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磷胁迫对大豆不同磷素基因型光合作用的影响

李志刚!，谢甫绨"，张玉铃!，钟

鹏!，孙

杰#

（!$内蒙古民族大学，内蒙古通辽%"&%’#；"$沈阳农业大学，辽宁沈阳!!%%%%

#$通辽市木里图镇政府，内蒙古木里图%"&%%%

）摘

要："%%"年和"%%#年通过大田试验，

探讨了#种不同磷效率的基因型大豆在不同磷素水平下的净光合速率（()）、气孔导度（*+）、胞间隙*,"浓度

（*-）及蒸腾速率（./）的差异0结果表明：’项指标间存在着显著的正相关，低磷胁迫下大豆磷高效基因型光合能力明显高于磷低效基因型0关键词：大豆；磷素；基因型；光合速率中图分类号：1!2&

文献标识码：3

文章编号：!45!6%!&2（"%%’）%#6%"756%#

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)-O -P =)P G M ;=)M ;=M K O (6-)G O O G P M -L G 09&-7

)0:,：1K N S G =)；(;K +T ;K /@+；D G )K M N T G ；X G +T K )+G +K O )G M T ;K M K +N )M ;G M -P /=M G （()）磷是植物必需的三大元素之一，由于大豆在国民经济中占重要地位，大豆磷素营养研究颇多0近期国外侧重于磷素吸

收研究，我国目前对大豆主栽区土壤磷素状况，磷对大豆品质，磷的吸收、分布、转运率以及生理效应缺乏系统研究〔!〕0

磷在细胞膜结构、物质代谢、酶活性调节以及信号传导等方面都起着极为重要的作用0光合作用为植物的生命活动和物质代谢提供了碳架、原料和能量0磷在植物的光合作用中起着极其重要的作用0低磷处理对植物光合生产影响有哪些机理，笔者为此开展了低磷条件下大豆基因型生长和磷素营养特性的研究，并对不同磷素培养条件下大豆基因型光合与水分利用特性进行了测定和相关分析，以探讨大豆基因型磷效率特性的选择指标，为耐低磷大豆选、育种提供依据0

!材料与方法

试验于"%%"年’!!%月在辽宁省农业科学院试验站同时异地进行0选择缺磷的砂质土和常磷的棕壤土质0棕壤土的基础肥力为全氮!##%U <／R <、速效磷（(",2）!404U <／R <、有效钾（Y "

,）"5%U <／R <，T B 值为50!"；砂质土的基础肥力为全氮7’%U <／R <、速效磷20"’U <／R <、有效钾"’&U <／R <，T B 值为50"70用尿素将砂质土中的有效氮补给到棕壤土的水平0!0!供试材料所选择大豆基因型为"%%%年和"%%!年筛选出的三个基因型4个大豆品种0其中凤交27!2（J !），辽豆!!号（J "），为磷低效基因型；’2!!2（:!），锦5#%5（:"），为磷中效基因型；铁5222（Y !），辽豆!#（Y "

）为磷高效基因型05

7"!

收稿日期："%%’6%’6%’

作者简介：李志刚（!75%6）

，男（蒙古族），内蒙古通辽市人，讲师，在读博士，从事大豆营养生理研究0　万方数据

!"#试验处理及田间管理试验采取裂区设计，以不同磷含量土地作为主处理，$个供试品种作为副处理，重复%次"&月

#’日播种，&月#(日喷锄草剂，)月!*日出苗，)月#*日锄草，(月#&日收获"每处理每品种$行，行长%米，行距*"$米，

株距*"!米，密度为!!***株／亩"!"%测定方法在’月#’日，大豆生长最旺盛的盛花期，用美制+,-$&**便携式光合作用系统在田间测定其净光合速率（./）、气孔导度（01）、胞间隙02#浓度（0,）、气孔阻力（31）及蒸腾速率（34）"各部位叶片取样重复&次，每叶片重复测定%次"测定时间为上午(5%*!!!5%*，温度#)!#67，02#浓度%

$*!%(*8+／9+，相对湿度’):!6*:，.;<（光子通量密度.=>4>/;+?@

）为#***!##**"8>+?8-#?1-!"#结果与分析

#"!磷胁迫下净光合速率（./）变化净光合速率（./）变化如图!所示：在磷胁迫下，各基因型净光合速率均表现出下降趋势，磷低效基因型（8!、8#）下降幅度相对较大，分别为%6"%#:和%’")’:；磷高效基因型（9!、9#）下降幅度相对较小，分别为!#"6%:和!*")#:；另外，两种磷效率中等的基因型（C #、C #）下降幅度分别为#&"6&:和#*")!:"磷低效基因型的光合速率下降幅度高于磷中效基因型，光合速率的强弱排列顺序为9!!9#!C !!C #!8#!8!"说明磷素胁迫下不同基因型的变化程度不同，磷高效品种的光合能力下降相对较弱"

图!磷素胁迫下净光合速率及气孔导度的变化!"#$%&!’()*#&+,-%&+.,*+&+,-*&/.(,/,+0

*/(&/"1%)/&（2*）)*3+/,4)/)51,*3$1/)*1&（6+）$*3&%.(,+.

(,%$++/%&++#"#磷胁迫下气孔导度（01

）的变化磷胁迫下的气孔导度变化如图!所示：在磷胁迫下，各基因型气孔导度均表现出不同变化趋势，磷低效基因型（8!、8#）下降幅度相对较大，分别为)’"*:和)$"%6:；磷高效基因型（9!、9#）气孔导度不但没有下降而且略有上升，上升幅度较小，分别为("6(:和#"’’:；另外，两种磷效率中等的基因型（C !、C #）下降幅度分别为&’"$’:和!("*#:"磷低效基因型的气孔导度下降幅度高于磷中效基因型，气孔导度下降率排列顺序为9!"9#"C #"C !"

8#"8!"

说明磷素胁迫下不同基因型的变化程度不同，高磷效品种的气孔导度下降相对较弱"气孔开度对蒸腾有着直接的影响"现在一般用气孔导度（14>8D 4,E E >/F ?E 4D /E A ）表示，其单位为88>+?8-#?1

-!，也有用气孔阻力（14>8D 4,E G A 1,14D /E A ）表示的，它们都是描述气孔开度的量"在许多情况下气孔导度使用与测定更方便，因为它直接与蒸腾作用成正比，与气孔阻力呈反比"光合速率是02#供应的函数，气孔导度和胞间02#浓度是影响光合作用底物02#扩散速度的重要因素"前人研究表明，气孔导度降低，使02#向叶内细胞间隙的扩散受到限制，胞间02#浓度降低，且光合速率随气孔导度下降而降低时，形成光合作用的气孔限制：由于叶肉细胞光合能力下降则构成光合作用的非气孔限制"叶片细胞间02#浓度的高低，

是气孔因素和非气孔因素的综合结果"#"%磷胁迫对胞间02#浓度

（0,）的影响0,研究结果表明，各基因型大豆在磷素胁迫下，0,值出现明显变化"变化趋势各基因型间不相同，如图#所示：磷素胁迫下，磷高效基因型胞间02#浓度明显提高，提高幅度为’"66:和%"6):"表现出0,与./有极显著负相关，磷低效基因型的胞间02#浓度明显降低，降低幅度为%&")&:和%&"!(:"磷中效基因型的胞间02#浓度则有不同变化，