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氮磷钾胁迫下不同D基因组人工合成小麦生长和养分积累差异

2015-01-27杨玉敏杨武云万洪深雷建容阳路芳张庆玉

植物营养与肥料学报 2015年5期
关键词:氮磷利用效率分蘖

杨玉敏, 杨武云, 万洪深, 张 冀, 李 俊, 雷建容, 王 琴, 阳路芳, 田 丽, 张庆玉*

(1四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川成都 610066; 2四川省农业科学院作物研究所,四川成都 610066;3农业部西南地区小麦生物学与遗传育种重点实验室,四川成都 610066)

氮磷钾胁迫下不同D基因组人工合成小麦生长和养分积累差异

杨玉敏1,3, 杨武云2,3, 万洪深2,3, 张 冀1, 李 俊2,3, 雷建容1, 王 琴2,3, 阳路芳1, 田 丽1, 张庆玉1,3*

(1四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川成都 610066; 2四川省农业科学院作物研究所,四川成都 610066;3农业部西南地区小麦生物学与遗传育种重点实验室,四川成都 610066)

【目的】人工合成小麦具有很多优良性状,是现代小麦遗传改良的重要基因资源。本研究以具有相同AB基因组、不同D基因组的人工合成小麦材料Syn79(S79)和Syn80(S80)为供试材料,研究在氮磷钾胁迫下其生长、养分积累、养分分配和利用,差异,为小麦抗逆性基因定位和抗逆性遗传改良提供依据。【方法】采用盆栽试验,以施用N 0.20、P2O50.15和K2O 0.15 g/kg土为正常氮磷钾水平,以不施氮磷钾作为胁迫,设立4个处理: NPK(CK)、 N0PK、 NP0K、 NPK0。小麦整个生育期每隔1个月调查1次株高和分蘖,成熟期,将小麦分根、茎叶、颖壳(穗)和子粒4个部分整理样品,收集株高、有效分蘖数、根长、穗长、根重、茎叶重、穗重、籽粒重、小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重和结实率。【结果】D基因组来源不同的人工合成小麦S79和S80在氮磷钾胁迫下生长、养分积累、分配和利用方面差异很大。从生长角度看,S80对氮磷胁迫敏感性低于S79,其在氮磷胁迫下长势优于S79,主要表现为株高、有效分蘖、分蘖成穗率、单株茎叶、颖壳和籽粒重等农艺性状显著好于S79。S80在氮磷钾胁迫下株高、根长和根冠比显著增加,S79的显著降低。S79在钾胁迫下农艺性状表现好于S80,主要表现为低钾环境下S79单株根重、茎叶重、颖壳重和籽粒重均高于S80。从养分积累、分配和利用看,S79在氮钾胁迫下单株氮磷钾养分积累高于S80,但S80在氮钾胁迫下的氮磷钾利用效率和收获指数均高于S79;磷胁迫下,S80单株、单株茎叶和单株颖壳中氮磷钾养分积累高于S79,但其利用效率和收获指数低于S79。S80在氮磷胁迫下籽粒中养分分配率较高,S79在钾胁迫下籽粒中养分分配较好。【结论】S79和S80在不同养分胁迫下生长、养分积累、分配和利用产生差异。S80耐低氮低磷,S79耐低钾;S80在氮钾胁迫下对氮磷钾养分利用较高,S79在磷胁迫下对氮磷钾养分利用较高。S80在养分胁迫下通过增加根长扩大养分供给范围,增加养分供给量,满足作物生长,加快养分向穗部转运,降低对籽粒产量影响。

人工合成小麦; 氮磷钾胁迫; 生长; 养分积累; 养分利用

普通六倍体小麦(TriticumaestivumL., 2n=42, AABBDD)由野生二粒小麦(Triticumdicoccoides, AABB)与节节麦(Aegilopstauschii, 2n=14, DD)天然杂交自然加倍进化而成,研究表明参与进化的节节麦类群单一[1],较A、B基因组,普通六倍体小麦D基因组的遗传基础狭窄[2]。上个世纪90年代,国际玉米-小麦改良中心(CIMMYT)利用硬粒小麦(Triticumdurum, 2n=28,AABB)和自然界中类群丰富的节节麦通过人工杂交加倍创造了人工合成(六倍体)小麦(Synthetic hexaploid wheat),拓宽了现代小麦,特别是小麦D基因组的遗传多样性[3-4]。人工合成小麦具有丰富的抗病虫性[5-11]、抗穗发芽[12]等抗逆性,其中不少抗逆基因资源来自于节节麦D基因组[13-14]。杨武云等[15]利用人工合成小麦与四川小麦SW3243杂交、回交育成的高产抗病品种川麦42展示了人工合成小麦在现代小麦改良中的重要意义。李俊等[16]运用分子生物学技术鉴定出川麦42中提高籽粒产量相关的基因位点Xbarc1183-4DL,来源于人工合成小麦D基因组,显示了人工合成小麦作为桥梁资源拓宽普通小麦D基因组遗传多样性的巨大价值。

氮、磷、钾是植物生长的必需大量元素。研究表明,作物种间或种内在养分吸收、利用和积累存在显著的基因型差异[17-19],养分吸收、利用和积累效率可以遗传[20]。20世纪90年代中期以来,我国从CIMMYT引进了大量的人工合成小麦,对其抗病性、高分子谷蛋白亚基等进行了评价与分析[21-22],但有关抗逆性以及养分利用情况研究很少,尤其是针对人工合成小麦D基因组方面的研究几乎为零。本研究以具有相同AB基因组、不同D基因组,且长势差异明显的人工合成小麦材料Syn79和Syn80为研究对象,对其在氮磷钾养分胁迫下的生长、养分积累、分配和利用差异进行了研究,为进一步利用人工合成小麦优异抗逆、营养高效基因资源提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为人工合成小麦Syn79(S79)和Syn80(S80),具有相同AB基因组和不同D基因组,即利用同一个四倍体硬粒小麦分别与两个不同的节节麦人工杂交加倍的后代。

1.2 供试土壤

供试土壤为四川省德阳市中江县仓山镇响滩村贫瘠旱地的耕作层(0—15 cm),土壤经风干、打碎、混匀,用于盆栽试验。土壤为碱性紫色土,理化性质为pH 7.85、全氮0.80 g/kg、全磷0.77 g/kg、全钾23.3 g/kg、有机质9.1 g/kg、碱解氮47 mg/kg、速效磷3.5 mg/kg、速效钾107 mg/kg。

1.3 试验设计

采用网室盆栽试验。选用高30 cm,直径25 cm的盆装土,每盆装土7.5 kg,基肥为分析纯的尿素、磷酸二氢钙和氯化钾。氮磷钾3种主要营养分别设置施用与不施用2个浓度,每份材料设置4个处理: 1) NPK(CK),2) N0PK,3) NP0K,4) NPK0。N、P2O5、K2O施用浓度均为0.20、 0.15、 0.15 g/kg土,每个浓度处理设5次重复。苗期定苗,每盆5株。整个生育期以自来水浇灌,其他管理一致。

1.4 数据调查与统计分析

小麦生长情况调查: 小麦整个生育期每隔1个月调查1次株高和分蘖。成熟期,将小麦分根、茎叶、颖壳(穗)和子粒4个部分整理样品,收集主要农艺性状数据,包括株高、有效分蘖数、根长、穗长、根重、茎叶重、穗重、籽粒重、小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重和结实率等。

植株根、茎叶、颖壳(穗)和子粒4个部分于105℃下杀青30 min后,在70℃下烘至恒重,调查干物质积累和分配;烘干后的样品粉碎后检测氮磷钾含量。样品检测均采用标准方法[23]。根据各部位养分含量计算各部位养分积累、分配和利用效率。公式如下:

养分积累量=生物量×养分含量

养分分配比例=养分积累量/植株积累量×100

养分利用效率=籽粒产量/植株养分积累量

养分收获指数=籽粒养分积累量/植株养分积累量

用Excel和DPS 7.0进行各参数的数据统计和显著性分析,多重比较采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾胁迫对株高的影响

氮磷钾小麦生长必需营养元素,缺氮磷钾会显著抑制植株株高的增长,在生长中期表现得最明显。与NPK相比,磷胁迫对株高影响最显著,其次是氮元素,影响最小的是钾元素(表1)。

小麦S79和S80在氮磷钾胁迫下株高响应差异显著。全营养下,S80在前中期株高增长速度显著快于S79,在后期S80株高低于S79。氮磷钾胁迫促进S80株高增加,增加最明显的是磷胁迫,其次是氮胁迫,然后是钾胁迫。S79正好相反,在氮磷钾胁迫下株高显著降低。整个生育期S80在氮胁迫(N0PK)、磷胁迫(NP0K) 和钾胁迫(NPK0)下株高均高于S79。综上,S80在氮磷钾胁迫下株高显著高于S79。

2.2 氮磷钾胁迫对分蘖的影响

注(Note): 同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)Values followed by different letters in the same column are significantly different atP<0.05 level.

表2 人工合成小麦S79和S80氮磷钾胁迫下的分蘖

Table 2 Tillers of synthetic hexaploid wheat S79 and S80 under N, P and K stresses

注(Note): 同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)Values followed by different letters in the same column are significantly different atP<0.05 level.

由表2可知,氮磷钾胁迫显著降低小麦的最大分蘖、有效分蘖和无效分蘖。不同胁迫对S79和S80分蘖的降低程度显著不同,磷胁迫降低最显著,其次是氮胁迫,影响最小的是钾胁迫。人工合成小麦一般分蘖较多,分蘖成穗率较低。氮磷钾三种元素中,氮、钾胁迫对分蘖成穗率的影响较小,磷胁迫则显著提高两品种的成穗率。

由表2也可看出,S79和S80在氮磷钾胁迫下分蘖响应不同。4个处理下S79和S80的最大分蘖、有效分蘖、无效分蘖和分蘖成穗率响应差异均显著。全营养下,S79的最大分蘖、有效分蘖和分蘖成穗率均显著高于S80。氮胁迫下,S80的最大分蘖和有效分蘖均高于S79。S80在氮胁迫下分蘖成穗率显著提高,S79显著降低。磷胁迫下S80的最大分蘖和有效分蘖均显著高于S79。钾胁迫下,S80的有效分蘖减少数小于S79,且有效分蘖高于S79。综合可知,S80在氮磷钾胁迫下有效分蘖和分蘖成穗率均高于S79。

2.3 氮磷钾胁迫对成熟期主要农艺性状的影响

氮磷钾胁迫降低了人工合成小麦S79和S80绝大多数农艺性状指标,只提高少数指标,比如结实率和穗粒数(表3)。S79和S80对磷胁迫最敏感,降低幅度也最大,其次是氮胁迫,然后是钾胁迫。磷胁迫显著降低小麦单株根重、茎叶重、穗重、籽粒重和穗长,提高穗粒数、穗粒重、千粒重和结实率。氮胁迫降低茎叶重、穗重、单株重、千粒重、根长、穗长、小穗数和千粒重,提高穗粒数、穗粒重、结实率、根和籽粒在总生物量所占比例。钾胁迫提高S79和S80穗粒数和结实率。

人工合成小麦S79和S80在氮磷钾胁迫下农艺性状表现差异显著(表3)。对照(全营养)下, S80的单株籽粒重、单株穗重、穗长、穗粒数、穗粒重和结实率均显著高于S79。氮胁迫下,S79与S80的绝大多数农艺性状变化趋势相同,但单株根重的变化趋势不同。在氮胁迫下,S80单株茎叶重、颖壳重、籽粒重、穗粒数、小穗数和结实率均显著好于S79。S79和S80在氮胁迫下根部响应差异显著。与对照相比,S79在氮胁迫下根重显著增加,根长和根冠比显著降低;S80根重降低不显著,根长和根冠比显著增加。由此推测,S79通过增加根量扩大养分吸收量,减少氮胁迫对植株生长的影响,S80通过保持一定的根长和根重来满足自身生长和养分的供给。S80在氮胁迫下农艺性状表现好于S79,也就是说S80耐低氮胁迫能力高于S79。磷胁迫下,S80的单株根重、茎叶重、穗重、单株重的降低幅度均显著小于S79,且S80的单株根重、茎叶重、穗重、籽粒重、单株重、根长、根冠比、穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重均高于S79。表明S80比S79耐低磷。钾胁迫下,S79单株根重、茎叶重、籽粒重、总生物量、根长、穗长、穗粒数和穗粒重均提高,而S80降低。S79在钾胁迫下单株根重、茎叶重、穗重、籽粒重和单株重均高于S80。表明S79比S80更耐低钾胁迫。综上分析,S80较S79耐低氮低磷,低氮低磷环境下,S80通过增加根长来扩大养分的吸收量,加快养分向穗部的转运,降低对籽粒产量的影响。低钾环境下,S79的农艺性状表现好于S80,S79的根长和根重均高于S80。

注(Note): 同行数据后不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)Values followed by different letters in the same row are significantly different(P<0.05).

2.4 氮磷钾胁迫对养分积累和养分利用的影响

由表4可知,无论是否氮磷钾胁迫,4个处理下,氮磷主要分配在穗部(颖壳和籽粒中),氮在穗部分配率为61.09 %~77.95 %, 磷在穗部分配率为76.61 %~91.27 %; 钾主要分配在茎叶中,在茎叶中分配率为49.04 %~69.78 %。不同处理下籽粒中的氮磷钾3种元素积累最多的均是氮,其次是钾,最少的是磷。从分配比例看,不同处理下籽粒中磷分配比例均最高,其次是氮,最后是钾。氮磷胁迫下单株养分积累量降低显著,钾胁迫对单株养分积累量的影响相对较小。

S79和S80在氮磷钾胁迫下不同部位养分积累和分配不同。全营养下,S80单株氮磷积累量显著高于S79,而钾单株积累量显著低于S79。氮胁迫下S79磷积累量提高,S79的根、颖壳和籽粒氮磷积累量降低比S80少,S80茎叶中氮钾积累量降低少于S79。S80在氮胁迫下籽粒中氮磷钾养分积累和养分分配率均高于S79。由此可知,在氮胁迫下,S80茎叶和籽粒在氮磷钾养分积累和分配上要好于S79,S79的根和颖壳在氮磷钾养分积累和分配要好于S80。由此推测,氮胁迫下S80吸收的养分在籽粒的积累量相对较多,这可能与其高转运有关。磷胁迫下,人工合成小麦S80单株氮磷钾养分积累降低量显著低于S79,尤其是氮和磷单株养分积累量变化差异非常大,产生差异的主要原因是人工合成小麦S80在根、茎叶和颖壳中的氮磷养分积累量和养分分配率降低幅度显著小于S79。S80在磷胁迫下单株氮磷钾养分积累量均显著高于S79,导致这一现象的主要原因是S80在磷胁迫下根和籽粒中氮磷养分积累高于S79,茎叶和颖壳氮磷钾养分积累高于S79。钾胁迫下,S79单株氮磷养分积累量显著提高,S80单株氮磷养分积累量显著降低,但是S80单株钾积累降低幅度显著低于S79。钾胁迫会促进S79的根、茎叶和籽粒中氮磷养分积累量的增加,降低S80根、茎叶和籽粒中氮磷积累量。S79在钾胁迫下单株氮磷钾养分积累高于S80,主要表现在S79的根、茎叶氮磷钾养分积累高于S80,S79籽粒中氮钾高于S80。在4个不同处理下,S80单株籽粒磷积累量均高于S79。在全营养、氮和钾胁迫下,S80在籽粒中氮磷钾分配率高于S79。综上,S80在低氮低磷环境下,养分积累量较高,比S79耐低氮低磷。S79在低钾胁迫下养分积累量高于S80。

氮磷钾胁迫对人工合成小麦S79和S80养分利用效率和收获指数有重大影响。全营养下,人工合成小麦S79和S80氮利用效率平均值为11.71 g/g,磷的利用效率平均值为153.51 g/g,钾的利用效率平均值为 10.29 g/g。氮胁迫会促进氮、钾利用效率和氮、磷、钾收获指数的提高,钾胁迫会促进磷、钾利用效率和收获指数的提高。

注(Note): 同行数据后不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) Values followed by different letters in the same row are significantly different(P<0.05).

同时,S79和S80在氮磷钾胁迫下养分利用效率和收获指数存在显著差异(表5)。全营养下,S80氮磷钾养分利用效率和收获指数均显著高于S79。氮胁迫下S80氮、磷、钾利用效率和收获指数显著高于S79。氮胁迫提高S80磷利用效率,降低S79磷利用效率。磷胁迫下,S79氮、磷、钾利用效率和收获指数均提高,S80氮、磷、钾利用效率和收获指数均降低,且S79的氮、磷、钾利用效率和收获指数均高于S80。钾胁迫下,S80和S79磷、钾利用效率提高,S79的磷、钾利用效率提高幅度显著高于S80,但S80的磷、钾养分利用效率和氮、磷、钾收获指数高于S79。

注(Note): 同列数值后不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05) Values followed by different letters in the same column are significantly different atP<0.05 level.

3 讨论与结论

氮素是人工合成小麦生长发育和产量形成最重要的元素之一。氮胁迫显著影响人工合成小麦的株高,前期株高增加缓慢,显著降低最大分蘖、有效分蘖、穗长、单株茎叶重、单株穗重、单株生物量、小穗数、千粒重等农艺性状。氮胁迫显著降低人工合成小麦根、茎叶、颖壳、籽粒中氮含量和氮积累量,同时降低茎叶、颖壳中氮分配率,提高根和籽粒中氮分配率。氮胁迫显著提高籽粒中磷、钾含量和积累。由此也可看出氮胁迫在降低植株各部位氮含量和氮积累,提高籽粒磷钾含量和积累量,会促进氮、磷、钾向籽粒中转移,提高了氮、磷、钾利用效率和收获指数。

磷胁迫显著影响人工合成小麦株高的增长速度,在前5个月影响最显著。同时,磷胁迫显著降低人工合成小麦最大分蘖、有效分蘖、无效分蘖、根重、茎叶重、颖壳和籽粒重,提高了成穗率、结实率、千粒重和穗粒数。磷胁迫显著降低人工合成小麦根、茎叶、颖壳和籽粒氮磷钾养分积累量,却提高根和籽粒中磷、钾含量。磷胁迫提高了钾利用效率。由此可推测,磷对根系生长以及细胞分裂极为重要,根系中磷含量的提高是对磷胁迫的反应,即对磷的再分配以保证根系以及籽粒等细胞分裂较为旺盛的组织的需要。磷直接参与人工合成小麦的光合作用、呼吸作用、糖类和蛋白质的代谢,对物质和能量的转移、传递和积累至关重要。适量的磷促进分蘖和根系的生长,增加干物质积累,促进茎叶中碳水化合物等向籽粒中转运并积累。

氮、磷胁迫对人工合成小麦的农艺性状和养分积累和利用影响很大,而钾胁迫相对影响较小,这可能与土壤中本身的养分有关。试验土壤是川中丘陵区的碱性紫色土,此土壤有效氮、磷、钾较少,钾贮量丰富,在有效钾不足时土壤中全钾会转化成有效量满足植物的生长需求。钾胁迫降低人工合成小麦最大分蘖、有效分蘖、单株穗重、小穗数、千粒重,会提高结实率。同时,钾胁迫显著降低人工合成小麦根中氮含量、颖壳中磷含量、茎叶中钾含量,也降低颖壳中磷钾养分积累量、茎叶中钾养分积累量和氮利用效率,却显著提高根和籽粒中钾含量、根中磷钾积累量,以及磷钾的利用效率和收获指数。由此可知,钾主要积累在人工合成小麦的茎叶中,它在代谢过程中起着重要作用,不仅促进光合作用、碳水化合物形成和积累,还促进氮代谢,提高植物对氮的吸收和利用,如钾离子通道形成跨膜电位对其它元素的吸收非常重要。

S80和S79的生长势差异显著,S80耐低氮低磷,S79耐低钾。S80在氮磷胁迫下株高、有效分蘖、茎叶、颖壳重、籽粒重和单株重显著高于S79。钾胁迫下S79的最大分蘖、根重、茎叶重、颖壳、籽粒和单株重均高于S80的。S79和S80在全营养下茎叶重、穗重和单株生物产量差异不显著,但S80单株籽粒重显著高于S79。由此农艺性状可知,S80在不同的养分环境下生长均较好,在低氮、低磷环境下表现较好。从养分利用角度看,S80的表现也好于S79。在氮、磷、钾胁迫和全营养下,S80氮、磷、钾养分在籽粒中养分分配率显著高于S79,S80氮、磷、钾养分利用效率和收获指数均显著高于S79。S80在氮、磷、钾胁迫下株高、根长和根冠比显著增加,S79的显著降低。由此可推测,S80在养分胁迫下通过增加根长扩大养分供给范围,增加养分供给量,满足作物生长,加快养分向穗部转运,降低对籽粒产量影响。由此也是否可推知,S80的养分利用效率与其高转运基因有关?

植物养分利用效率与基因有关,但养分利用效率涉及过程多、因素广,定位的养分利用效率基因在小麦A、B、D基因组上都有[24-29]。如,1B染色体上与磷利用效率相关的磷转运蛋白基因TaPH2;1[28]。本试验材料的遗传背景的差异主要是D基因组上,因此导致其产生长势、养分积累和利用差异的控制基因应该在D基因组上。Su[24]和Xu[27]在普通小麦2D染色体上定位了与磷利用效率相关的数量性状基因位点(QTLs),在1D和5D上存在与营养利用效率相关的数量性状基因位点[25]。然而这些研究只集中在普通小麦中,其遗传变异类型远不及人工合成小麦变异类型丰富,尤其表现在D基因组上,因此,对人工合成小麦中D基因组上与营养利用效率相关基因的发掘与分析对丰富普通小麦中的基因类型具有重要价值。

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Difference in growth and nutrient accumulation of synthetic wheat with different D genome under nitrogen, phosphorus and potassium stresses

YANG Yu-min1,3, YANG Wu-yun2,3, WAN Hong-shen2,3, ZHANG Ji1, LI Jun2,3, LEI Jian-rong1,WANG Qin2,3, YANG Lu-fang1, TIAN Li1, ZHANG Qing-yu1,3*

(1SoilandFertilizerResearchInstitute,SichuanAcademyofAgriculturalSciences,Chengdu610066,China; 2CropResearchInstitute,SichuanAcademyofAgriculturalSciences,Chengdu610066,China;3KeyLaboratoryofWheatBiologyandGeneticImprovementonSouthwesternChina,MinistryofAgriculture,Chengdu610066,China)

【Objectives】 Synthetic wheat has many desirable qualities derived from D genome ofAegilopstauschii. The synthetic wheat cultivar, S79 and S80, have the same A and B genomes but different D genome. The two cultivars were used to evaluate the growth, nutrient use efficiency and tolerance to nitrogen(N), phosphorus(P) and potassium(K) stresses,which will provide information for the localization of tolerance genes and improvement of heredity in wheat breeding in the future. 【Methods】 A pot experiment was carried out with the two synthetic wheat cultivar, S79 and S80. N 0.20 g/kg、P2O50.15 g/kg and K2O 0.15 g/kg were set as sufficient supplies, no N, P and K as stress. Four treatments were designed: NPK(CK), N0PK, NP0K and NPK0. The plant height and tillering number were investigated once a month during the whole growing stage. The whole plant samples were collected at harvest and divided into root, stem and leaves, shells(ears) and grains. The yield components were investigated. 【Results】 The significant differences in growth, nutrient accumulation and nutrient use efficiency were found between S79 and S80 under N, P or K stress. S80 exhibited lower sensitivity to N and P stress than S79, and demonstrated better performance on growing vigor, effective tiller, stem, leaf, glumes and grain yield per plant. Plant height, root length and the ratio root versus shoot from S80 increased significantly, but these indexes in S79 reduced significantly. Wherea, S79 had lower sensitivity to low K, and showed better agronomic performance than S80 under K stress. Root weight, stem and leaf weight, spike weight and grain weight per plant of S79 were higher than those of S80 under K stress. Although S79 accumulated more N, P and K than S80 under N and K stress, but N, P and K use efficiency and harvest index of S80 were higher than those of S79. Accumulation of N, P and K in the stem, leaf and spike of S80 was higher than those in S79 under P stress. While, N, P and K use efficiency and harvest index of S80 were lower than those of S79. Nutrient distribution rate in grain of S80 was higher than that in S79 under N and P stress, while S79 had higher nutrient distribution rate than S80 under K stress.【Conclusions】The synthetic wheat S80 had the stronger tolerance to N, P stress, and S79 had the greater toleration to K stress. N, P and K use efficiency of S80 were higher than that of S79 under N and K stress, but these indexes of S79 were higher than those of S80 under P stress. S80 increased root length, and expanded the scope of nutrient supply, and increased nutrient supply, and met the requirement for crop growth, and accelerated nutrient transport to ears, and then reduced effect of N, P and K stress on grain yield.

synthetic wheat; nitrogen, phosphorus and potassium stress; growth; nutrient accumulation; nutrient use efficiency

2014-06-04 接受日期: 2014-10-13 网络出版日期: 2015-06-04

国家小麦产业技术体系项目(CARS-3-2-41);四川省财政基因工程项目(2011JYGC09-24); 四川省财政育种论文基金项目(2012LWJJ-005); 四川省财政育种论文基金项目(2013LWJJ-007)。

杨玉敏(1981—),女,湖北荆门人, 硕士, 助研,主要从事植物营养与分子生物学方面的研究。E-mail: yangym12@163.com *通信作者E-mail: zhangqingyu202@sina.com

S326

A

1008-505X(2015)05-1123-09

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