总量。在相同条件下，小金海棠比山定子有较大的铁吸收速率和铁吸收总量。与山定子相比，小金海棠对铁离子的亲和力较高，吸收能力较强，属于铁高效苹果基因型。

铁高效及低效苹果墓因型的铁离子吸收动力学研究

以小金海棠和山定子为试材，通过不同供铁水平对其铁离子吸收动力学参数影响的研究，探讨这二个苹果基因型的铁吸收动力学特性及铁高效苹果基因型的筛选指标。结果表明：小金海棠、山定子幼苗对铁离子的吸收均符合离子吸收动力学；与山定子相比，小金海棠对铁有较强的吸收能力。在相同供铁水平下，小金海棠Ｋｍ值＜山定子Ｋｍ值，小金海棠Ｉｍａｘ值＞山定子Ｉｍａｘ值。由此说明，小金海棠对铁素的亲和力较高、吸收能力较强，属于铁高效基因型；离子吸收动力学参数可作为铁高效苹果基因型植物的筛选指标。

玉米氮素吸收的基因型差异及其与根系形态的相关性

采用溶液培养的方法 ,选用在田间、土培试验中对氮反应有典型差异的玉米自交系 :478、H2 1、Wu31 2、Zong31、Baici,在 4个供 N水平 ( 0 .0 4、0 .4、2、4mmol/ L)下 ,研究了玉米苗期氮素吸收、分配的基因型差异以及与根系形态之间的相关关系 ,结果表明 :在一定的 NO- 3 浓度范围内 ( 0 .0 4～ 2 mmol/ L ) ,根系生物量随 N水平的提高而增加 ,而高 N不同程度地降低了 5个自交系根系干重。低 N下 ( 0 .0 4 mmol/L ) ,与其它自交系相比 ,N高效基因型 478具有较大的根系生物量 ,其根系干重分别为 H2 1、Wu31 2、Zong31、Baici的 1 .1、1 .74、1 .6、1 .1 8倍 ,并往根系分配了较大比例的 N素 ,根系 N累积量占总 N量的百分率比 Wu31 2、Zong31分别高 1 8.34%、1 7.0 8% ,而 N低效基因型 Wu31 2、Zong31则往地上部分配了较大比例的氮素。随 N水平的增加 ,显著促进了地上部的生长 ,并在地上部分配了较大比例的 N素。当 N水平增至 4mmol/ L时 ,地上部 N素分配的基因型差异减小。低 N下 ,5个自交系根系干重、总根长、根轴总长与总吸 N量显著线性相关 ,而高 N下不表现相关关系 ,说明在 N素胁迫的条件下 ,根系形态对 N吸收效率起重要作用。

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究 Ⅰ.氮素吸收利用的基因型差异

为明确糯玉米的氮素吸收利用特性及为因种施肥和氮素高效利用提供依据,开展了同一氮素供应水平下31个糯玉米品种氮素吸收利用的基因型差异研究.结果表明,生产鲜穗、鲜子粒和成熟子粒糯玉米的氮素利用效率品种间变异范围分别为57.82～98.65、39.43～61.31和31.70～53.70 kg/kg.聚类分析指出,无论其收获产品是鲜穗、鲜子粒还是成熟子粒,均属于高产、氮素高效吸收利用的品种有6个,其百公斤鲜穗、鲜子粒及成熟子粒需氮量平均值分别为1.244、1.884和2.091kg.通径分析表明,提高品种鲜穗和鲜子粒产量,改良吸氮总量起主导作用;提高成熟期子粒产量,改良吸氮总量和氮素利用效率并重.

甜玉米氮素吸收利用的基因型差异

以近年来育成的22个甜玉米品种为材料，在同一供氮水平下对其氮素吸收利用的基因型差异进行了研究。结果表明，不同品种产量、氮素积累量和氮素利用效率都存在着显著差异。氮素积累量变幅为126．6～243．8kg／hm^2，鲜果穗和鲜子粒氮素利用效率的变幅分别为43．5-62．0kg／kg和28．4～46．0kg／kg。聚类分析结果看出，鲜果穗、鲜子粒均表现为高产、氮素积累量大、氮素利用效率高的品种是金凤5号、穗美9701和金师王，其氮素积累量均值为214．4kg／hm^2，鲜果穗和鲜子粒的氮素利用效率分别为50．8kg／kg和38．2kg／kg。通径分析表明，氮素积累量对不同品种产量的作用大于氮素利用效率对产量的作用，说明鲜食甜玉米品种的高产关键在于改良品种的氮素积累量，并在此基础上提高氮素的利用效率。

不同基因型玉米硫素吸收利用效率的研究 Ⅱ.硫素吸收利用的基因型差异

在两个硫素供应水平下 ,研究 34个玉米不同基因型的硫素吸收利用情况 ,通过相关分析和聚类分析 ,对玉米硫素利用类型进行鉴定。研究结果表明 ,不同基因型玉米的籽粒产量、硫素吸收和利用效率指标都存在很大差异 ,根据这些指标 ,通过聚类分析将参试基因型划分为 4类。自交系和甜玉米的有关指标均低 ,与普通玉米杂交种有很大区别 ,作为一种类型 ,杂交种又可以分为三种 :高效型 ,低效型和中间型。施用硫肥 ,促进了硫素的吸收 ,但是降低了硫素利用效率。通径分析还证实 ,与硫素利用效率相比 ,玉米生长发育早期 ,硫素吸收总量和植株生长量的相关系数和通径系数均较大 ,对生长起决定作用 ;生长后期 ,硫素利用效率对籽粒产量的影响有所增加 。

不同供钾水平下水稻钾素吸收利用与产量的基因型差异

通过田间试验研究了不同供钾水平对8个水稻品种钾素吸收利用和稻谷产量的影响。研究结果表明,两种供钾水平下,水稻的稻谷产量、钾利用效率和各生育期地上部钾积累都存在显著的基因型差异。低钾胁迫显著降低水稻的稻谷产量和各生育期地上部钾积累量,显著提高水稻的钾利用效率。相关性分析表明,低钾胁迫下水稻生育前期(秧苗期+分蘖期)地上部钾积累量以及生育中期(抽穗期)地上部钾积累量呈显著正相关;正常供钾条件下水稻生育前期地上部钾积累量呈显著正相关。因此筛选和培育具有较高钾利用效率和在生育前期具有较强钾素积累特性的水稻基因型可能是缓解南方水稻土钾素严重缺乏的有效途径之一。

辣椒果实钙吸收累积的基因型差异及其生理特征

采用砂培试验研究了 16个辣椒品种对Ca吸收累积的基因型差异和产生差异的生理特征。结果表明 ,在不同供Ca水平下 ,辣椒果实Ca含量的品种间差异明显 ,按供Ca水平与果实Ca累积关系 ,将其分为 :不敏感型 (低Ca时果实Ca降幅 <10 % ,高Ca时变幅± 5 % )、敏感型 (低Ca时果实Ca降幅 >10 % ,高Ca时降幅 >10 % )和增Ca潜力型 (果实Ca随供Ca水平提高而提高 ,增幅 >10 % )三个基因型。比较讨论了三类基因型品种在根系形态特征、叶片蒸腾速率和CAT活性的差异 ,说明辣椒吸收养分及适应能力、蒸腾速率。

不同基因型水稻镉吸收差异及镉对水稻的影响研究进展

研究镉对水稻污染的生理生物学的作用机制,筛选富镉或低吸镉的水稻基因型品种对保护生态环境和生产绿色食品都具有重要的理论意义和实用价值。综述了稻田镉污染的现状、危害,水稻镉吸收积累差异以及镉对水稻生长发育的影响等方面的研究成果,并提出了今后的研究方向。

不同氮肥水平下粳稻产量、氮素吸收差异及其基因型分类评价

以南方早熟（125～135d）、中熟（136—145d）和迟熟（146～155d）中粳为材料，大田条件下研究4种氮肥水平即0、150、225、300kg/hm^2纯氮对水稻产量、氮素吸收的影响，并对产量和氮素吸收基因型差异进行评价。结果表明，不同生育期类型水稻平均产量和吸氮量随着施氮水平的增加而增加，在同一氮肥水平下，并随生育期的延长而增加；同一生育期类型，产量与吸氮量均存在显著或极显著基因型差异。采用组内最小平方和动态聚类法对3种类型水稻产量和总吸氮量及百千克籽粒吸氮量分别进行聚类分析，按从低到高的顺序均划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种类型，方差分析表明，4种划分类型存在显著或极显著差异，每一划分类型基因型间变异系数大部分在0～5％波动。通过综合归类对各基因型水稻产量、总吸氮量及百千克籽粒吸氮量的分类标准吻合性进行评价，初步筛选出3种生育类型中高产高氮素吸收和低产低氮素吸收两种类型水稻基因型。

不同锌离子活度对水稻养分吸收的影响及其基因型差异

本试验以耐低锌水稻品种 IR34、IR36、IR8192和锌敏感水稻品种 IR2 6、测 64- 7(Ce64- 7)、二九丰 (Erjiufeng)为材料 ,采用 HEDTA螯合缓冲营养液培养法 ,在各种锌离子活度 (p Zn2 + 9.7,10 .3,10 .6,11.0 ,11.3,>11.5 )下 ,研究了不同锌离子活度对水稻养分吸收的影响及其基因型差异。结果表明 :耐低锌基因型水稻和锌敏感基因型水稻的临界锌离子活度有较大的差异。敏感品种锌离子活度临界值较高 ,IR2 6为不低于 p Zn2 + 10 .3,测 64- 7为 p Zn2 + 10 .3～ 10 .6;耐性品种锌离子活度临界值较低 ,IR36和 IR8192为 p Zn2 + 11.0～ 10 .6。所以 p Zn2 + 11.0～ 10 .6可作为筛选水稻耐低锌基因型的有效锌离子活度。水稻地上部临界含锌量不同基因型有所不同 ,供试品种的 7叶龄秧苗地上部临界含锌量为 :IR2 6不低于 2 4 .5 2 mg/ kg,测 64- 7为 18.32～ 2 3.81mg/ kg,IR36为 18.32～ 18.85 mg/ kg和IR8192为 14.65～ 15 .34 mg/ kg。降低锌离子活度会减少水稻对锌和磷营养的吸收 ,但使锌和磷养分运转效率 (地上部锌磷浓度 /地下部锌磷浓度 )提高 ,同时也使水稻植株的 Fe/ Zn、Cu/ Zn和 P/ Zn比提高 ,在低锌离子活度下 ,耐低锌品种的地上部含锌量的下降率比敏感品种要少 ,其养分利用效率较高 ,养分的运转效率比?

不同类型水稻对镉(Cd)吸收、转运与富集的差异分析

重金属镉污染日益严重,影响了水稻生长,进而威胁人类健康。旨在分析粳籼亚种水稻镉吸收、转运与富集的差异,探究降低稻米镉含量的方法,提高稻米品质的同时保障粮食安全。而降低稻米镉含量的首要前提就是要了解籼粳亚种水稻对镉吸收、转运以及积累的生理机制。本文综述了籼粳稻亚种镉吸收转运和富集的差异及生理机制等方面的研究进展。结果表明,籼粳稻品种对重金属镉吸收转运和积累的差异显著,一般为:籼稻>粳稻,超级稻>杂交稻>常规稻;品种各器官间镉含量一般为:根>茎叶>籽粒。不同的粳籼水稻亚种之间也存在显著差异,这些差异可能是由于籼粳亚种水稻品种间不同时期的镉富集能力、分配比例以及转移系数这三方面的不同造成的。因此,在探索并掌握水稻籼粳亚种品种的差异以及生理机制的基础上,进一步协调“基因-品种-栽培技术”综合理论,构建水稻高效生产技术体系,才能够更好地保障粮食的安全。

小黑麦氮素吸收利用的基因型差异研究

以69个小黑麦品种为材料,研究了同一供N水平下,不同小黑麦品种在分蘖、抽穗和成熟期对N素吸收利用的基因型差异,考查了单株籽粒产量、地上部N积累量、地上部N收获指数、N运转率和N利用效率等指标。结果表明:①在3个时期,不同品种小黑麦对N素的吸收利用均存在着显著的基因型差异,其中地上部N积累量和N利用效率与单株籽粒产量呈极显著正相关(r=0.84,r=0.63),是决定小黑麦经济产量的重要因子。②通过聚类分析,在供试的69个小黑麦品种中,具有较高籽粒产量、N素吸收总量和N素利用效率的共4个品种,分别为Clxt75、P1428736、P1429227和P1466703。

磷胁迫下不同基因型大豆苗期磷吸收利用差异的研究

在缺磷和低磷胁迫条件下,对不同基因型大豆苗期磷吸收利用的差异进行了研究．结果表明:缺磷胁迫下,磷高效基因型(K1、K2)叶部的吸磷量均大于磷中效(Z1、Z2)、低效(M1、M2)基因型,但根、茎的吸磷量与磷中效基因型差异不明显;低磷胁迫下,磷高效基因型根、叶的吸磷量均大于磷中、低效基因型,但茎部吸磷量与磷中效基因型差异不明显．缺磷和低磷胁迫下,磷高效基因型磷利用率的适应性均未表现出优势．磷高效基因型并非所有性状的适应性均能表现出优势．

外加Cd处理下不同作物品种Cd吸收与分配的基因型差异

采用溶液培养法,研究了Cd胁迫下16种云南主栽作物的Cd分配、累积以及根部和地上部对Cd的富集之间的相关性。结果表明:供试作物地上部和根部的Cd含量与溶液中的Cd含量密切相关,供试作物之间对Cd的耐性差异明显。高浓度Cd处理抑制供试作物的生长,其根系能够大量富集Cd。不同供试作物类型对Cd的富集存在差异,各供试作物类型之间对Cd的富集从高到低为烤烟>蔬菜类>油料类>禾谷类,各供试作物品种之间又存在明显的种间差异。低浓度Cd处理5μmol/L时,蔬菜类作物4号作物鲁春白(白菜)地上部分最低Cd的富集浓度为0.31mg/kg,油料作物15号作物花油6号(油菜)地上部分最低Cd的富集浓度为0.30mg/kg,禾谷类作物10号作物云选11-12(小麦)地上部分最低Cd的富集浓度为0.23mg/kg,符合Cd在食品中的国家安全标准,因此上述3种作物在低浓度Cd胁迫下表现出低富集能力,为低Cd污染土壤的安全高效利用提供了依据。

两种基因型番茄对镉胁迫响应差异

【目的】使用两个番茄品种YSL189高镉积累和HZ903低Cd积累进行苗期水培实验,旨在揭示番茄品种间Cd耐性差异的机理,为分子育种改良番茄重金属耐性提供新的信息。【方法】本研究以前期鉴定的番茄高Cd积累品种YSL189和低Cd积累品种HZ903为材料,采用苗期人工气候箱水培的方式,分析了在Cd 50和100μmol/L胁迫下,供试品种间形态学指标、抗氧化酶活性、Cd积累量及相关基因表达的差异,同时分析了供试品种苗期对离子态Cd的吸收速率差异。【结果】1)在Cd 50和100μmol/L胁迫下,根长对Cd胁迫最敏感,株高和生物量次之;与低Cd积累品种HZ903相比,高Cd积累品种YSL189表现出生物量大、根系短、株高较高的特点。2)在50和100μmol/L Cd胁迫下,植株Cd积累量以根>茎>叶的趋势递减;同等胁迫下,YSL189植株根、茎、叶部的Cd积累量都显著高于HZ903。3)当培养介质中Cd浓度大于20μmol/L时,YSL189根系对离子态Cd的吸收速率显著高于HZ903;定量PCR结果显示,在50和100μmol/L Cd胁迫下,品种间Nramp2、Nramp3和ZIP的表达量差异趋势与Cd积累的差异趋势一致,即YSL189根系Cd吸收相关基因Nramp2,Nramp3和ZIP的表达量高于HZ903。4)在Cd 50和100μmol/L胁迫下,根、茎部的SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)活性都是YSL189高于HZ903,同时YSL189叶部POD和SOD活性也显著高于HZ903,同时,TBARS(巴比妥酸反应底物)含量所指示的根、茎部膜质过氧化伤害程度则没有品种间差异。【结论】YSL189根系对离子态Cd的高吸收速率以及Nramp2、Nramp3和ZIP基因的高表达量,可能是其获得高镉积累量的原因之一;同等胁迫条件下,YSL189植株体内高Cd浓度诱导了抗氧化酶的高活性,这说明YSL189植株对活性氧的清除能力强于HZ903。

玉米自交系氮效率基因型差异的比较研究

采用溶液培养的方法 ,选用经田间、土培试验对N反应有典型差异的玉米自交系 4 78、H2 1、Wu312、Zong31、Baici,在 4个供氮水平下 (0 .0 4 ,0 .4 ,2和 4mmol/L) ,研究了不同基因型玉米苗期氮素吸收、利用的差异及其原因 .结果表明 :极低N胁迫条件下 (0 .0 4mmol/L) ,总干重的基因型差异是由根系、地上部的共同作用的结果 .高N下 ,总干重是由地上部的差异所决定的 (表 1) .极低供N条件下 ,4 78的总干重最大 ,具有较高的氮效率 ,Wu312、Zong31相对较低 .4 78相对较高的氮效率主要来源于吸收效率的差异 ,该基因型在低N下总吸氮量最高 ,H2 1居中 ,Baici、Zong31、Wu312相对较低 (图 1) .吸收效率的差异主要是由于根系全N量的不同所致 (图 3) ,而根系全N量的差异主要是由于根系大小不同 (表 1) .在极低氮水平下 ,不同基因型玉米根系全氮量的变幅比地上部高出 2 8.1% ;高N下 (4mmol/L) ,全N量的变幅比地上部高出 15 .4 % (图 2、图 3) .在 0 .0 4mmol/L下 ,4 78与Wu312、Zong31的利用效率不存在显著差异 (表 2 ) .图 3表 2参

棉花钾营养效率的基因型差异研究进展

棉花属于喜钾作物,目前生产上因缺钾而导致的棉花早衰问题日趋严峻。不同棉花基因型的钾营养效率存在显著差异,本文综述了其研究现状,并从钾吸收和利用等方面分析了差异的机制,以期为棉花钾高效育种和栽培提供指导。钾吸收效率高的基因型通常根系发达、根毛较多或生理吸收能力较强(最大吸收速率Imax高、亲和常数Km和维持净吸收的最小钾浓度Cmin低);钾利用效率高的基因型可实现有限钾的高效运转和再分配,且其生理生化代谢的最低需钾量较小、碳氮代谢较为平衡、清除活性氧的能力较强。文中还提出了需要继续研究的方向。