不同大豆新品种苗期耐低磷的鉴定与筛选

曾维英++孙祖东++蔡昭艳++陈怀珠++杨守臻++唐向民++赖振光

摘要：本研究采用盆栽方法，在低磷和高磷水平下，对20份在广西间套种的春夏大豆新品种进行苗期耐低磷比较研究，旨在选出磷高效大豆基因型，为进一步研究磷高效吸收利用机理和培育磷高效品种提供试验材料。结果表明：不同磷营养对不同大豆基因型植株干物质积累有明显的影响，低磷处理植株的根干重和地上部干重明显地低于正常供磷处理，而根冠比率增加，而且低磷处理植株的总干物质重的变异系数大于正常磷处理的干物质重的变异系数，说明缺磷增加了品种间的变异。在不同磷营养条件下，不同大豆基因型之间表现出显著差异。初步筛选粤春2011-1、华春5号、桂春8号、桂春10号、华春l号等10个大豆品种耐低磷。

关键词：大豆；耐低磷；品种筛选

中图分类号：S565.1

文献标识码：A

文章编号：1003-4374（ 2015 ）01-0014-04

The identification and selection of different new soybean varieties with high phosphorusefficiency in seedling stage

Zeng Wei-ying et al

（Cash Crops Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 53007，China ）

Abstract： Using pot culture with the high and low phosphorus soil， the seedling resistance to low phospho-rus were studied for about 20 spring and summer new sovbean varieties for intercropping in Guangxi to pro-vide material for further study of phosphorus efficient uptake mechanism and p-efficient varieties cultiva-tion. The results show that different phosphorus nutrition have apparent effect on plant dry matter accumu-lation of different soybean genotypes ，the root dry weight and aboveground dry weight of low phosphorustreatment were significantly lower than the normal phosphorus treatment， the root -shoot ratio were in-creased， and the dry matter quality variation coefficient of low phosphorus treatment is greater than the nor-mal phosphorus processing. The results show also that phosphorus deficiency increases the variation of vari-eties. Under different phosphorus nutrient conditions， different soybean genotypes have significant varia-tion. By preliminary screening， 10 varieties such as Yuechun 2011-1， Huachun No.5 Guichun No.10 andHuachun No.l etc. are resistant to low phosphorus. Under different phosphorus nutrition， the soybeanshowed significant differences aruong different genotypes.

Key words： Soybean； low phosphorus resistance； varieties screening

通过传统的方法把磷肥施入土壤后很快就被酸性土壤中的铁、铝的氢氧化物所固定或被土壤胶体吸附，使其转化为不能为植物吸收利用的难溶性磷，再加之磷主要以扩散作用到达根表，而其扩散系数又很小，所以施入土壤中磷的当季利用效率一般很低。土壤缺磷是限制大豆产量提高的重要因素之一，大豆在低磷胁迫环境中不但吸收不到足够的磷素，还会抑制大豆根瘤的生长，降低大豆的固氮量。我国南方大部分为酸性红壤，如果能够选育出一些适应生长于这类土壤，在不施或少施磷肥的情况下仍能获得优质高产的磷高效大豆品种，对我国经济、农业、环境的可持续发展将具有重要的意义。大豆是广西重要的粮食和经济作物之一，是我国14个大豆种植省份之一，在全国排名第九，在全区农业生产和城乡人民生活中有着重要的地位。广西大部分土壤为酸性红壤土，大豆又多种在土壤贫瘠的山区，缺磷现象比较严重，一定程度上限制了大豆产量的提高。目前广西与甘蔗、木薯、玉米等间套作的大豆新品种还没进行耐低磷筛选。本研究以广西现在常见的适合间套种的春夏大豆新品种为试验材料，对不同大豆基因型磷营养吸收利用效率特性差异进行筛选，旨在选出磷高效大豆基因型，为进一步研究磷高效吸收利用机理和培育磷高效品种提供试验材料。

材料与方法

试验设计

试验选用20份适合间套作的春夏大豆（由广西农业科学院、华南农业大学、浙江省农业科学院提供）。

试验于2012年在广西农业科学院明阳基地网室大棚内进行，网室上面加盖一层透光塑料膜以防雨水淋洗。供试土壤为砂壤土。耕层土壤含有机质17.Og/kg.碱解氮81.Omg/kg、速效P 12.Omg/kg、速效K 102.Omg/kg.pH 6.91。试验设缺磷（-P）和正常供磷（+P）2个处理。缺磷处理土壤不施磷肥，正常供磷处理土壤施P 0.5g/kg土，磷源为施钙镁磷钾肥，所用肥料全部使用化学试剂配制成溶液后在播前施人土壤。每个塑料盆装风干土2.5kg，每个处理重复3次，采用随机区组排列法。

测定项目和方法

2012年6月1日播种，出苗后间苗定苗，每盆定苗3株，在适宜水分下大豆出苗后培养30d于开花前（6月30日）收获大豆植株。植株收获时分别收获地上部和地下部，用水洗干净后将上述植株置于烘箱中，105C杀青30min，然后在75C烘干48h，分别称量根干重和地上部干重。试验所得数据采用SAS9.0软件进行统计分析。

结果与分析

磷营养对不同大豆基因型植株根和地上部分干重的影响

在两个磷处理水平下，测定不同大豆品种苗期的根部干重和地上部分干重。试验结果表明：在不同磷营养条件下，不同大豆基因型之间表现出极显著差异。在低磷（-P）条件下，不同大豆基因型植株的生长明显受到了磷胁迫的影响，虽然叶片上没有发现典型的缺磷症状，但是植株高度和叶片面积明显低于正常供磷（+P）处理。不同品种对缺磷的反应差异较大，方差分析表明：无论是低磷处理还是正常磷处理，品种间相对干物重差异达显著水平（P<0.05）。而且不同大豆基因型低磷处理植株的根部干重、地上部干重及总于物质重明显地低于正常供磷处理，而且除少数基因型外，大部分基因型根冠比率增加。见表l。

低磷胁迫对不同大豆基因型苗期生长的影响

大豆苗期各项指标相对值低磷胁迫的敏感性均表现出-定的基因型差异。利用SAS9.0软件分析不同大豆品种间和磷处理间的根部干重、地上部干重和总于重的变异系数（见表2）。品种间的变异系数其顺序为：根部干重（28.15%）>地上部分干重（19.79%）；磷处理间的变异系数其顺序为：根部干重（ 34.48%）>地上部分于重（ 20.170）。这表明低磷胁迫对不同大豆基因型的地上部分于重、根部干重都有明显抑制作用，其中对根部于重的影响最大。低磷（-P）处理的于物质最大值为1.97g/株，最小值为0.80g/株，变幅高达1.07g/株，变异系数为29.71%；正常磷（+P）处理下的干物质最大值为2.09g/株，最小值为1.20g/株，变幅为0.89g/株，变异系数为24.90%。低磷处理植株的总干物质重的变异系数大于正常磷处理的干物质重的变异系数，说明缺磷增加了品种间的变异。根干重、地上部分干重和总重在品种间的变异系数均低于磷处理间的变异系数，说明磷调节的作用大于不同基因型间的差异。

磷高效基因型大豆的筛选

在土壤盆栽条件下，以全部参试大豆材料为基础，用植株干物质以为筛选指标。通过对20个参试大豆基因型进行筛选，初选出粤春2011-1、华春5号、桂春8号、桂春10号、华春l号、桂春豆104、桂春12号、桂春l号、桂春13号、华春2号等10个基因型，这些基因型在低磷条件下具有干物质积累高的特点，而华夏3号与桂147在低磷胁迫下于物质中相对较低，不具备耐低磷的特性。

讨论

大豆在整个生育期都要求有较高磷营养水平，特别是在幼苗期，虽然植株对磷素吸收量较少，但却是大豆的需磷敏感期。因而将大豆苗期作为耐低磷筛选的关键时期，这不仅可以快速、准确的进行品种鉴定和筛选，而且可以明显地减少生育后期大田筛选的工作量和成本。因此本研究选用苗期30d的大豆作为试验材料。

筛选和培育磷高效大豆基因型对挖掘生物高效利用土壤磷素营养的潜力，保持土壤环境的良循环，促进大豆持续增产具有重要意义和经济价值，采用简单、科学有效的筛选评价指标是准确快速筛选磷高效大豆基因型的重要前提。磷处理间的变异大于品种间变异也一定程度上揭示加强养分管理的重要意义。本研究结果与前人研究结果相符，苗期根部干物质重、地上部分干重、总重作为初步筛选耐低磷品种指标，对试验结果进行数据分析表明根干重、地上部分干重和总重在品种间的变异系数均低于磷处理间的变异系数，说明磷调节的作用大于不同基因型间的差异。

研究大豆不同品种磷效率差异，不仅对进一步筛选、鉴定稳定的磷高效品系，丰富具有营养遗传性状的大豆种质资源有重要的价值，而且为通过传统的杂交育种及应用现代生物学手段进行磷效率的染色体定位、分子克隆与基因转移，生产培育高产、高效、低投入的优良转基因大豆品种系等，提供了可靠的资源，具有重要的经济价值与应用潜力。可利用大豆自身的生理、遗传特性、筛选磷高效基因型，发掘大豆利用磷的内在潜力，进一步培育磷高效利用的新品种，可减少磷的施用量，降低生产成本节省磷资源。

结论

本研究结果表明：不同磷营养对不同大豆基因型植株干物质积累有明显的影响，低磷处理植株的根于重和地上部干重明显地低于正常供磷处理，而根冠比率增加，在不同磷营养条件下，不同大豆基因型之间表现出显著差异；低磷处理植株的总干物质重的变异系数大于正常磷处理的干物质重的变异系数，说明缺磷增加了品种间的变异；根干重、地上部分干重和总重在品种间的变异系数均低于磷处理间的变异系数，说明磷调节的作用大于不同基因型间的差异。

初选出粤春2011-1、华春5号、桂春8号、桂春10号、华春l号、桂春豆104、桂春12号、桂春l号、桂春13号、华春2号等10个大豆品种耐低磷。

筛选、培育和利用磷高效基因型大豆是改善缺磷状况的一条高效、节能的有效途径，如果能发掘大豆自身利用磷素的潜力，改良现有品种的磷营养性状，选育出磷高效大豆品种，可以有效缓解土壤缺磷问题对大豆生产的不利影响。