长江中下游主栽水稻磷高效品种筛选及其生理生化特征

摘要

为解析水稻品种磷利用效率差异的机制，以长江中下游地区57份主栽水稻品种为试验材料，通过营养液培养试验进行磷效率筛选；进一步以筛选获得的磷高、低效品种为研究对象，结合营养液培养试验、土壤盆栽试验和大田小区试验，分析两者生长表型、产量形成、磷素吸收利用、酸性磷酸酶活性及相关基因表达水平的差异。结果显示，通过筛选确定磷高效品种荃优879(39#)和磷低效品种昌两优8号（21#），无论在全磷（+P）还是缺磷（-P）处理下，磷高效品种具有更加优良的根系构型和生物量，其株高、根系总表面积和总体积、根尖数、根和地上部干质量均显著高于磷低效品种；磷高效品种的有效穗数、穗长、千粒重、结实率和籽粒产量均显著高于磷低效品种；磷高效品种对磷素的吸收利用显著优于磷低效品种，其根和地上部磷累积量、植株中磷的吸收量、磷利用效率和利用指数均显著高于磷低效品种；-P处理下，磷高效品种根中OsPHR2、OsmiR399、OsPT6和OsPAP10基因的表达水平，以及根内和根表的酸性磷酸酶活性高于磷低效品种。结果表明，优良的根系构型、更强的磷素吸收和利用能力、在根内和根外具有更高的有机磷活化能力是磷高效品种的重要特征。

关键词

水稻 / 磷利用效率 / 根系构型 / 磷吸收利用 / 基因表达 / 酸性磷酸酶活性 / 产量