摘要：提高作物耐贫瘠能力对于提高边际土地利用率具有重要意义。本试验选用3个不同驯化阶段(野生种、农家种和育成种)的24份谷子材料， 采用水培方法， 设置5个低氮浓度梯度处理[0.05 mmol·L-1 NH4NO3 (N1)、0.1 mmol·L-1 NH4NO3 (N2)、0.2 mmol·L-1 NH4NO3 (N3)、0.4 mmol·L-1 NH4NO3 (N4)和1.0 mmol·L-1 NH4NO3 (N5)]， 以探究低氮胁迫对谷子生长发育的影响， 比较不同基因型谷子的综合耐低氮能力并鉴定高效的生理筛选指标。研究发现， 相对N2处理， 3个驯化阶段谷子的多个生理指标(除叶绿素外)在N3处理时均显著增长， 但野生种的株高、地上部干重、旗叶叶面积和地下部干重在N3 (0.2 mmol·L-1)时达到最大值后， 迅速趋于稳定， 而农家种与育成种的相应指标则继续增加， 暗示驯化提高了谷子对氮素需求的饱和阈值; 基于耐低氮系数综合评价发现， 野生种的耐低氮性优于农家种和育成种; 主成分分析(PCA)揭示， 在低氮胁迫下， 野生种与农家种、育成种的生理表型均存在明显差异， 其中地上部干重、地下部干重和根体积在分析中表现出较大载荷值， 占据了数据变异解释的显著比例， 能够有效反映不同驯化程度谷子的低氮耐受性。这些结果表明驯化降低了谷子对于低氮胁迫的耐受性; 地上部干重因其检测便捷且与谷子耐低氮响应紧密相关， 因此可作为大规模筛选耐低氮谷子品种的首选表型指标。我们的研究为谷子耐贫瘠品种的高效筛选提供了参考依据。
文章目录
1 材料与方法
1.1植物材料
1.2试验设计
1.3主要农艺性状测定
1.4耐低氮性评价方法
1.5统计分析
2 结果与分析
2.1不同驯化阶段谷子在不同氮处理下的生理响应
2.2 不同驯化阶段谷子的耐低氮综合评价分析
2.3 谷子低氮响应生理指标的相关性分析
3 讨论
3.1 驯化过程降低了谷子对低氮胁迫的耐受性
3.2 适宜高通量筛选耐低氮谷子的生理指标
4 结论
