黃淮麥區(qū)小麥成株期磷高效基因型的鑒定和篩選

袁園園，董 貝，曹曉慧，鄭洪蕊

(1.濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250316； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 山東泰安 271018)

黃淮麥區(qū)小麥成株期磷高效基因型的鑒定和篩選

袁園園1,2，董 貝1，曹曉慧2，鄭洪蕊2

(1.濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250316； 2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 山東泰安 271018)

為快速篩選磷高效基因型小麥品種，以黃淮麥區(qū)112份小麥品種(系)為材料，設(shè)置正常磷和低磷2個(gè)磷處理，通過大田池栽試驗(yàn)，對(duì)小麥成株期19個(gè)與產(chǎn)量及磷效率相關(guān)性狀進(jìn)行分析，并以濟(jì)麥22為對(duì)照，篩選磷效率和產(chǎn)量均表現(xiàn)優(yōu)異的磷高效基因型。結(jié)果表明，與正常磷處理相比，低磷條件下，小麥的8個(gè)產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)(單株穗數(shù)、千粒重、株高、穗長(zhǎng)、可育小穗數(shù)、穗粒數(shù)、單株粒重和地上部干重)和3個(gè)磷積累量指標(biāo)(單株籽粒、秸稈和地上部總磷積累量)均顯著下降，而3個(gè)磷利用效率指標(biāo)(單株籽粒、秸稈和地上部總磷利用效率)均顯著增加，說明低磷脅迫使小麥成株期的產(chǎn)量和磷積累量大大降低，但明顯提高磷利用效率。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，株高、可育小穗數(shù)和單株粒重與秸稈和地上部單株含磷量、3個(gè)磷積累量指標(biāo)均呈顯著正相關(guān)，與2個(gè)磷利用效率指標(biāo)(單株秸稈和地上部總磷利用效率)呈顯著負(fù)相關(guān)(P≤0.01)，可以作為磷效率的初步快評(píng)指標(biāo)。正常磷處理下，篩選出17個(gè)磷高效基因型，其中，旱選H28、2010品4891和周麥28的單株粒重比濟(jì)麥22分別高36.07%、31.96%和37.44%，地上部總磷利用效率比濟(jì)麥22分別高出49.34%、49.42%和33.05%；低磷處理下，篩選出10份磷高效基因型，其中，河農(nóng)826的單株粒重和地上部總磷利用效率分別比濟(jì)麥22高37.69%和20.42%；旱選H23、旱選H28和徐麥856在正常磷和低磷處理下均被鑒定為磷高效基因型，可能具有較高的育種價(jià)值。

小麥；產(chǎn)量；磷效率；成株期；基因型

磷(P)是植物生長(zhǎng)必不可少的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，但游離態(tài)的磷酸根離子容易與土壤中的鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子結(jié)合，形成植物難以吸收的復(fù)合物，致使全球大約30%的土壤嚴(yán)重缺磷，成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要限制因子[1]。目前，施用磷肥以保證植物正常生長(zhǎng)，是解決土壤可利用磷元素缺乏的主要手段。但是磷肥的來源—磷礦石是不可再生資源[2]，磷礦石的日益枯竭表明目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的供磷方式不具有可持續(xù)性。另外，未被作物吸收利用的磷會(huì)隨地表水的徑流進(jìn)入江河、湖泊和海洋，使大面積水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起有害藻類大量繁殖[3]，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物之一，對(duì)肥料的需求量很高；小麥的平均磷肥施用量遠(yuǎn)高于水稻和玉米，但當(dāng)季利用率僅有10%左右[4-5]。因此，從改善小麥自身對(duì)磷營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用效率角度出發(fā)，篩選和培育磷高效品種，是解決上述問題的有效途徑。

磷效率是復(fù)雜的數(shù)量性狀，包括兩個(gè)重要方面：一是吸收效率，即評(píng)價(jià)作物從土壤中吸收P的能力；二是利用效率，即作物體內(nèi)利用P以維持正常生物量的能力[6]?，F(xiàn)代作物品種大多是通過選擇有利于提高磷吸收效率的根系特征選育出來的，但是根系的改良往往需要消耗碳水化合物以滿足植株對(duì)磷素的需求量，這就不可避免地影響產(chǎn)量，如何在提高磷利用效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)是改良現(xiàn)代作物磷效率的重要瓶頸[7]。磷利用效率通常用作物含有的單位磷素所形成的二氧化碳固定量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量來評(píng)價(jià)[8-10]。大量研究表明，小麥的磷利用效率存在顯著基因型差異[11-14]。對(duì)磷高效基因型的篩選已有相關(guān)報(bào)道，如栢棟陰等[12]從58份不同的小麥品種中篩選出4個(gè)磷高效品種；楊顯斌等[13]篩選出CDI158-7和省A3宜03-4為磷高效種質(zhì)材料；Malhi等[14]通過不同供磷水平下3年的大田試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)加拿大現(xiàn)代品種Unity和Goodeve在豐磷或缺磷條件下的籽粒產(chǎn)量和氮、磷吸收量均優(yōu)于老品種Spelt、Kamut和Red Fife。但是這些研究大多是以磷利用效率為主要篩選指標(biāo)，很少考慮產(chǎn)量性狀的綜合表現(xiàn)及其與磷營(yíng)養(yǎng)性狀的深層關(guān)系。

本研究以黃淮麥區(qū)112份小麥種質(zhì)材料為試材，設(shè)置正常磷和低磷2個(gè)營(yíng)養(yǎng)水平，進(jìn)行成株期大田試驗(yàn)，調(diào)查千粒重、株高、穗長(zhǎng)、可育小穗數(shù)、穗粒數(shù)等10個(gè)產(chǎn)量指標(biāo)及含磷量、磷積累量和磷利用效率等9個(gè)磷營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，擬闡明低磷對(duì)小麥成株期產(chǎn)量和磷營(yíng)養(yǎng)性狀的影響，探索磷利用效率的快速評(píng)價(jià)指標(biāo)，并以濟(jì)麥22為對(duì)照品種，篩選產(chǎn)量性狀好且磷利用效率高的磷高效基因型，為培育磷高效品種提供原始親本材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以黃淮麥區(qū)112份小麥種質(zhì)為材料，其中，山東品種(系)37份，河北33份，河南17份，江蘇12份，陜西5份，安徽4份，北京3份，山西1份(表1)。以上材料均由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院李斯深教授贈(zèng)送。

表1 供試小麥材料Table 1 Wheat varieties(lines) used in this study

1～37:山東；38～70:河北；71～87:河南；88～99:江蘇；100～104:陜西；105～108:安徽；109～111:北京；112:山西。

1-37:Shandong; 38-70:Hebei; 71-87:Henan; 88-99:Jiangsu; 100-104:Shaanxi; 105-108:Anhui; 109-111:Beijing; 112:Shanxi.

1.2 大田試驗(yàn)

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

大田試驗(yàn)在濟(jì)南市農(nóng)科院試驗(yàn)基地進(jìn)行，設(shè)置正常磷和低磷 2個(gè)處理，2次重復(fù)。2014年10月15日播種，2015年6月8日收獲。營(yíng)養(yǎng)池面積為784 m2，各小區(qū)之間用1.5 m深的水泥墻隔開，已進(jìn)行多年勻地力處理，地力條件基本一致。施肥前正常磷營(yíng)養(yǎng)池土壤的N、P、K含量分別為34.8、12.6和97.9 mg·kg-1，低磷營(yíng)養(yǎng)池土壤的速效N、P、K含量分別為41.6、10.5和128.2 mg·kg-1。采用目標(biāo)產(chǎn)量法計(jì)算土壤的實(shí)際施肥量，正常磷處理的目標(biāo)產(chǎn)量為8 250 kg·hm-2，低磷處理為6 750 kg·hm-2。

1.2.2 種植方案

每份種質(zhì)材料種1.5 m行長(zhǎng)，株距5 cm，行距25 cm。正常磷處理：播種前一次性施入P2O5120 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2和純N 126 kg·hm-2，拔節(jié)期追施純N 84 kg·hm-2；低磷處理：播種前一次性施入P2O590 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2、純N施用同正常磷處理。其他措施同常規(guī)田間管理。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

小麥成熟后，對(duì)不同處理的各材料隨機(jī)取10株調(diào)查株高、穗長(zhǎng)、株穗數(shù)、小穗數(shù)、不育小穗數(shù)、穗粒數(shù)等產(chǎn)量性狀。收獲后，分別收獲各種質(zhì)材料10株的地上部分至網(wǎng)袋中，及時(shí)晾干脫粒，籽粒和秸稈分別稱重，測(cè)量單株籽粒重(grain weight per plant, GWP)、單株秸稈重(straw weight per plant, StWP)、單株地上部重(above land weight per plant, AWP)等產(chǎn)量性狀。各材料取3個(gè)500粒樣本測(cè)千粒重。利用Lambda 25 UV/VIS Spectrometer分光光度計(jì)測(cè)定籽粒含磷量(grain P concentration, GPCe)和秸稈含磷量(straw P concentration, StPCe)，樣品消煮采用H2SO4-H2O2快速消煮法[15]。

單株籽粒磷積累量(grain P content per plant, GPC)、單株秸稈磷積累量(straw P content per plant, StPC)和單株地上部磷積累量(above land P content per plant, APC)的計(jì)算公式：

GPC=GWP×GPCe×10

StPC=StWP×StPCe×10

APC=GPC+StPC

根據(jù)APC和AWP計(jì)算單株地上部總含磷量(above land P concentration, APCe)：

APCe = APC/AWP×100%

籽粒磷利用效率(grain P utilization efficiency, GPUE)、秸稈磷利用效率(straw P utilization efficiency, StPUE)和地上部磷利用效率(above ground P utilization efficiency, APUE)的計(jì)算公式：

GPUE = GWP/GPC

StPUE= StWP/StPC

APUE = AWP/APC

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、差異顯著性(LSD)分析、性狀之間的相關(guān)系數(shù)和表型變異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同磷處理對(duì)小麥產(chǎn)量及磷效率相關(guān)性狀的影響

由表2可知，除不育小穗數(shù)和單株秸稈重以外，其他17個(gè)被測(cè)定指標(biāo)在不同磷處理間均存在顯著差異(P≤0.05)。與正常磷處理相比，低磷處理下，小麥8個(gè)產(chǎn)量指標(biāo)(單株穗數(shù)、千粒重、株高、穗長(zhǎng)、可育小穗數(shù)、穗粒數(shù)、單株粒重和單株地上部重)、3個(gè)含磷量指標(biāo)(籽粒、秸稈和地上部含磷量)和3個(gè)磷積累量指標(biāo)(單株籽粒、秸稈和地上部磷積累量)均顯著下降(P≤0.05)，而3個(gè)磷利用效率指標(biāo)(籽粒、秸稈和地上部磷利用效率)均顯著增加，說明低磷會(huì)導(dǎo)致小麥產(chǎn)量及磷吸收量明顯下降，但會(huì)促進(jìn)磷利用效率提高。19個(gè)被測(cè)指標(biāo)的變異系數(shù)為9.41%～52.25%，正常磷處理的株高的變異系數(shù)最小，低磷處理下的秸稈磷利用效率的變異系數(shù)最大。

2.2 表型變異和廣義遺傳力

對(duì)112份種質(zhì)材料的19個(gè)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)除單株秸稈重和地上部重在基因型間和處理間的差異不顯著外，其他17個(gè)被測(cè)定指標(biāo)在基因型和處理間的差異均達(dá)到顯著或極顯著水平(表3)。

19個(gè)測(cè)定指標(biāo)的廣義遺傳力在40.18%～80.14%之間，其中單株秸稈重的廣義遺傳力最小，籽粒磷利用效率的廣義遺傳力最大。10個(gè)產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的平均遺傳力為60.85%，9個(gè)磷效率相關(guān)指標(biāo)的平均遺傳力為69.42%，說明產(chǎn)量性狀的廣義遺傳力比磷營(yíng)養(yǎng)相關(guān)性狀的略低。

表2 不同磷處理對(duì)小麥產(chǎn)量和磷效率相關(guān)指標(biāo)的影響Table 2 Influence of different P treatments on yield and P efficiency of wheat

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示相同指標(biāo)不同處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

SD:Standard deviation; CV:Variable coefficient; SN:Spike number per plant; TGW:Thousand kernel weight; PH:Plant height; SL:Spike length; FSS:Fertile spikelet number per spike; SSS:Sterile spikelet number per spike; GN:Grain number per spike; GWP:Grain weight per plant; StWP:Straw weight per plant; AWP:Above ground weight per plant; GPCe:Grain P concentration; StPCe:Straw P concentration; APCe:Above ground P concentration; GPC:Grain P content per plant; StPC:Straw P content per plant; APC:Above ground P content per plant; GPUE:Grain P utilization efficiency; StPUE:Straw P utilization efficiency; APUE:Above ground P utilization efficiency. Different letters following dates mean significant difference between normal with low P to the same index(P<0.05).The same below.

表3 被測(cè)性狀的方差及廣義遺傳力Table 3 Analysis of variance(ANOVA) and the heritability for the investigated traits

*：P≤0.05; **:P≤0.01; ***:P≤0.001.

2.3 被測(cè)指標(biāo)間的相關(guān)性

對(duì)不同磷處理下19個(gè)被測(cè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，指標(biāo)之間的相關(guān)性達(dá)到顯著水平(P≤0.05)的占到77.78%(133/171 × 100%)(表4)。產(chǎn)量性狀10個(gè)被測(cè)指標(biāo)之間的相關(guān)性稍差，有71.11%(33/45×100%)的相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著相關(guān)水平。磷營(yíng)養(yǎng)相關(guān)性狀9個(gè)被測(cè)指標(biāo)之間的相關(guān)性較好，有88.89%(32/36 ×100%)的相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著相關(guān)水平，其中，3個(gè)含磷量指標(biāo)(籽粒、秸稈和地上部含磷量)與3個(gè)磷積累量性狀(單株籽粒、秸稈和地上部磷積累量)之間呈極顯著正相關(guān)(P≤0.01)，而3個(gè)磷利用效率指標(biāo)(籽粒、秸稈和地上部磷利用效率)與3個(gè)含磷量和3個(gè)磷積累量指標(biāo)之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(P≤0.01)。

10個(gè)產(chǎn)量性狀與9個(gè)磷營(yíng)養(yǎng)性狀被測(cè)指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著相關(guān)水平(P≤0.05)的占到76.67%(87/90×100%)，不育小穗數(shù)與9個(gè)磷營(yíng)養(yǎng)性狀被測(cè)指標(biāo)之間的相關(guān)性不顯著，但是株高、可育小穗數(shù)和單株粒重與2個(gè)含磷量指標(biāo)(秸稈和地上部含磷量)和3個(gè)磷積累量指標(biāo)(單株籽粒、秸稈和地上部磷積累量)之間呈顯著正相關(guān)(P≤0.01)，與2個(gè)磷利用效率指標(biāo)(秸稈和地上總磷利用效率)之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(P≤0.01)，這表明在不考慮處理和品種因素的前提下，株高、可育小穗數(shù)和株粒重在一定程度上能夠反映小麥成株期磷吸收效率和利用效率，可以作為磷效率的初步評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.4 磷高效基因型的篩選結(jié)果

以大面積推廣品種濟(jì)麥22為對(duì)照，將地上部磷利用效率高于對(duì)照品種10%，且單株粒重高于對(duì)照品種5%的品種或品系命名為磷高效基因型。

2.4.1 正常磷條件下的磷高效基因型

由表5可知，自112份材料中篩選到17份磷高效基因型材料，其單株粒重在11.50～15.20 g之間，平均值比濟(jì)麥22高出20.01%；地上部磷利用效率在314.83～418.00之間，平均值比濟(jì)麥22高出29.14%。其中，旱選H28、品4891和周麥28的單株粒重比濟(jì)麥22分別高出36.07%、31.96%和37.44%，地上總磷利用效率比濟(jì)麥22分別高出49.34%、49.42%和33.05%，可能對(duì)磷高效育種具有較大利用價(jià)值。

2.4.2 低磷條件下的磷高效基因型

低磷條件下自112份種質(zhì)材料中篩選得到10份磷高效基因型(表6)，單株粒重在11.70～18.45 g之間，平均值比濟(jì)麥22高出25.74%；地上總磷利用效率在413.68～479.64之間，平均值比濟(jì)麥22高出23.40%。其中，河農(nóng)826的單株粒重比濟(jì)麥22高出37.69%，地上總磷利用效率比濟(jì)麥22高出20.42%，可能是較好的磷高效育種親本材料。

表5 正常磷條件下的磷高效基因型Table 5 Genotypes with high phosphorus use efficiency under NP conditions

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)。與對(duì)照比較=(品種-對(duì)照)/對(duì)照×100%。下同。

Different letters following dates at the same column mean significant difference among cullivars(P<0.05).Comparison=(cultivar-CK)/CK×100%.The same in table 6.

表6 低磷條件下的磷高效基因型Table 6 Genotypes with high phosphorus use efficiency under LP conditions

3 討論

3.1 低磷對(duì)產(chǎn)量性狀和磷營(yíng)養(yǎng)性狀的影響

磷是核酸、植素和卵磷脂的組成成分，在能量代謝、糖分代謝、酶促反應(yīng)和光合作用等過程中起重要作用，很大程度上決定了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[15-16]。楊瑞吉等[17]和吳照輝等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在磷脅迫條件下，小麥的根干重、地上部分干重、增產(chǎn)潛力均受到不同程度的影響。本研究結(jié)果表明，單株穗數(shù)、千粒重、株高、穗長(zhǎng)、可育小穗數(shù)、穗粒數(shù)、單株粒重和單株地上部干重等產(chǎn)量指標(biāo)在低磷條件下，比在正常磷條件下有明顯下降，而磷利用效率指標(biāo)(籽粒、秸稈和地上部磷利用效率)卻顯著增加，且各產(chǎn)量和磷利用效率指標(biāo)在處理之間的差異極顯著(P≤0.001)，表明低磷會(huì)限制小麥生長(zhǎng)發(fā)育，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

3.2 磷效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選

磷利用效率是復(fù)雜的數(shù)量性狀，如果能找到與之直接相關(guān)、容易檢測(cè)和評(píng)估、且具有較高遺傳力的指標(biāo)，將會(huì)大大提高作物磷高效育種的效率。作物常通過提高根冠比、改善根部構(gòu)型等途徑來應(yīng)對(duì)磷缺乏的環(huán)境。根際范圍的擴(kuò)大有助于作物從土壤中捕獲有限的磷元素。增加側(cè)根數(shù)量、抑制主根的生長(zhǎng)與高磷吸收效率直接相關(guān)[19-20]。作物可以通過抑制次生根的生長(zhǎng)和減少根系皮層通氣組織等途徑，最大限度地減少產(chǎn)生這些側(cè)根對(duì)碳的消耗[21]。作物還可以通過消耗較低的碳成本，增加根毛的密度和長(zhǎng)度，以提高根系對(duì)磷的吸收能力[22-23]。但是測(cè)定根系特征需要耗費(fèi)很大的人力和物力，不適合作為磷高效篩選的快速評(píng)價(jià)指標(biāo)。邱化蛟等[24]研究發(fā)現(xiàn)，小麥成株期籽粒單位磷的籽粒產(chǎn)量越高或籽粒磷積累量越低則小麥的磷利用效率越高，可作為小麥磷高效基因型的篩選指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)，株高、可育小穗數(shù)和單株粒重與2個(gè)含磷量指標(biāo)(秸稈和地上部含磷量)和3個(gè)磷積累量指標(biāo)(單株籽粒、秸稈和地上部磷積累量)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與2個(gè)磷利用效率指標(biāo)(秸稈和地上總磷利用效率)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，可以在一定程度上反映磷利用效率水平，具有直觀、省時(shí)和易操作的優(yōu)點(diǎn)，使大規(guī)模鑒定小麥種質(zhì)材料的磷利用效率成為可能。

3.3 磷高效基因型的篩選

大量研究表明，小麥的磷利用效率存在顯著基因型差異，前人利用不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了磷高效基因型的篩選，例如，栢棟陰等[12]以58份不同的小麥品種為材料，考慮了耐磷力以及品種適應(yīng)性兩個(gè)指標(biāo)，篩選出4個(gè)磷高效品種；陽顯斌等[13]以生物量和籽粒生產(chǎn)能力為篩選指標(biāo)，在低磷條件下，從47份小麥品種中篩選出2份磷高效種質(zhì)材料(CDI158-7和省A3宜03-4)。本試驗(yàn)綜合考慮磷利用效率和單株產(chǎn)量2個(gè)重要指標(biāo)，以濟(jì)麥22為對(duì)照，正常磷處理下，篩選得到17份磷高效基因型，低磷處理下，篩選得到10份磷高效基因型。正常磷處理下篩選出的旱選H28、品4891和周麥28以及低磷處理下篩選出的洛旱7號(hào)，在兩個(gè)指標(biāo)上都大幅超過濟(jì)麥22，推測(cè)這4個(gè)基因型對(duì)磷高效育種具有利用價(jià)值。另外，旱選H23、旱選H28和徐麥856在正常磷和低磷處理下均表現(xiàn)為磷高效的基因型，說明這3個(gè)基因型的磷利用效率和單株產(chǎn)量性狀表現(xiàn)穩(wěn)定，受磷營(yíng)養(yǎng)環(huán)境的影響較小，是較好的育種親本材料。

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Identification and Screening of High Phosphorus Use Efficiency Genotypes of Wheat at Adult Stage in Huang-Huai Wheat Area

YUAN Yuanyuan1,2, DONG Bei1, CAO Xiaohui2, ZHENG Hongrui2

(1.Jinan Academy of Agricultural Sciences,Jinan,Shandong 250316,China; 2.Shandong Agricultural University,Tai’an,Shandong 271018,China)

In order to screen genotypes with high phosphorus efficiency and grain yield, nineteen phosphorus use efficiency and yield related traits of 112 wheat germplasm materials were analyzed in field test under the normal(NP) and low phosphorus(LP) conditions, with Jimai 22 as control. Results showed that eight wheat yield-related traits, such as spike number per plant(SN), thousand grains weight(TGW), plant height(PH), spike length(SL), fertile spikelet number per spike(FSS), grain number per spike(GN), grain weight(GWP) and above ground weight(AWP) per plant, and three phosphorus content traits, such as grain number(GPC), straw(StPC) and above ground(APC) P content per plant decreased significantly under LP condition compared with those under NP condition(P≤0.05). However, the phosphorus utilization efficiency index, grain(GPUE), straw(StPUE) and above ground(APUE) P utilization efficiency increased obviously. Three yield-related traits, PH, FSS, and GWP could be used as the preliminary evaluation indices of phosphorus efficiency at adult stage of wheat because of the positively significant correlation with two P concentration traits(straw and above ground P concentration) and three P content traits(GPC, StPC and APC) and the negatively significant correlation with two P utilization efficiency traits(StPUE and APUE) atP≤0.01 level. Seventeen and ten high phosphorus efficiency genotypes were screened under NP and LP conditions, respectively. The GWP of Hanxuan H28, Pin 4891 and Zhoumai 28 were 36.07%, 31.96% and 37.44% more than those of Jimai 22 under NP condition, respectively, and the APUE of them were 49.34%, 49.42% and 33.05% more than that of Jimai 22, respectively. Similarly, the GWP and the APUE of Henong 826 were 37.69% and 20.42% higher than those of Jimai 22 under LP condition. Among them, Hanxuan H23, Hanxuan H28 and Xumai 856 were identified as high phosphorus use efficiency genotypes under both LP and NP conditions, indicating the three cultivars would be used as parents in phosphorus-efficiency wheat breeding programs.

Wheat; Yield; Phosphorus use efficiency; Adult stage; Genotype

時(shí)間：2017-01-03

2016-05-30

2016-06-20

濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(201313，201404)；濟(jì)南市科技計(jì)劃項(xiàng)目(201401103)

E-mail：happyxinhai20047@163.com

S512.1；S332

A

1009-1041(2017)01-0056-10

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