长江中下游主栽水稻钾高效品种筛选及其生理生化特征

摘要

为探究长江中下游主栽水稻品种钾高效的生理生化特征，以该地区57份主栽水稻品种为试验材料，通过营养液培养试验进行钾效率筛选；进一步以筛选获得的钾高、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，分析两者在生长表型、产量形成、钾素吸收转运及其相关基因表达水平上的差异。通过筛选确定钾高效品种为香两优16(23#)，钾低效品种为兴安香占（14#）。结果显示，无论在正常施钾（+K）还是不施钾（-K）处理下，钾高效品种具有更加优良的根系构型和生物量，其株高、根长、根尖数、根系总表面积和总体积、根和地上部干质量均显著高于钾低效品种；钾高效品种的有效穗数、穗长、千粒重和籽粒产量均高于钾低效品种；钾高效品种对钾素的吸收、转运和利用均显著优于钾低效品种，其根和地上部钾累积量、植株中钾的吸收量、钾素利用指数及在籽粒中的分配比例均显著高于钾低效品种；钾高效品种中钾吸收运输基因OsAKT1、OsHAK1、OsHAK4、OsHKT2;1、OsKAT2和OsKAT3的表达水平均显著高于钾低效品种。结果表明，优良的根系构型、更强的钾素吸收能力并高效地向地上部转运，以及将更多的钾向籽粒分配是钾高效品种的重要特征。

关键词

水稻 / 钾利用效率 / 根系构型 / 钾吸收转运 / 基因表达 / 产量