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1、杜娟等:云南稻核心種質(zhì)耐低磷性狀與秈粳亞種間的關(guān)系139云南稻核心種質(zhì)耐低磷性狀與秈粳亞種間的關(guān)系杜娟1,曾亞文1,2*,張云孫3,普曉英1,楊樹明1,楊曉娟1,邰麗梅1,郭云周41.云南省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所,云南昆明650205;2.云南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點實驗室,云南昆明650223;3.云南大學科學技術(shù)處,云南昆明650091;4.云南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所,云南昆明650205摘要:在土壤有效磷含量6.26mg/kg和40mg/kg條件下對548份云南地方稻核心種質(zhì)進行形態(tài)性狀與秈
2、粳亞種鑒別性狀間的耐低磷特性研究,以明確秈粳亞種及其中間型耐低磷特性有無明顯差異以及耐低磷特性和秈粳分化相互關(guān)系。結(jié)果表明:(1)相對分蘗力、相對有效穗、相對總干物質(zhì)量和相對地下干物質(zhì)量4個耐低磷指標性狀可作為水稻耐低磷能力強弱評價的理想指標;低磷脅迫下耐低磷指標性狀可作為水稻磷高效基因型篩選指標。(2)云南稻核心種質(zhì)由95份秈、178份偏秈、85份偏粳和190份粳稻組成,秈粳亞種間平均耐低磷能力存在明顯差異:相對分蘗力、有效穗、地下干物質(zhì)量、總干物質(zhì)量平均值由大到小依次為秈、偏秈、偏粳、粳,耐低磷能力隨程氏指
3、數(shù)的增大,呈現(xiàn)遞減趨勢。(3)云南稻核心種質(zhì)6個秈粳分類性狀和耐低磷指標性狀多數(shù)呈顯著負相關(guān),耐低磷特性和秈粳分化密切相關(guān)。關(guān)鍵詞:耐低磷特性;秈粳分類;核心種質(zhì);云南稻種中圖分類號:S511文獻標識碼:A文章編號:1672-2175(2007)01-0135-05杜娟等:云南稻核心種質(zhì)耐低磷性狀與秈粳亞種間的關(guān)系139磷是植物生長發(fā)育所需的17種必要元素之一。全世界43%耕地缺磷,中國2/3的農(nóng)田缺磷。據(jù)1989年《云南省第二次土壤普查資料》,云南有效磷低于6mg·kg-1的水田占50%以上,集中分布在低海拔
4、、氣溫高、雨量充沛的熱帶、亞熱帶紅壤地區(qū)。國內(nèi)外水稻耐低磷特性及其基因定位克隆進展顯著,如耐低磷基因Pup1與S10043標記共分離[1];克隆了OsPTF1基因能顯著增強水稻耐低磷脅迫能力[2]。迄今秈粳亞種及其中間型耐低磷特性有無明顯差異尚未有人研究,耐低磷特性和秈粳分化相互關(guān)系不十分清楚。云南是中國最大稻種遺傳多樣性中心和廣親和品種分布中心[3-4],也是亞洲栽培稻的秈粳分化中心[5-6],尤其是秈粳中間型十分豐富。云南稻核心種質(zhì)無效磷的活化特性因地州和稻作區(qū)存在明顯差異[7];糙米低磷含量是水稻磷高效種
5、質(zhì)鑒定評價指標之一,嚴重缺磷酸性紅壤馴化出眾多的肥高效、高鐵稻米品種[8]。以5285份云南地方稻種經(jīng)形態(tài)、同工酶和分子標記相結(jié)合聚類獲得548份云南稻種核心種質(zhì),代表了云南地方稻種約90%的遺傳多樣性[6]。因此,在低磷脅迫下用程氏指數(shù)分類法對548份云南地方稻核心種質(zhì)研究秈粳亞種分類形狀與形態(tài)性狀間的關(guān)系,為云南水稻耐低磷基因源的挖掘及稻種演化的關(guān)系提供有力證據(jù),為云南缺磷紅壤區(qū)磷高效品種選育提供參考。1材料與方法1.1材料與種植方法盆栽試驗土壤采用昆明阿子營鄉(xiāng)(海拔2150m)20多年未施過化肥的酸性紅壤
6、20cm的表層土,經(jīng)云南省農(nóng)科院土肥所經(jīng)測定有效磷為6.26mg/kg。548份云南稻種核心種質(zhì)2003年2月25日于昆明播種,4月1日移栽,每盆4.0kg土壤栽3苗,每個材料栽2盆,設不施磷肥和施用磷肥兩種處理,2重復。苗期調(diào)查最高莖蘗數(shù)。為了消除不同品種間自身的基因型差異,采用公式T=T0/TP′100計算相對分蘗(T),T0代表不施磷水稻分蘗,TP代表施磷的水稻分蘗。收種時考察株高、穗數(shù)、穗頸長、穗下節(jié)長、劍葉長寬等性狀,并將植株地上部分和地下部分風干后稱量,獲得地上干物質(zhì)量、地下干物質(zhì)量和總干物質(zhì)量,用
7、類似方法計算相對性狀值。計算水稻核心種質(zhì)相對性狀指數(shù)的平均值、標準差(SD)及變異系數(shù)(CV%),用SPSS軟件進行相關(guān)性分析,LSD法檢驗差異顯著性。1.2秈粳判別法按程侃聲[9](1993)方法調(diào)查548份核心種質(zhì)的六個秈粳形態(tài)性狀,六性狀形態(tài)指數(shù)積分為0~8屬秈,9~13屬偏秈,14~17屬偏粳,18~24屬粳。2結(jié)果與分析2.1云南稻核心種質(zhì)耐低磷性狀間的相關(guān)性杜娟等:云南稻核心種質(zhì)耐低磷性狀與秈粳亞種間的關(guān)系1396.26mg/kg低磷脅迫與40mg/kg正常有效磷條表1低磷脅迫下云南稻種核心種質(zhì)形態(tài)
8、性狀與程氏指數(shù)的相關(guān)性Table1CorrelationofmorphologicaltraitsandCheng’sindexofcorecollectionsinYunnanricelandracesunderlow-phosphorusstress株高有效穗穗下節(jié)長葉長葉寬穗長實粒結(jié)實率地上干物質(zhì)量地下干物質(zhì)量總干物質(zhì)量分蘗力稃毛酚反應葉毛殼色1-2節(jié)長長寬指數(shù)ABCDEFGHI