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本研究在对东北地区226个大豆品种进行磷效率鉴定分类的基础上,2001年对筛选出的43个大豆品种在同一地块上进行再次评价,以期筛选出磷高效基因型大豆。2002年从筛选出的大豆中选取磷高效(K1、K2)、中效(Z1、Z2)、低效(M1、M2)基因型大豆,设置缺磷、低磷、正常供磷三个磷水平,在苗期进行砂培试验,通过对植株根系形态及生物量等性状磷效率基因型差异的研究,来探讨大豆苗期磷效率评价指标。主要研究结果如下:
本试验筛选出4种磷高效基因型大豆,锦豆33号、铁7555、大黄豆和辽豆13号,5种磷低效基因型大豆,锦8-14、凤交59-15、铁丰3号、辽豆11号和辽9111。对不同基因型大豆根系形态及生物量的研究表明:大豆根系形态特性及生物量对磷胁迫的反应具有明显的基因型差异。两叶期,磷高效基因型除地上干重优势较明显外,其余性状不论是缺磷还是低磷条件均未发挥出其基因型潜力的优势。
四叶期,缺磷条件下,各基因型的侧根数、根吸收面积、茎叶干重等性状均受到明显的抑制作用,磷高效基因型的受抑制程度低于磷中、低效基因型,方差分析表明,与磷中、低效基因型的差异达显著或极显著水平;各基因型的侧根长、根冠比受到了明显的诱导作用,磷高效基因型表现出明显的优势,与磷中、低效基因型的差异达极显著水平;各基因型的主根长、根体积、地下干重在缺磷条件下无明确的变化趋势,磷高效基因型主根长、根体积的适应性并未表现出优势,而地下干重显示出明显的优势。低磷条件下,磷高效基因型地下干重及根冠比的适应性表现出明显的优势,但其余性状的优势不明显。磷高效基因型并非所有性状的适应性均能表现出优势。
综合评价表明,四叶期,缺磷胁迫下,磷高效基因型的综合系数(评价磷效率特性的综合指标)为12.1(K1)、11.0(K2),均显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗缺磷胁迫能力,说明四叶期可作为耐缺磷胁迫基因型的筛选期。相关性分析表明,根表面积与综合系数的相关性达极显著水平,可作为缺磷胁迫时衡量磷效率特性的评价指标。