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筛选耐低磷及磷高效烟草是充分利用土壤磷素和磷肥,减少磷肥施用对环境污染的重要手段。本文采用营养液水培法,对71个烟草基因型进行低磷(0.01 mmol/L,LP)和正常磷(1.0 mmol/L,NP)处理,通过指标统计、因子分析来确定耐低磷筛选指标,利用聚类分析将材料划分为耐低磷型、低磷敏感型及中间型,同时,依据磷效率综合值对品种进行磷效率类型分类,获得2个耐低磷且磷高效基因型,14个低磷敏感且磷低效基因型。继而从中选择耐低磷且磷高效型K326、云烟105及低磷敏感且磷低效型G28、中烟101作为供试材料,深入开展磷高效营养及生理特性研究。主要研究结果如下:(1)全株磷累积量、地上部干重、根干重、株高、总根长及根直径可作为鉴定耐低磷烟草基因型的苗期筛选指标;(2)将全株磷累积量和地上部干重的耐低磷相对值进行聚类热图分析,鉴定出8个耐低磷品种、21个低磷敏感品种及42个中间型品种;(3)依磷效率综合值散点作图发现,耐低磷品种中有4个低磷低效正常磷低效型、2个低磷高效正常磷高效型和2个低磷高效正常磷低效型,低磷敏感品种中有14个低磷低效正常磷低效型、1个低磷高效正常磷高效型和6个低磷低效正常磷高效型。(4)磷高效基因型的农艺性状及生理指标的耐低磷指数(相对值)均明显高于磷低效基因型;(5)在农艺性状方面,磷高效基因型的株高、地上部干重、根系干重等指标在2种处理中均显著高于磷低效基因型,表明磷高效基因型在LP和NP水平下均能较好生长,对磷素具有较高的吸收或利用效率;在LP下,磷高效基因型的主根长增幅较大,干重、株高等降幅较小,即磷高效品种的生长受低磷影响较小,耐低磷性较强;(6)在生理指标方面,LP条件下磷高效基因型的3种保护酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]和酸性磷酸酶(ACP)活性及可溶性糖和游离脯氨酸含量的增幅较磷低效基因型大,丙二醛(MDA)含量的增幅较小,可溶性蛋白含量、根系活力的降幅较小,水培营养液的pH值降幅较大。说明磷高效基因型烟草具有较强的活性氧清除能力,可累积较多渗透调节物质以维持细胞渗透势,较好地保护细胞,增强体内ACP活性,提高对磷素的吸收利用效率,维持自身的正常生长与代谢。