论文部分内容阅读
采用营养液培养方法。在不同的磷水平下对90个拟南芥生态型进行筛选,根据种子产量计算磷效率系数(-P/+P),并初步探索了磷高效的生理机制,主要研究结果如下: 1.对各种拟南芥栽培方法进行比较,发现自然低磷土壤栽培、砂培等方法均不适合进行拟南芥磷营养的筛选试验,而拟南芥在营养液培养条件下可以较好的生长发育,且营养条件容易控制,故确定采用营养液栽培方法进行拟南芥磷高效生态型的筛选; 2.根据营养液培养磷浓度梯度试验,初步认为拟南芥在磷浓度(以单质计)为0.15-1.5mg/L的范围内出现典型的缺磷症状且生态型之间差异显著,并根据第一次筛选试验结果我们确定低磷处理的磷浓度应为1.0mg/L,而当磷浓度(以单质计)为15mg/L时,拟南芥生长良好,故确定该浓度为拟南芥生长的适宜磷浓度; 3.从2001年10月至2003年2月共进行了6次筛选试验,前两次试验主要是对90个拟南芥生态型进行初步筛选,后四次试验主要是对前两次筛选试验的补充和验证。将求得的磷效率系数应用SAS软件进行聚类分析,最后获得3个磷高效生态型(代号为01,03,05,磷效率系数分别是0.546,0.702,0.504)和4个磷低效生态型(代号为02,04,06,07,磷效率系数分别是0.377,0.387,0.267,0.335)。 4.应用筛选出的3个磷高效生态型和4个磷低效生态型进行营养液培养,初步探索磷营养高效和低效的生理机制。结果表明,拟南芥在低磷培养两周后植株表现出缺磷症状,但磷高效生态型的缺磷症状比磷低效生态型要轻;与适宜磷处理相比较,拟南芥在低磷处理下的生物量均有所降低,而低磷对磷高效生态型地上部干重、根部干重和单株重的影响均要比低效生态型小,7个生态型在低磷处理下的根冠比比适宜磷处理下的根冠比大,磷高效生态型01,03,05分别增长了7.9%、7.8%、8.1%,磷低效生态型02,04,06,07分别增长了0.8%、1.9%、0.7%、2.5%,磷高效生态型根冠比的增长率高于磷低效生态型,达显著水平;不同磷效率的生态型的主根长也表现出明显的差异;低磷处理的磷含量和积累量均低于适宜磷处理,01,02,03,04,05,06,07在低磷处理下的磷积累量分别较适宜磷处理降低了48.3%,65.3%,59.8%,66.7%,56.8%,65.2%,65.6%,磷高效生态型磷积累量的减少量均低于60%,而磷低效生态型02,04,06,07的磷积累量均减少65%以上,统计结果表明其差异达极显著水平,相关性分析表明各生态型的干物质量与磷积累量呈正相关(r=0.881***),而与磷含量呈负相关(r=-0.693**),这说明随着干物质量的增加,磷积累量是增加的,而磷含量则是减少的,磷含量的减少可能与“稀释效应”有关:Al、Ca、Zn、Mo、Mg、K、Fe、Cu等8种营养元素的含量与磷营养效率的高低没有明显的规律可循;另外,生态型之间磷效率的差异在酸性磷酸酯酶活性的变化上得到体现,拟南芥在低磷条件下酸性磷酸酯酶活性有不同程度的增强,而且与磷低效生态型相比,磷高效生态型在低磷胁迫条件下酸性磷酸酯酶的活性较施磷条件下增加更多,相关分析结果表明酸性磷酸酯酶活性与磷效率系数之间呈正相关关系(r=0.930***),与磷积累量呈负相关关系(r=-0.138)。