500余份玉米自交系根系低磷响应特征分析与农艺经济性状鉴定.doc

500余份玉米自交系根系低磷响应特征分析与农艺经济性状鉴
定
玉米磷高效育种是建立在掌握优良耐低磷种质资源基础之上的,因此对玉米耐低磷种质资源的筛选是进行遗传研究或养分高效育种的前提,也是整个实验的关键之一。

根系是玉米生长发育摄入所需养分的主要器官,根系适应能力不仅决定着磷的供应强度和有效性,进而影响磷的利用效率和作物生产力,由此选育具养分高效吸收利用根系的新种质,是提高土壤养分资源利用效率的有效措施。

玉米种质资源是选育新品种的物质基础,而种质遗传基础狭窄是玉米育种难以取得突破性进展的重要原因。

我国有丰富的玉米地方种质资源,地方种质大约占90%,但玉米育种研究者
利用的地方种质资源却不到3%,研究开发和利用还非常不够；热带、亚热带玉米种质中蕴藏着丰富的优良适应类型,主要是品质,抗病,抗倒伏,持绿期长等特性良好,是利用外来种质资源的主要方向之一。

本研究以CIMMYT.美国来源和国内北方骨干系共计524份大规模自交系为实验材料,分析其低磷营养响应特征的差异和低磷胁迫下各自交系的苗期根系形态生理机制,探讨玉米低磷响应种质的筛选指标。

同时,在四川和云南进行种植,并对其主要农艺、经济性状进行鉴定,结合根系性状与农艺经济性状综合分析,为发掘利用耐低磷玉米地方种质奠定理论基础,并从个体形态水平上评价供试材料的遗传多样性以及筛选具有重要育种目标性状的基因型,旨在为育种实践提供更广泛的种质资源利用途径。

主要研究结果如下：1.通过苗期低磷胁迫实验发现缺磷条件下根系形态的响应规律,其变化程度大小依次为：根冠比>最长根长>分支数>总根长>根尖数>交叉点>根面积>根体积。

2.定义根冠比和最长根长的变化率为
低磷响应系数,将其与产量相结合综合筛选出以CY72、DAN598等为代表的118
个磷高效材料。

3.以与重点根系性状呈显著性正相关的6个农艺性状为筛选指标,筛选出以(CML-28)-B、(CML-431)-B等为代表的各60个磷胁迫极端材料。

4.对所有农艺经济性状进行变异情况比较,结果显示分支数、轴重、百粒重、穗位高、行粒数、轴径、穗长、主轴长以及株高等都存在着较明显的变异幅度。

对变异系数大于0.2的农艺性状各进行极端材料的筛选,共得到如HaiO14、(NC350-B)-B等300个材料。

5.对17个性状作次数分布图分析结果表明,四川与云南两地相比生育期变化最为明显。

经统计发现供试材料在四川的抽雄期、吐丝期和散粉期均数分别比在云南要推迟26.4天、26.3天和24.3天。

6.通过比较代表性热带与温带种质材料之间的差异显著性,发现热带种质的生育期、穗位高、穗位叶长、雄穗主轴长及分支数、叶片数、穗粗、轴粗、穗行、行粒、轴重以及百粒重与温带种质有着显著性差异。

7.性状间的相关分析显示,与百粒重呈极显著正相关的依次为株高、主轴长、穗位高、穗位叶宽和穗位叶长；而成极显著负相关的依次为吐丝期、散粉期、抽雄期、雄穗分支数和叶片数。