学术中心

全部分类
您现在的位置:
首页
/
/
利用半水培表型系统评价不同根系类型玉米生长早期磷素利用效率和耐受性

利用半水培表型系统评价不同根系类型玉米生长早期磷素利用效率和耐受性

  • 分类:学术中心
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:植物表型资讯
  • 发布时间:2023-04-12 09:30
  • 访问量:

【概要描述】

利用半水培表型系统评价不同根系类型玉米生长早期磷素利用效率和耐受性

【概要描述】

  • 分类:学术中心
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:植物表型资讯
  • 发布时间:2023-04-12 09:30
  • 访问量:
详情

利用效率基因型变异评价工具的开发对保证低磷环境下作物产量和农民收入至关重要。本研究旨在开发一种评估低磷环境下低磷耐受性和磷利用效率基因型变异的工具。在低磷(10 μM)和最佳磷(200 μM)供给条件下,采用半水培根系表型系统,测定20个不同根系的根系响应和磷效率性状。结果与最适施磷相比,低施磷使根冠生物量增加了48.7%(地上部干重减少了20.0%,根系干重增加了20.6%)。低磷供应增加了总根长17.8%,但降低了初生根深度,而各基因型的侧根数量没有显著变化。低磷胁迫提高了磷素利用效率。根据17个被测性状对低磷胁迫的基因型变异和相关性,将其中9个性状转化为低磷耐受系数(LPTC),并进行主成分分析。提取3个主成分得分进行层次聚类分析,将20个基因型分为3个P效率不同的组,包括2个P效率基因型和9个P效率基因型。本研究表明,水稻对低磷胁迫的反应存在基因型差异。高LPTC值的磷高效基因型通过调节根系结构和植物器官中磷和生物量的再分配,更好地适应低磷环境。利用所选性状及其LPTC值进行系统聚类分析,可作为评价基因型间磷效率的评价工具。

 

图1. 玉米在移栽后15天在半水培表型系统中生长。在低磷(10 μM, A)和最优磷(200 μM, B)条件下拍摄了玉米基因型(#12和#9)32天的根系图像。

 

图2. 在半水培表型平台上,在低磷(10 μM)和最优磷(200 μM)条件下生长32天,20个玉米基因型的17个地上部、根系和磷相关性状的低磷耐受系数(LPTC)。在20个基因型中,与最优磷供应相比,低磷供应提高了植物性状(填充橙色条)或抑制了植物性状填充蓝色条)。

 

图3. 20个玉米基因型根系干重(a)和2倍磷(P)处理下根系干重(b)的低磷耐受系数(LPTC)。数据为平均值(n = 4, + SE)。根干重在低磷处理中由高到低依次为基因型。

 

图4. 基于主成分得分的20个玉米基因型的层次聚类分析。以5为距离将20个基因型分为3个大分支:p高效基因型(#11和#12)、p低效基因型(#4、#5、#6、#9、#10、#15、#17、#19和#20)和中p高效基因型(#1、#2、#3、#7、#8、#13、#14、#16和#18)。

 

图5. 磷效率不同的玉米基因型对低磷胁迫的响应策略不同。在低磷条件下,磷高效基因型增加了地上部和根干重,而松高效基因型降低了地上部干重,增加了根干重。磷高效基因型增加了根长、根直径和初生根深度,而磷低效基因型在根长和根直径方面增加相对较少。各基因型对磷的吸收效率均有所降低,而高效基因型对植物各器官间磷的再分配和利用具有较高的调控能力,导致磷利用效率的低耐磷系数(LPTC)值高于低高效基因型。注:括号内为各性状的低磷容忍系数(LPTC)LPTC值大于1表明低磷胁迫增加了性状值(红色箭头),低于1表明低磷胁迫降低了性状值(黑色箭头),与最佳磷胁迫下的各性状相比,不同磷效率的基因型间某一性状的LPTC值越大,表明在低磷胁迫下该性状的维持能力提高。

 
 
来 源
Liang, L., An, T., Liu, S., Gao, Y., Yu, M.,Xu, B., Zhang, S., Deng, X., Bolan, N., Siddique, K. H. M., & Chen,Y. (2023). Assessing phosphorus efficiency and tolerance in maize genotypes with contrasting root systems at the early growth stage using the semi-hydroponic phenotyping system. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 1–12. 
 

编辑

康姆士
 

扩展阅读

扫二维码用手机看

推荐新闻

石时之约|韩志国:透过表型数据,看见植物的喜怒哀乐!
石时之约|韩志国:透过表型数据,看见植物的喜怒哀乐!
本期石时之约,我们将对话慧诺瑞德(北京)科技有限公司总经理、国际植物表型学会(IPPN)执委会委员/工业分会副主席韩志国,一起从表型数据的科学角度,去读懂农作物的喜怒哀乐和前世今生。
查看详情
本期石时之约,我们将对话慧诺瑞德(北京)科技有限公司总经理、国际植物表型学会(IPPN)执委会委员/工业分会副主席韩志国,一起从表型数据的科学角度,去读懂农作物的喜怒哀乐和前世今生。
慧科研、慧育种、慧种田——慧聚改变的力量
慧科研、慧育种、慧种田——慧聚改变的力量
让我们“慧聚”在一起,为“慧科研、慧育种、慧种田”赋能。
查看详情
让我们“慧聚”在一起,为“慧科研、慧育种、慧种田”赋能。
高通量植物表型平台建设注意事项
高通量植物表型平台建设注意事项
发布时间 : 2022-05-20 11:45:57
育种,是在给定的环境条件下,选择各种表型指标(产量、品质、抗性)最优的基因型材料的过程(AI育种,从这里起步)。育种工作中大约70%的工作量来自表型观察测量和筛选,是最耗人力物力的过程。
查看详情
育种,是在给定的环境条件下,选择各种表型指标(产量、品质、抗性)最优的基因型材料的过程(AI育种,从这里起步)。育种工作中大约70%的工作量来自表型观察测量和筛选,是最耗人力物力的过程。
作物生理表型测量基础原理
作物生理表型测量基础原理
发布时间 : 2022-05-13 10:56:43
生理表型测量的核心在于“早、快”,要在肉眼可见之前就能测量并预判出变化趋势,才是这个技术的核心价值。叶绿素荧光成像,恰好满足了这个要求。
查看详情
生理表型测量的核心在于“早、快”,要在肉眼可见之前就能测量并预判出变化趋势,才是这个技术的核心价值。叶绿素荧光成像,恰好满足了这个要求。

视频展示

透过表型数据看见植物的喜怒哀乐
00:59:21
所属分类:
视频展示
发布时间:
2022/11/13
关键词:

专题报道

本期石时之约,我们将对话慧诺瑞德(北京)科技有限公司总经理、国际植物表型学会(IPPN)执委会委员/工业分会副主席韩志国,一起从表型数据的科学角度,去读懂农作物的喜怒哀乐和前世今生。
搜索
确认
取消

联系我们

慧诺瑞德(北京)科技有限公司

地址:北京市海淀区西三旗街道建材城中路12号院8号楼2门 
电话:010-6292549082928854829288648292887418600875228 
传真:010-62925490-802
Email:
info@phenotrait.com

邮编:100096

在线留言

关注我们

这是描述信息

植物表型圈

这是描述信息

植物表型资讯

慧诺瑞德(北京)科技有限公司版权所有      京ICP备15043840号    网站建设:中企动力   北二分     法律声明