【研究背景】磷素是作物生长发育最重要的大量元素之一,磷在土壤中的利用率很低。花生是我国重要的油料作物,为喜磷作物,对缺磷敏感,且低磷胁迫下不同基因型之间磷效率差异较大。因此研究低磷胁迫下花生基因型间磷效率差异的生理机制,对挖掘花生的吸磷特性、花生磷高效育种、提高花生产量、指导花生生产具有重要意义。【材料与方法】以山花14号和昌花1号2个花生品种为试验材料,在水培条件下,设置足磷(1mmol/L KH2PO4)、低磷(0.01mmol/L KH2PO4)、缺磷(0mmol/L KH2PO4)三个供磷水平,处理20d后取样测定干物积累、根系形态参数以及磷素累积量,研究响应低磷胁迫的根系形态参数。设置适磷(0.6 mmol/L KH2PO4)和低磷(0.01 mmol/L KH2PO4)两个磷水平,分别处理20天后将植株移至去离子水中饥饿48h,使植株处于养分饥饿状态,利用耗竭法得到磷素消耗曲线,依据Michaelis-Menten方程,计算根系对磷的最大吸收速率(Imax)、吸收速率为最大吸收速率的1/2时的磷浓度(Km)、磷吸收速率为零时磷的最低浓度(Cmin)。【结果与分析】低磷胁迫显著降低山花14号和昌花1号的根、地上部和整株的磷累积量。低磷处理下山花14号和昌花1号的整株磷累积量与足磷处理相比分别降低74%和77%。低磷和缺磷胁迫均不同程度地抑制花生地上部干物质的积累,而根干重显著增加。低磷处理下山花14号和昌花1号的地上部干重与足磷处理相比分别降低6.8%和32%,缺磷处理下分别降低31%和45%;低磷处理下山花14号和昌花1号的根干重分别增加80%和25%,缺磷处理下分别增加101%和38%。低磷和缺磷胁迫下花生的总根长、根表面积显著增加,而平均根直径显著降低。山花14号在低磷处理和缺磷处理下的总根长与足磷处理相比分别增加18%和74%,根表面积增加39%和88%,平均根直径分别减少6.9%和15%;昌花1号在低磷处理和缺磷处理下的总根长分别增加17%和52%,根表面积增加13%和30%,平均根直径分别减少10%和24%。持续低磷胁迫20天后,山花14号和昌花1号的最大吸收速率Imax增加,而Km值和Cmin值均降低,其中低磷处理下山花14号的Imax值比适磷处理增加425%,Km值和Cmin值分别降低55.3%和95.2%;昌花1号的Imax值增加61.4%,Km值和Cmin值分别降低53.2%和88.9%。【结论】低磷胁迫下,花生植株一方面会通过总根长、根表面积等根系形态的变化加强对磷素的吸收,另一方面低磷胁迫可以诱导花生根系对磷素的吸收能力,表现为最大吸收速率增加和对更低浓度的磷素吸收利用。低磷胁迫下山花14号比昌花1号更具优势亦是两方面共同作用的结果。