苗期耐低氮基因型苦荞的筛选及其评价指标

发布时间：2018-04-13 06:31

本文选题：苦荞 + 耐低氮能力　；参考：《作物学报》2017年08期

【摘要】：土壤缺氮是造成我国黄土高原冷凉地区农业低产的主要原因。为了筛选耐低氮苦荞基因型及适宜鉴定指标,采用苗期水培方式,测定9个不同基因型苦荞在不同氮水平下的农艺性状、生理特性及植株氮素利用等指标,采用隶属函数法计算各指标耐低氮指数,通过主成分分析与聚类分析评价各基因型苦荞综合耐低氮能力。结果表明,低氮胁迫下,苦荞地上部生长受抑制程度大于根系,株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系体积、根系表面积及根系平均直径均呈下降趋势,主根长和根冠比呈上升趋势;根系活力、根系硝酸还原酶(NR)活性及可溶性蛋白含量有所下降,而根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量有所升高;叶片叶绿素含量、Fm和Fv/Fm降低,而Fo升高;植株全氮含量及氮积累量降低,而由于植株氮积累量降幅明显大于生物量降幅,导致氮利用效率显著升高。将25个单项指标转化为4个相互独立的综合指标(累计贡献率达87.44%),并将9个苦荞基因型划分为耐低氮型、中间型和不耐低氮型。为了预测苦荞基因型的耐低氮能力,将D值作因变量,各指标耐低氮指数作自变量进行逐步回归分析,建立最优回归方程,筛选出株高、茎粗、叶面积、根冠比、叶绿素含量、Fm、根系超氧化物歧化酶(SOD)活性及氮利用效率8项对苦荞耐低氮能力有显著影响的指标,并且9个苦荞基因型的苗期耐低氮能力预测值Y与D值显著相关(R2=0.998,P0.01),表明这8个指标可用于耐低氮苦荞基因型的快速鉴定。
[Abstract]:Soil nitrogen deficiency is the main cause of low agricultural yield in cold area of Loess Plateau in China.In order to screen the genotypes and suitable identification indexes of low nitrogen tolerance Tartary buckwheat, the agronomic characters, physiological characteristics and plant nitrogen utilization of 9 different genotypes of Tartary buckwheat at different nitrogen levels were determined by hydroponics at seedling stage.The low nitrogen tolerance index of each index was calculated by membership function method, and the comprehensive low nitrogen tolerance of Tartary buckwheat genotypes was evaluated by principal component analysis and cluster analysis.The results showed that under low nitrogen stress, the inhibition degree of aboveground growth of Tartary buckwheat was greater than that of root system, and the plant height, stem diameter, leaf area, dry weight of shoot, root volume, root surface area and mean diameter of root decreased.The root activity, the activity of nitrate reductase, the content of soluble protein, and the activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) were increased.The contents of soluble sugar and free proline in malondialdehyde (MDA) were increased, chlorophyll content (FM) and free proline (Fv/Fm) in leaves decreased, but Fo increased, total nitrogen content and nitrogen accumulation decreased, but the decrease of plant nitrogen accumulation was greater than that of biomass.Nitrogen use efficiency increased significantly.The 25 single indexes were transformed into 4 independent comprehensive indexes (the cumulative contribution rate was 87.440.The nine Tartary buckwheat genotypes were classified as low nitrogen tolerance type, intermediate type and low nitrogen tolerance type.In order to predict the low nitrogen tolerance of Tartary buckwheat genotypes, D value was taken as dependent variable and the index of low nitrogen tolerance was used as independent variable for stepwise regression analysis. The optimal regression equation was established, and the plant height, stem diameter, leaf area and root / shoot ratio were screened out.Chlorophyll content Fm, root superoxide dismutase (SOD) activity and nitrogen use efficiency (Nue) had significant effects on low nitrogen tolerance of Tartary buckwheat.The prediction value of tolerance to low nitrogen in seedling stage of 9 Tartary buckwheat genotypes Y and D value were significantly correlated with R2P 0.998N P0.01C, which indicated that these eight indexes could be used for rapid identification of low nitrogen tolerance Tartary buckwheat genotypes.
【作者单位】：山西师范大学生命科学学院;山西师范大学地理科学学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(31571604)资助~~
【分类号】：S517

【参考文献】

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【共引文献】

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