揭示不同品種玉米幼苗根系形態(tài)與物質(zhì)積累對低鐵（Fe）脅迫的響應(yīng),為玉米Fe營養(yǎng)研究提供理論依據(jù)。采用營養(yǎng)液培養(yǎng)的方法,研究32個玉米品種在正常Fe（100μmol/L）和低Fe（10μmol/L）條件下根系形態(tài)、物質(zhì)積累特性和Fe吸收的變化。結(jié)果表明,低Fe脅迫下,32個玉米品種的幼苗根系干重、地上部干重、單株干重、總根長、葉綠素含量、葉面積、根表面積、根體積、根長、株高、根尖數(shù)、可見葉、展葉、莖粗、單株Fe積累量、Fe吸收效率和葉片活性Fe含量均顯著降低,根平均直徑、根冠比和Fe生理效率顯著增加,但品種間存在差異。通過低Fe效應(yīng)值及2個Fe水平的聚類分析發(fā)現(xiàn),同一Fe水平下,玉米幼苗各性狀的綜合表現(xiàn)存在品種差異,根據(jù)2個Fe水平綜合表現(xiàn)篩選得到3個Fe高效品種正紅2號、漢單999與荃玉9號和3個Fe低效品種川單455、川單189與成單30。低Fe脅迫下,Fe高效品種單株干物重、單株Fe積累量和Fe吸收效率的降幅與根冠比的增幅均低于Fe低效品種,而Fe生理效率的增幅高于Fe低效品種。綜合分析表明,Fe高效品種對低Fe脅迫具有更強(qiáng)的適應(yīng)性,且提高Fe生理效率是玉米幼苗適應(yīng)低Fe脅迫的重要... 

【文章來源】：作物雜志. 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

2種Fe素水平下32個玉米品種基于不同性狀的聚類分析

低Fe效應(yīng)值聚類分析（圖3）顯示，第1組和第2組的品種適應(yīng)低Fe能力較強(qiáng)，包含15個品種，結(jié)合2個Fe水平下基于不同性狀的聚類（圖2），正紅2號、漢單999和荃玉9號在NFe（第1組和第2組）和LFe（第1組和第2組）條件下性狀都表現(xiàn)較好，為Fe高效品種；第3組和第5組對低Fe表現(xiàn)最敏感，包含11個品種，結(jié)合2個Fe水平下基于不同性狀32個玉米品種的聚類（圖2），川單455、川單189和成單30在NFe（第5組和第6組）和LFe（第3組和第7組）條件下性狀都表現(xiàn)較差，為Fe低效品種。2.5 不同玉米品種Fe吸收和利用差異

主成分分析結(jié)果表明，4個主成分的累積貢獻(xiàn)率在NFe和LFe處理下分別達(dá)到88.53%和84.26%，說明這4個成分在2個Fe水平下均具有較強(qiáng)的代表性（圖1）。NFe處理主成分1的方差貢獻(xiàn)率為52.40%，在主成分1中，除了根平均直徑和根冠比為負(fù)向載荷外，其余性狀均為正向載荷，且相關(guān)系數(shù)均大于0.3，主要反映“幼苗長勢因子”；主成分2和主成分3分別反映所有變異的15.07%和10.47%，相關(guān)性狀包括根直徑、根冠比、總根長、根尖數(shù)和根表面積，可定義為“根系生長因子”；主成分4可以解釋全部變異的6.31%，相關(guān)性狀有可見葉數(shù)、展葉數(shù)和葉綠素含量，主要體現(xiàn)“葉片生長因子”；在LFe條件下，主成分1的方差貢獻(xiàn)率為61.79%，同樣除了根直徑和根冠比為負(fù)向載荷外，其余性狀均為正向載荷，且相關(guān)系數(shù)均大于0.6，主要反映“幼苗長勢因子”；主成分2和主成分3分別解釋全部變異的11.19%和9.48%，相關(guān)性狀有總根長、根尖數(shù)、根表面積、根直徑、根冠比、根體積和根干重，也可定義為“根系生長因子”；主成分4反映了全部變異的6.07%，較大相關(guān)性的性狀只有可見葉數(shù)和展葉數(shù)，主要體現(xiàn)“葉片生長因子”。2個Fe水平處理下主成分的主要因子相對穩(wěn)定，但性狀的相關(guān)程度存在變化。對32個玉米品種的上述16個性狀進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)在NFe和LFe處理下16個性狀均可以聚為7組（圖2）。NFe處理下，1組為可見葉數(shù)和展葉數(shù)（葉片生長因子），2組為根直徑和根冠比（根系生長因子），3組為地上部干重和單株干重（幼苗長勢因子），4組為根體積、根表面積和根干重（根系生長因子），5組為總根長和根尖數(shù)（根系生長因子），6組為株高、莖粗和葉面積（幼苗長勢因子），7組為根長和葉綠素含量。LFe條件下，NFe處理的1、2、3和6組的性狀仍聚為一組，相對穩(wěn)定，其余組的性狀在2個Fe水平下存在明顯的組別變化。綜上可以看出，各個性狀在2個Fe水平下的不同主成分間和聚類間的主要因子相對穩(wěn)定，聚類和主成分間的變化可能與其在2個Fe水平下相關(guān)性的差異存在一定關(guān)系。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同氮效率基因型玉米根系對低鐵脅迫的響應(yīng)[J]. 牛樂,位晶,唐宏亮.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(03)
[2]三種蘋果砧木在水培條件下對缺鐵脅迫的耐受性（英文）[J]. 賈旭梅,朱燕芳,胡亞,程麗,趙通,王延秀.  Agricultural Science & Technology. 2018(03)
[3]四種紫花苜蓿響應(yīng)缺鐵生理反應(yīng)的比較[J]. 劉仁澤,單洪瑜,郭長虹,郭東林.  分子植物育種. 2018(10)
[4]不同玉米自交系苗期鐵效率差異研究[J]. 陳旭蕾,徐健欽,于福同.  中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[5]低鐵脅迫對玉米苗期根系生長和鐵素吸收利用的影響[J]. 龍文靖,辜濤,萬年鑫,彭白鈺,孔凡磊,袁繼超.  中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2017(08)
[6]不同銨硝配比條件下BPDS-Fe（Ⅱ）對玉米幼苗耐低鐵脅迫差異的影響[J]. 徐健欽,陳旭蕾,于福同.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(07)
[7]低鐵脅迫與大豆品種鐵效率間的關(guān)系[J]. 趙婧,邱強(qiáng),張鳴浩,孫星邈,錢芙蓉,張偉,閆曉艷.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(30)
[8]不同供Fe3+水平對玉米苗期生長的影響[J]. 龍文靖,萬年鑫,朱從樺,郭萍,査麗,謝夢琳,孔凡磊,袁繼超.  玉米科學(xué). 2015(04)
[9]玉米苗期耐低鐵能力的綜合評價及其預(yù)測[J]. 龍文靖,萬年鑫,辜濤,査麗,鐘蕾,孔凡磊,袁繼超.  植物遺傳資源學(xué)報. 2015(04)
[10]金冠/中砧1號蘋果樹耐低鐵脅迫的評價[J]. 余俊,王憶,吳婷,張新忠,韓振海.  園藝學(xué)報. 2015(04)



本文編號：3131659