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植酸是谷物种子磷的主要贮存形式,植酸磷占种子中总磷的60~80%,单胃动物由于缺乏分解植酸磷的酶而不能有效吸收利用植酸磷,这部分磷以粪便形式排出体外,造成严重的粪磷污染。玉米作为最重要的饲料作物,降低玉米籽粒中植酸磷含量对减少粪磷污染有重要意义。目前研究以低植酸突变体居多,本文在比较玉米不同品种籽粒中植酸磷含量特点基础上,探讨玉米籽粒植酸磷、无机磷、总磷的积累规律及其磷形态特征,着重研究了供磷水平、供氮水平、基因型、农艺性状等因素对玉米籽粒植酸磷含量和积累的影响。结果表明:
1.从50个自交系与24个杂交种的结果看,50个自交系植酸磷含量平均为1.97mg/g,其中最低为1.33mg/g,与最高值2.67mg/g,相差一倍;24个杂交种植酸磷含量范围在1.50~2.30mg/g间,平均含量为1.81mg/g。表明不同基因型玉米籽粒植酸磷、无机磷、总磷含量存在比较大的差异,并且也存在植酸磷含量相对较低和无机磷相对较高的材料,说明从现有玉米自交系和杂交种中进行低植酸磷和高无机磷材料的筛选是可行的。从50份骨干自交系中选择出丹黄02植酸磷含量较低、无机磷含量高、农艺性状较为优异的自交系。
2.通过对24个杂交种和50份自交系植酸磷、无机磷、总磷的相关性分析得,无机磷和植酸磷之间呈弱度正相关,因此,单独利用植酸磷或无机磷都很难保证获得植酸磷含量较低、无机磷含量较高的材料,本文建议应该同时利用这两个指标。
3.玉米籽粒形成初期,并不含有植酸磷,随着籽粒的生长,植酸磷含量和积累量不断增加,增长趋势大致分为快-慢-快-慢四个阶段。无机磷含量随着籽粒形成不断下降;积累量在前期呈增长趋势,后期两品种变化趋势不同,金海5呈下降趋势,而浚单20基本上保持平稳。总磷含量的变幅不大,整个生育期呈稳中略降状态;总磷积累量前期呈直线增加,后期在平稳中略有上升。在玉米籽粒发育过程中,植酸磷、无机磷、总磷间有较好的交互作用。
4.金海5和浚单20玉米籽粒的整个生育期,提高供磷水平显著增加了玉米籽粒中植酸磷和总磷的含量,而无机磷含量并未增加。
5.对174个自交系和两个亲本分析表明,植酸磷、总磷、氮三者的含量之间均呈极显著的正相关关系,表明三者间有较好的交互作用。提高供氮水平降低了玉米籽粒中植酸磷含量;高氮水平下植酸磷浓度的平均值为1.90mg/g,分布在1.15~2.51mg/g间;低氮水平下植酸磷浓度平均值为2.34mg/g,分布在1.68~3.07mg/g间;不同自交系植酸磷含量受氮素影响的基因型差异较大,供试的174个自交系中,高氮水平比低氮水平植酸磷含量最多升高了0.20%,最多降低了1.11mg/g。低氨水平比高氨水平植酸磷含量平均高0.44mg/g,增长了23%。但总磷含量不同基因型间受供氮水平影响的差别很大,所测174个自交系,随供氮水平升高总磷含量增加和降低的品种基本各占一半。
6.对玉米籽粒中植酸磷含量与株高、穗粗和穗行的相关性分析结果表明,玉米籽粒中植酸磷含量与株高、穗粗和穗行的相关性不大。