《不同生育期干旱胁迫条件下施钾对水稻生理性状和产量的影响》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2023-03-02
  • 明确不同生育时期干旱胁迫对水稻影响与钾素调控干旱胁迫机制,可为水稻的钾素管理和节水抗旱提供理论依据。采用不同时期水分和钾素管理两因素盆栽试验,设置施钾(+K)、不施钾(-K)两个钾肥处理;有效分蘖期干旱胁迫(TD)、孕穗期干旱胁迫(BD)、灌浆期干旱胁迫(MD)和正常灌溉(WW)四个水分处理,分析在不同生育期干旱胁迫钾肥对水稻产量和生理性状的影响。结果表明:干旱胁迫显著降低了稻谷产量,TD、BD、MD处理相较于WW处理,在-K条件下稻谷分别减产53.9%、45.2%、7.6%;而在+K条件下稻谷分别减产28.3%、16.5%和5.9%,不同生育期的干旱胁迫对产量的影响程度为:TD>BD>MD,且缺钾加剧了水分亏缺的负面影响。同时,干旱胁迫也造成冠层蒸腾速率、叶水势和叶片净光合速率下降,减少干物质积累,TD、BD处理相较于WW处理,叶片生物量分别平均降低42.9%、31.2%;茎鞘生物量分别降低43.8%和38.0%。不同生育期水分亏缺对生物量的影响为:TD>BD。而缺钾不仅造成净光合速率下降,也使叶面积和叶绿素含量降低,植株截获光辐射能力显著下降,干物质积累量减少,相较于+K处理,TD、BD及相应同时期WW处理的叶片生物量在缺钾条件下分别降低52.6%、32.7%、42.1%、31.2%,茎鞘生物量分别降低55.3%、63.6%、52.2%、28.0%,干旱胁迫加剧缺钾的消极影响。综上,干旱胁迫会降低净光合速率与叶水势,造成水稻减产,其中有效分蘖期和孕穗期的减产效应较灌浆期明显;缺钾不仅降低叶片净光合速率,也减少叶面积与叶绿素含量,水稻同化积累物质能力下降,抗旱性显著降低。

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    • 编译者:pengh
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    • 盐胁迫严重影响水稻的生长发育,降低作物产量。因此,利用数量性状位点(QTLs)和连锁标记技术培育耐盐高产水稻是分子育种的重点。 在农学杂志发表的一项研究中,西双版纳热带植物园(XTBG)的研究人员首先利用耐盐种质SR86与盐敏感的粳稻品种滇粳优1 (DJY1)杂交,分别产生F1和F2群体,与云南粳稻杂交,产生杂交株系。 研究人员确定了一种被命名为qST1.1的QTL,它在土壤条件下生长的SR86的耐盐性中发挥了重要作用。该QTL进一步得到纯合子替代系和基因渗入系的验证。 该qST1.1不仅提高了植株的抗盐胁迫能力,而且不影响产量;因此,它有可能成为利用MAS培育耐盐水稻的遗传资源。 他们利用高浓度的NaCl在土壤中施加盐胁迫,模拟盐渍土壤环境,以避免对正常生长条件的过度干扰。 结果表明,所采用的方法为选择耐盐水稻品种提供了一种新的有效途径。 此外,qST1.1的鉴定使SR86主要耐盐基因的分析成为可能。 最后,通过对水稻杂交株系(ILs)的一些产量特征的调查,发现该株系不仅耐盐性高,而且产量高、品质好,为水稻育种提供了潜在的资源。
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    • 编译者:季雪婧
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    • 黑麦草(Lolium perenne L.),是我国南方主要种植牧草之一,对土壤重金属(As、Zn、Cu、Pb、Cd等)具有一定富集效果。通过室内盆栽、正交试验的方法,研究不同水分、温度和施肥条件及其互作对黑麦草在Cu、Pb单一及复合胁迫下耐受性及富集能力的影响。结果表明:(1)在Cu、Pb胁迫下,黑麦草在90% WHC、保证N肥施用时取得最大生物量,其茎叶及根分别在30及25℃时生长积累最大;Cu-Pb复合胁迫使黑麦草地上部分的生长受到抑制。(2)综合分析金属含量及富集系数,90% WHC有利于黑麦草对Cu、Pb的富集,而温度、肥料随黑麦草富集部位及单一、复合金属污染的不同具有最适差异性。(3)黑麦草仅在90% WHC水分、30℃及施NPK肥时,对重金属Pb具有大于1的转运系数,其余各环境因子组合只能在不同程度上小幅改变植物转运系数,即黑麦草对Cu、Pb重金属的转运能力较差。(4)方差分析结果显示,水分和温度可作为对黑麦草Cu、Pb富集能力具有显著影响的单因子,在Cu、Pb单一污染胁迫下,还受到其二因素交互的显著影响;在单一及复合污染中,富集能力均受到与肥料间三因素交互作用的显著影响。综上,运用黑麦草作为修复植物改善土壤Cu、Pb污染状况时,可主要调节水分至90% WHC,并辅以改善温度和施肥条件来优化富集效果。