不同基因型油菜氮素利用效率的差异及其与农艺性状和氮营养性状的

19（3）：586－596植物营养与肥料学报2013，JournalofPlantNutritionandFertilizer

doi:10.11674/zwyf．2013．0308

不同基因型油菜氮素利用效率的差异及其与农艺性状和氮营养性状的关系

杨睿

1，2

3*

，伍晓明2，安蓉1，李亚军1，张玉莹1，陈碧云2，高亚军1，

（1西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100；2中国农业科学院油料作物研究所，湖北武汉430062；

3农业部西北植物营养与农业环境重点实验室，陕西杨凌712100）

摘要：通过田间试验对50个甘蓝型油菜基因型进行氮利用效率筛选，并将不同氮利用效率基因型在施氮（N180kg/hm2）和不施氮（N0kg/hm2）条件下的农艺性状和氮营养性状作了比较研究。结果表明，50个油菜基因型的氮最大相差2.5倍（施氮）和1.7倍（不施氮）。油菜的农艺性状及氮素营养性状指标均表现利用效率具有显著差异，

其中第一个有效分枝高度变异系数最大，超过50%，而籽粒含氮量的变异系数最小，只有出一定的基因型变异，

6%左右。不论供氮水平高低，氮高效基因型的每角粒数，籽粒生物量，籽粒占地上部生物量的比例以及籽粒氮占第一个有效分枝高度则显著低于氮低效基因型。另外，油菜氮素利用效地上部总氮的比例均高于氮低效基因型，

率与各器官含氮量、茎叶氮素累积量、果荚氮素累积量、茎叶氮占地上部氮的比例和果荚氮占地上部氮的比例呈而不同氮效率基因型的地上部总生物量和地上部氮素累积总量则无显著差异。不同氮利用显著或极显著负相关，

效率基因型的农艺性状和氮营养性状对氮肥的敏感性有显著差异。关键词：油菜；氮素利用效率；基因型；农艺性状中图分类号：S565.4.01

文献标识码：A

文章编号：1008－505X（2013）03－0586－11

Differencesofnitrogenuseefficiencyofrapeseed（BrassicanapusL．）genotypes

andtheirrelationstoagronomicandnitrogencharacteristics

23*

YANGRui1，，WUXiao-ming2，ANRong1，LIYa-jun1，ZHANGYu-ying1，CHENBi-yun2，GAOYa-jun1，

（1CollegeofNaturalResourcesandEnvironment，NorthwestA＆FUniversity，Yangling，Shaanxi712100，China；

2InstituteofOilCropResearch，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Wuhan430062，China；3KeyLaboratoryofPlantNutritionandtheAgri-environmentinNorthwestChina，MinistryofAgriculture，

Yangling，Shaanxi712100，China）

Abstract：Afieldexperimentwasconductedtoinvestigatenitrogenuseefficiency（NUE）of50rapeseed（BrassicanapusL．）genotypesattwoNrates（N0and180kg/ha）．DifferencesofagronomicandNcharacteristicsbetweenhighandlowNUEgenotypeswereevaluated．TheresultsshowthatNUEsvarysignificantlyamongdifferentgenotypes，andthegreatestdifferencesofNUEware2.5－fold（atN180kg/ha）and1.7－fold（atN0kg/ha）．GenotypicvariancesofagronomicandNcharacteristicsareobserved，ofwhichfirstvalidbranchheighthasthegreatestvariance（＞50%），whiletheNcontentofseedhastheleastvariance（about6%）．AtbothNrates，theNo．ofseedspersilique，grainyield，ratioofgrainyieldtoshootbiomass，andratioofgrainNuptaketoshootNuptakeofthehighNUEgenotypesaregreaterthanthoseofthelowNUEgenotypes，whilethefirstvalidbranchheightsofthehighNUEgenotypesaresignificantlylowerthanthoseofthelowNUEgenotypes．TherearesignificantnegativecorrelationsbetweenNUEandtheNcontentsofdifferentplantparts，stemandleafNcumulant，siliquehuskNcumulant，ratioofstemandleafNcumulanttoshootNcumulantandratioofsiliquehusk

收稿日期：2012－10－29

接受日期：2013－02－20

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NCET－08－0465）；西北农林科技大学创新团队建设计划项目资助。

mail：tingyu1987@http://doc.guandang.net作者简介：杨睿（1987—），男，山东德州人，博士研究生，主要从事植物营养生理生态及分子生物学方面的研究。E-*通信作者E-mail：yajungao@nwsuaf．edu．cn

3期杨睿，等：不同基因型油菜氮素利用效率的差异及其与农艺性状和氮营养性状的关系587

NcumulanttoshootNcumulant．However，therearenosignificantdifferencesofshootbiomassandshootNcumulantbetweenthehighNUEgenotypesandthelowNUEgenotypes．ResponsesoftheagronomicandNcharacteristicstoNsupplyaresignificantlydifferentbetweenthehighNUEgenotypesandthelowNUEgenotypes．Keywords:rapeseed;NUE;genotype;agronomiccharacteristic油菜是我国重要的油料作物，其种植面积和产［1］

量均居世界首位。但是由于油菜的氮素利用效率低，按照形成单位经济产量所吸收的养分量比较，油菜的需氮量远高于小麦、水稻等主要粮食作物

，氮素营养对于油菜的优质高产具有重要意义。据统计，目前油菜氮肥施用量已达200～330kg/hm2，氮肥利用效率则不超过40%，造成了大量的资源浪费和严重的环境问题

［6－9］

［2－5］

1.2试验设计

试验包括两个因素，施氮量和油菜基因型。施

22

氮量设不施氮（N0kg/hm）和施氮（N180kg/hm）两个水平；基因型50个，均为甘蓝型油菜（BrassicanapusL．），种子全部由中国农业科学院油料作物研

［19］究所提供，编号1～50，名称与来源见曹兰芹等。

试验采用裂区设计，施氮量为主处理，油菜基因2

重复4次。副区面积4.8m（长4m、型为副处理，

宽1.2m）。2009年9月25日直播，株距40cm，行

。因此，如何通

过品种改良提高油菜对氮素的利用效率值得深入

探讨。

对于油菜的氮素高效利用问题国内外已有不少

［10］

报道。比如Grami和LaCroix等早在1977年就发现两个春油菜品种不同器官氮水平都存在明显差异，他们认为油菜对氮素的吸收和分配是遗传特性。华中农业大学的研究小组利用培养试验实施了大规

［11］

模油菜氮素利用高效种质的筛选工作。ZlatkoSvecnjak利用培养试验对四种春油菜品种营养生长期和成熟期的生物量及氮素分配差异做了分［12－13］

。湖南农业大学研究小组也利用培养试验析

对筛选出的不同油菜品种氮效率差异的生理机制进［14－17］

。TatjanaBalint和ZdenkoRengel［18］行了研究

发现，利用苗期试验筛选油菜不同氮素利用效率种

质的方法存在缺陷，应该以成熟期的结果作为依据。然而，以田间全生育期试验为基础对较大规模种质资源进行氮效率筛选并查明其农学、生理学和分子生物学机制的研究则少见报道。

本研究通过田间试验对50个甘蓝型油菜基因型做了筛选，以期发现甘蓝型油菜氮利用高效基因型和低效基因型，查明不同基因型氮效率差异的农学机制和生理学机制，为发掘优良的作物种质资源，进一步遗传改良作物氮营养性状提供依据。

距40cm。播种前施用呋喃丹防虫。氮肥在播前一

2

次性施入，两个氮处理均施用P2O5135kg/hm作为2010年5月17日收获。底肥，不施钾肥和硼肥，1.3测定项目和方法

成熟期调查植株的株高、第一个有效分枝高度、一次有效分枝数、单株有效角果数、每角粒数和千粒重等。植株样品收获后，于 …… 此处隐藏：21522字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……