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植物营养与肥料学报 2024年第9期30卷 1731-1744页

作者：申长卫李帅李道涵徐玉张媛媛王振刘星郭新磊袁敬平河南科技学院资源与环境学院河南新乡453003 河南科技学院园艺园林学院河南新乡453003

【目的】白菜是典型的喜钾作物,缺钾严重影响其产量。苗期是挖掘钾高效白菜种质资源和耐低钾新品种培育材料鉴定的重要时期,遴选出的指标可以作为钾高效白菜种质资源鉴定和抗逆性研究的科学依据。【方法】以21个白菜自交系品种为试材进... 详细信息

【目的】白菜是典型的喜钾作物,缺钾严重影响其产量。苗期是挖掘钾高效白菜种质资源和耐低钾新品种培育材料鉴定的重要时期,遴选出的指标可以作为钾高效白菜种质资源鉴定和抗逆性研究的科学依据。【方法】以21个白菜自交系品种为试材进行了水培试验。设置适钾(NK,K+6.0 mmol/L)和低钾(LK,K+0.1 mmol/L)处理,连续培养3周后(四叶一心)取样,测定白菜幼苗根系形态、植株长势、钾素含量和积累量等指标。通过主成分分析,筛选影响白菜钾高效利用的重要指标,并利用聚类分析对21份种质进行聚类。【结果】相比适钾处理,低钾处理显著降低了21份白菜幼苗的根系表面积、根系体积、根尖数、地上部钾浓度(SKC)、植株钾浓度(PKC)、地上部钾积累量(SKA)和植株钾积累量(PKA)。所有品种的SKC、PKC、SKA、根系钾积累量(RKA)和PKA这5个指标的耐低钾系数均较低(LPTC钾浓度(RKC)的耐低钾系数较高(LPTC>1)。对参试21份白菜品种进行主成分分析和D值聚类分析,发现3个白菜种质资源属于耐低钾型品种;3个白菜种质资源属于中等耐低钾型品种;13个白菜种质资源属于中等低钾敏感型品种;两个白菜种质资源属于低钾敏感型品种。耐低钾型白菜‘HK42’在适钾和低钾处理下地上部钾运转效率差异不大,而低钾敏感型白菜‘HK40’低钾处理下根系钾运转效率相比适钾处理显著提高58.95%。与‘HK40’品种相比,‘HK42’品种地上部钾利用指数比和钾效率比分别显著降低74.01%和81.70%。【结论】根系干重、地上部钾积累量和植株钾浓度可以作为评价白菜品种耐低钾性强弱的指标。初步确认‘HK27’、‘HK42’和‘HK54’为耐低钾型白菜品种,‘HK40’和‘HK48’为低钾敏感型白菜品种。

关键词：低钾胁迫白菜耐低钾系数主成分分析种质资源

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钾高效小麦品种的筛选

钾高效小麦品种的筛选

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作者：雷丽平河南农业大学

学位级别：硕士

钾作为大量营养元素之一,在植物生长发育中起着重要作用。然而,由于土壤有效钾含量较低,不同作物对钾元素利用存在一定差异。据统计小麦钾肥当季利用效率小于40%,生产上存在普遍“高肥低效”现象,因此,筛选钾高效利用小麦品种对提高钾... 详细信息

钾作为大量营养元素之一,在植物生长发育中起着重要作用。然而,由于土壤有效钾含量较低,不同作物对钾元素利用存在一定差异。据统计小麦钾肥当季利用效率小于40%,生产上存在普遍“高肥低效”现象,因此,筛选钾高效利用小麦品种对提高钾肥利用和小麦产量具有重要意义。本研究利用室内水培试验和大田长期定位缺钾试验筛选了来自不同生态麦区小麦品种,为小麦钾高效种质资源创制奠定基础。主要研究结果如下:1.室内水培筛选钾高效小麦品种水培条件下设置正常钾（CK,2.00 mmol.L-1）和缺钾（DK,0.00 mmol.L-1）处理,发现小麦在缺钾25天出现生长抑制表型,长势优于对照（济麦22）包括科农9204、扬麦16号和宁麦16等21个小麦品种;对其生长指标如株高、根长、干重测定,发现不同小麦品种在DK条件下均出现显著变化;同样上述品种植株的根系形态如总根长、根表面积、根体积和根平均直径均也大于对照品种;其植株干重地上部和地下部干重的耐缺钾系数分别为0.98、0.95、0.83和0.83、0.98、0.78,均显著高于济麦22;在此基础上检测钾含量,计算不同小麦品种钾元素从根系到地上部转运系数,从中筛选出转运系数耐缺钾系数高于对照（0.63）小麦品种7个,分别为科农9204、扬麦16号、宁麦16、郑麦366、轮选987、洛旱2号、云台301,其钾分别为0.81、1.20、0.67、1.28、1.20、1.11、1.01。对上述指标进行方差分析,发现水培条件下不同指标在基因型间和钾水平间达到了极显著水平,主成分分析发现植株干重、钾含量、钾积累量、根表面积、根体积和总根长与小麦钾利用效率紧密关联,聚类分析小麦品种分成强耐缺钾型（23个）、耐缺钾型（24个）、缺钾敏感型（17个）三类不同钾利用效率小麦品种。2.田间连续不施钾条件下鉴定小麦钾高效品种大田条件下设置正常施钾（+K,当季正常施钾肥90.00 kg/hm2,土壤原始速效钾90.81mg·kg-1）和不施钾（-K,当季不施钾肥0.00 kg/hm2,土壤原始速效钾80.82 mg·kg-1）处理,进行连续2年实验,发现2021-2022年度实验中,不同小麦品种在-K条件下出现差异,利用其生物量、钾含量、钾转运系数等指标筛选来自不同生态区域小麦品种,发现拔节期钾高效品种其中黄淮南麦区品种为:郑麦1354、温麦4号、豫麦10号、偃展4110、豫农416;黄淮北麦区品种为:济麦22、科农9204、小偃54、丰抗13、轮选987;长江中下游麦区品种为:鄂麦12号、扬麦20、扬麦16号、宁麦13、华麦2566,对其产量性状统计发现无统计学差异。同样条件下,2022-2023年度对上述筛选品种在拔节期、灌浆盛期、收获期小麦不同组织钾含量、钾素积累量、钾素利用效率、指数等指标筛选,验证黄淮南郑麦1354、黄淮北济麦22、长江中下游鄂麦12号在河南的小麦钾吸收利用效率优于其它品种。对田间条件下18个指标关联分析,发现单株产量、籽粒钾素利用效率、钾收获指数、钾分配系数等7指标与小麦耐低钾能力紧密相关,推测其为田间小麦钾高效利用主要筛选指标。

关键词：小麦耐低钾系数钾利用效率钾利用指数产量品种筛选

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