Page 33 - 《华中农业大学学报》2025年第5期
P. 33

第 5 期                马晓诺 等：长江中下游主栽水稻钾高效品种筛选及其生理生化特征                                        27

               浸种、催芽后播于育苗板上。待幼苗长至 2 叶 1 心， 分别为尿素（含 N 46.4%）、过磷酸钙（含 P 2 O 5  12%）
               移栽至全钾（+K： 1×K，500 µmol/L）和缺钾（-K：                 和氯化钾（含 K 2 O 60%）。磷肥和钾肥在插秧前施入
               1/80 K，6.25 µmol/L）条件下生长。培养盒体积为                  土壤并搅拌均匀，氮肥按照基肥追肥比 2∶1 施用，追
               30 L，每盒种植 9 个品种，每个品种种植 3 个重复，每                   肥在移栽约 14 d 后施入。试验设置正常施钾（+K）
               个重复2株，每隔3 d更换1次营养液。营养液配方参                        和不施钾肥（−K）处理，每个处理种植 6 桶，每个品
               照国际水稻研究所水稻营养液配方               ［18］ 。20 d后，收获     种种植 3 桶，每桶种植 1 株。待水稻生长至成熟期，
               根和地上部，烘干后称质量，计算钾效率系数（钾效                          测量株高，收获秸秆，考察产量及构成因子，晾干称
               率系数为缺钾植株干质量与全钾植株干质量之比）。                          质量后测定叶片、节、节间和籽粒钾含量。
                   2）钾高、低效品种生理生化分析试验。筛选获                        1.4 大田小区试验
               得的钾高效品种香两优 16（23#）和钾低效品种兴安                           以钾高效品种香两优 16（23#）和钾低效品种兴
               香占（14#）为研究材料，于 2023 年 6−7 月在湖北省                  安香占（14#）为研究材料，于 2024 年 5−9 月在湖北
               武汉市华中农业大学试验基地开展营养液培养试                            省武汉市蔡甸区螺丝岗村试验基地开展大田小区试
               验。种子经浸种、催芽后播于育苗板上。待幼苗长                           验。试验地土壤基础理化性质为：pH值 5.33，有机质
               至 2 叶 1 心，移栽至全钾（+K： 1×K，500 µmol/L）和             含量 19.34 g/kg，碱解氮含量 227.04 mg/kg，有效磷
               缺钾（-K： 1/80 K，6.25 µmol/L）条件下生长 20 d。 含量 2.02 mg/kg，速效钾含量 57.08 mg/kg。试验设
               培养盒体积为 30 L，每个品种种植 6 个重复，每个重                     置 3 个施钾（K 2 O）水平（低钾 LK：0 kg   /hm ，中钾
                                                                                                       2
                                                                            2
                                                                                               2
               复 3 株，每隔 3 d 更换 1 次营养液。取样前测定水稻                   NK：45 kg   /hm ，高钾 HK：90 kg   /hm ）和 3 个种植密
               株高和根长，扫描根系构型。取样时用纯水冲洗根                           度（低密度 M1：10.5 万株/hm ，中密度 M2：16.5 万
                                                                                          2
               部 3 遍，分别收获根和地上部。其中 3 个重复的样品                      株/hm ，高密度 M3：30 万株/hm ）的交互处理，每个
                                                                                            2
                                                                     2
               经烘干、称质量后测定钾含量；另外 3 个重复收获鲜                        小区为 20 m ，设 3 个重复。施用氮肥为尿素（含
                                                                           2
               样后置于−80 ℃保存，用于基因表达水平的测定。                         N 46.4%），施用量为 225 kg/hm ；磷肥为过磷酸钙
                                                                                            2
                   3）钾吸收试验。以筛选获得的钾高效品种香两 （含 P 2 O 5  12%），施用量为 45 kg   /hm ；钾肥为氯化钾
                                                                                               2
               优 16（23#）和钾低效品种兴安香占（14#）为研究材 （含 K 2 O 60%），按上述 3 个水平施用；氮肥按基肥∶
               料，于 2023 年 6−7 月在湖北省武汉市华中农业大学                    分蘖肥∶穗肥=6∶2∶2（质量比）施用，磷肥作基肥 1次
               试验基地开展营养液培养试验。种子经浸种、催芽                           施用，钾肥按基肥∶穗肥=7∶3（质量比）施用。待水
               后播于育苗板上。待幼苗长至 2 叶 1 心，移栽至正常                      稻生长至成熟期，收获种子，测定籽粒产量。
               营养液中预培养 1周。培养盒体积为 30 L，每个品种                      1.5 分析测定方法
               种植 3 个重复，每个重复 2 株，每隔 3 d 更换 1 次营养                    1）根系构型扫描。使用根系扫描仪（Epson Per­
               液。之后将植株进行钾饥饿处理 1 周，再进行全钾                         fection V700 Photo）对水稻根系进行扫描分析。
              （500 µmol/L）恢复培养 1周。在恢复培养前后取样，                        2）钾含量测定。参照文献［19］对烘干的样品进
               取样时用纯水冲洗根部 3 遍，收获植株后烘干、称质                        行消化，使用火焰分光光度计测定钾含量，参照文献
               量，用于钾含量的测定，并计算植株对钾的吸收量 ［20-21］计算钾积累量、钾利用指数、根系对钾的吸
              （恢复培养后植株钾含量与干质量的乘积减去恢复                            收能力、钾转运系数和钾在各部位的分配比例。
               培养前植株钾含量与干质量的乘积）。                                    3）基因表达分析。参照 TRIZOL（Invitrogen）产
               1.3 土壤盆栽试验                                       品说明书对新鲜样品提取总 RNA，采用 Hifair Ⅱ
                                                                                                          ®
                   以钾高效品种香两优 16（23#）和钾低效品种兴                     1st Strand cDNA 试剂盒（翊圣生物，上海）进行反转
                                                                                                       ®
               安香占（14#）为研究材料，于 2023 年 5-9 月在湖北                  录 获 得 cDNA，以 cDNA 为 模 板 通 过 Hifair qPCR
               省武汉市华中农业大学试验基地开展土壤盆栽试                            SYBR Green Master Mix 试剂盒（翊圣生物，上海）在
               验。所用土壤基础理化性质为：pH 值 6.0，有机质含                      定量 PCR 仪（Applied Biosystems Quantstudio TM）
               量 8.65  g/kg，全 氮 含 量 0.8  g/kg，有 效 磷 含 量         上进行荧光定量 PCR 反应。用于 PCR 扩增的引物

               8.4 mg/kg，速效钾含量 59 mg/kg。试验使用 20 L               序列见表 2。扩增完成后，以 OsUbiquitin 为内参对
               桶，每桶装入 15 kg 风干后的土壤。正常施肥量是 N                     数据进行平衡化，通过 2         -△△Ct 法计算基因相对表达
               0.2 g/kg、P 2 O 5  0.15 g/kg 和 K 2 O 0.2 g/kg，肥料种类  水平。
   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38