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磷是植物生长发育所必需的最主要的大量元素之一。土壤中磷的缺乏对玉米的产量和品质都将产生重大影响。在我国乃至世界,由于磷的特殊化学性质决定了土壤全磷含量高,有效磷普遍缺乏的状况。施入土壤中的大部分磷肥作为无效态(难溶态)在土壤中积累,固定态磷由于溶解度很低,无法满足一般作物的生长需求,在遗传学上称作土壤磷素的所谓“遗传学缺乏”(而不是“土壤学缺乏”)。提高作物对磷肥的利用效率主要有两条途径:一是改善土壤供磷状况,即通过改土和合理施肥提高土壤中磷的有效性;二是改良作物利用磷肥的能力,即通过遗传育种的方法开发和培育能充分利用土壤磷素(包括缓效磷和难溶性磷)的作物品种。显然,通过鉴定、筛选耐低磷玉米种质资源,培育耐低磷玉米品种是提高我国玉米生产力的一条费省效宏措施。 本试验在四川两个生态地区选取土壤有效磷含量缺乏的地块在大田种植条件下鉴定了我国常用以及新近选育的80份玉米自交系、部分生产上的主推品种以及部分国家区试种的耐低磷特性。通过对部分主要农艺经济性状耐低磷系数的变异系数、变异范围、平均值及其性状间的相关分析,表明在低磷胁迫条件下玉米自交系和杂交种对磷胁迫的敏感性存在极显著的基因型间差异,这种差异正是培育耐低磷玉米品种的潜力所在。 在耐低磷特性鉴定结果的基础上,选择耐低磷力不同的10个自交系及相应的19个F1杂交组合,按7×3组配成一个非平衡不完全双列杂交(有缺失组合)。调查与耐低磷力相关显著的耐低磷指标并计算其耐低磷系数,进行基因效应和遗传参数的初步估计。 1.耐低磷自交系的鉴定与筛选 供试自交系中有178、S28、RP125等9个材料的籽粒产量耐低磷系数在0.95以上,属于耐低磷自交系;吉842、03051-2、P14等22个自交系的耐低磷系数在0.50至0.95之间,属于中等耐低磷自交系;48-2、R18、昌7-2、9508B等22个自交系为低磷敏感型,耐低磷系数小于0.50;龙系65、21-ES、LC995等14个自交系的耐低磷力在两试验点的差异较大,有待进一步鉴定。 2.耐低磷鉴定指标的筛选 籽粒产量是评价耐低磷特性最重要的指标,通过对自交系和杂交种苗期、成株期主要农艺经济性状耐低磷系数的方差分析和性状间的相关分析,表明白交系苗期生物量、成株期株高和穗位高是除籽粒产量之外较好的评价指标;综合考虑杂交种成株期穗位高、茎粗和籽粒产量可以较全面鉴定其耐低磷力。