低钾胁迫下不同耐低钾玉米品种(系)开花后根系生长和结构的变化

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杜琪

作者： 杜琪;赵跃;周东英;王晓光;蒋春姬;王婧;赵新华;于海秋

作者机构：

关键词： 玉米;低钾胁迫;根系形态;根系结构;根系活力

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2021 年 002 期

页码： 301-311

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]土壤缺钾常引起植株早衰,严重影响玉米产量。从玉米开花后根系形态、结构和活性等参数的变化,研究低钾胁迫下玉米早衰的机理。[方法]以耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感玉米自交系D937为试材,进行池栽试验。设置天然低钾土壤（低钾,-K）和正常供钾（CK,+K）两个处理,分别于玉米开花后测定根系形态、结构和活性等参数。[结果]与正常供钾处理相比,低钾处理降低了90-21-3和D937根系中钾素含量,抑制了根系的生长,破坏了根系结构,引起根系活力降低。低钾胁迫下,90-21-3的第一层节根数目和根系干重分别显著降低了20.37%和42.24%,D937分别显著降低了39.06%和59.64%;90-21-3的第二层节根数目和干重分别显著降低了23.40%和39.30%,D937分别显著降低了36.67%和59.86%。随着玉米的生长,低钾胁迫下90-21-3和D937的根系活力以及第一层和第二层根的长度、表面积、体积和侧根长度整体均呈现降低趋势,D937降低幅度大于90-21-3,根平均直径整体逐渐增加。低钾胁迫下90-21-3根系解剖结构完整,外皮层和内皮层完整,大、小导管形状规则,结构清晰可见;D937根系解剖结构受破坏严重,外皮层和内皮层结构被破坏,导管形状不规则,大、小导管结构模糊甚至消失。与正常供钾相比,低钾胁迫下90-21-3的大导管直径、小导管直径、大导管面积和小导管面积分别降低了11.15%、14.37%、21.07%和30.21%;D937分别显著降低了33.99%、22.86%、56.43%和40.55%。[结论]低钾胁迫显著降低了玉米开花后根系的生长和结构的稳定性。与耐低钾玉米自交系（90-21-3）相比,钾敏感自交系（D937）在低钾胁迫下大面积皮层结构遭到严重破坏,内皮层结构不完整,导管形状不规则,大导管周围的小导管结构模糊,甚至消失,质膜透性高,影响养分和水分的吸收利用。而耐低钾玉米90-21-3在生育后期能够维持较大根系体积、根系活力以及输导组织,增强低钾胁迫下根系对外界钾素的吸收和运移能力,延缓根系衰老。

分类号： S513

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