全 文 ：麦类作物学报 ２０１４，３４（３）：３３２－３３９
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｒｉｔｉｃｅａｅ Ｃｒｏｐｓ ｄｏｉ：１０．７６０６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－１０４１．２０１４．０３．０８
网络出版时间：２０１４－３－１２
网络出版地址：ｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｏｉ／１０．７６０６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－１０４１．２０１４．０３．０８．ｈｔｍｌ
硬粒小麦－粗山羊草人工合成小麦的磷效率研究
收稿日期：２０１３－０９－２０ 修回日期：２０１４－０１－０２
基金项目：中国科学院西部之光项目（Ｋ３１８０２１２２１）；国家重点基础研究发展计划（９７３计划）项目（２００９ＣＢ１１８６０４）。
第一作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｐｌｚｘｍ５１８１２０＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者：邓西平（Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｅｎｇｘｐ＠ｍｓ．ｉｓｗｃ．ａｃ．ｃｎ）
柳 鹏１，王仕稳２，殷俐娜２，辻本壽３，邓西平１，２
（１．西北农林科技大学林学院，陕西杨凌７１２１００；２．西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地
农业国家重点实验室；陕西杨凌７１２１００；３．鸟取大学干燥地研究中心，日本鸟取６８０８５３３）
摘 要：为了挖掘磷高效种质资源、培育磷高效小麦品种，利用盆栽方法，设两个磷处理，以磷高效小麦
品种长武１３４和磷低效小麦品种中国春为对照，研究了４７份人工合成六倍体小麦（ＡＡＢＢＤＤ）苗期的磷效率、
磷吸收效率、磷利用效率的差异及评价指标。结果表明，ＳＰＡＤ值和地上部磷浓度不能作为评价人工合成小
麦磷效率的指标，而低磷条件下幼苗的地上部干物质积累量、磷吸收效率与磷效率呈显著正相关。根据磷效
率和地上部干物质积累量筛选出３份磷高效的人工合成小麦（ＳＷ２３、ＳＷ２４、ＳＷ２６）。由本研究结果可知，粗
山羊草包含与磷高效有关的基因，其与硬粒小麦杂交人工合成的小麦可作为育种材料和普通小麦杂交，进而
选育磷高效小麦品种。
关键词：磷肥；合成六倍体小麦；磷吸收效率；磷利用效率
中图分类号：Ｓ５１２．９；Ｓ３３０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－１０４１（２０１４）０３－０３３２－０８
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｈｅｘａｐｌｏｉｄ Ｗｈｅａｔ
Ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍＴｒｉｔｉｃｕｍｄｕｒｕｍＡｅｇｉｌｏｐｓｔａｕｓｃｈｉ
ＬＩＵ Ｐｅｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｓｈｉｗｅｎ２，ＹＩＮ Ｌｉｎａ２，Ｈｉｓａｓｈｉ Ｔｓｕｊｉｍｏｔｏ３，ＤＥＮＧ Ｘｉｐｉｎｇ１，２
（１．Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１２１００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｄｒｙｌａｎｄ Ｆａｒｍｉｎｇ ｏｎ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１２１００，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｒｉｄ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔｏｔｔｏｒｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｏｔｔｏｒｉ ６８０８５３３，Ｊａｐａｎ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（Ｐ）ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｙｉｅｌｄ－ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｐｒｏｄｕｃ－
ｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ｔｏ ｂｒｅｅｄ ｈｉｇｈ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｈｅａｔ．Ｉｎ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｓｔｕｄｙ，４７ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｈｅｘａｐｌｏｉｄ ｗｈｅａｔ（ＳＷ，ＡＡＢＢＤＤ）ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅｉｒ Ｐ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｈｅａｔ Ｃｈａｎｇｗｕ１３４ａｎｄ ｌｏｗ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｈｅａｔ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｐｒｉｎｇ ａｓ ｔｈｅ
ｃｈｅｃｋ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＳＰＡＤ ｒｅａｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｓｈｏｏｔ Ｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｎｏ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｗｉｔｈ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｂｙ ｃｏｎｔｒａｓｔ，ｔｈｅ ｓｈｏｏｔ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ Ｐ ｕｐｔａｋｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｈａｄ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
ｗｉｔｈ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｒｅｅ ＳＷ ｌｉｎｅｓ（ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ２６）ｈａｄ ｈｉｇｈｅｒ ｓｈｏｏｔ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎ－
ｃｙ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｔａｕｓｃｈｉ （ＤＤ）ｈａｖｅ ｈｉｇｈ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｙ ｃａｎ ｂｅ
ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｈｉｇｈ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｈｅａｔ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｈｅｘａｐｌｏｉｄ ｗｈｅａｔ；Ｐ ｕｐｔａｋｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；Ｐ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
磷是植物生长发育必需的大量元素之一［１］。
据统计，全球４３％的耕地缺磷，在我国有６０％的
耕地土壤有效磷含量偏低［２］。土壤有效磷含量不
足已经成为限制全球粮食产量的一个主要因
素［３］。土壤缺磷会显著抑制小麦的生长发育，严
重影响其产量［４］。目前，人们普遍通过向土壤中
施用磷肥来提高作物产量，如果继续大量使用，推
算至本世纪末磷矿资源将消耗殆尽［５－６］。因此寻
找高磷效率的小麦品种就成为解决上述问题的有
效途径之一。此前许多研究者致力于从普通小麦
品种中筛选磷高效的品种［７－９］，但是进程缓慢。植
物体内涉及到对低磷胁迫响应的基因可能超过
１００个，这严重限制了通过基因工程筛选磷高效
小麦种质的可能性［１０］。粗山羊草 （Ａｅｇｌｉｌｏｐｓ
ｔａｕｓｃｈｉｉ）是普通小麦的祖先，能够适应包括低磷
在内的贫瘠土壤环境［１１］，并且粗山羊草的Ｄ染色
体组比普通小麦具有更丰富的遗传多样性［１２－１３］。
它还具有许多与生物和非生物胁迫响应相关的优
良基因［１４－１６］。因此，许多学者通过人工合成的方
式将四倍体小麦与粗山羊草杂交从而得到人工合
成六倍体小麦［１７－１８］，但是关于人工合成小麦磷效
率方面的研究还鲜见报道。
本研究利用盆栽试验，以来源于不同国家和
地区的粗山羊草与硬粒小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ｄｕｒｕｍ
ｃｖ．，２ｎ＝４ｘ＝２８，ＡＡＢＢ）栽培种Ｌａｎｇｄｏｎ杂交
所得的４７份人工合成六倍体小麦（简称“人工合
成小麦”）为实验材料，研究了人工合成小麦幼苗
期的磷效率（包括磷吸收效率和利用效率）及其评
价指标，以期为进一步挖掘磷高效种质资源、培育
磷高效小麦新品种提供依据。
１ 材料与方法
１．１ 材 料
以来自不同国家和地区的４７份人工合成小
麦品系［１９－２０］为实验材料（表１），以磷高效小麦品
种长武１３４和磷低效小麦品种中国春为对照。所
有材料的种子在试验前都在相同的条件下繁殖
获得。
１．２ 方 法
４７份人工合成小麦品系及对照长武１３４和
中国春以盆栽方式种植（２０１２年１０月１２日播
种），每盆装土１５ｋｇ。实验用土为陕西安塞的缺
磷地表土，土壤中的速效磷含量６．５５ｍｇ·ｋｇ－１，
碱解氮１１．２２ｍｇ·ｋｇ－１，速效钾含量９４．８５ｍｇ
·ｋｇ－１，全磷含量０．６３ｇ·ｋｇ－１，全氮含量０．１７
ｇ·ｋｇ－１，全钾含量１９．７ｇ·ｋｇ－１，土壤有机质含
量为２．７ｇ·ｋｇ－１，土壤ｐＨ为８．２１。
每个材料各处理种２盆，每盆播８粒种子，在
两叶期时间苗至５株。设两个磷供应水平，即正
常供磷水平：每千克土壤 Ｐ２Ｏ５２００ｍｇ；低磷：每
千克土壤Ｐ２Ｏ５１０ｍｇ，为磷缺乏状态。以过磷酸
钙为磷源，同时添加Ｎ每千克土壤２００ｍｇ（以尿
素为氮源），Ｋ每千克土壤１００ｍｇ（以氯化钾为钾
源），所有的营养元素均提前加入供试土壤中混合
均匀。所有品系均完全随机摆放在温室中，每隔
１０ｄ变换一次位置，每隔５ｄ浇一次蒸馏水，温室
中白天温度为２３℃，时长１２ｈ，夜间温度为１７℃，
时长１２ｈ。
培养１２周（２０１３年１月４日）收获。每个材
料各处理取１０株幼苗。先收获地上部，再收获地
下部。收获地下部时，先用自来水将盆中的土壤
冲掉，然后再用超纯水冲洗幼苗根部。收获之前
统计每株幼苗的分蘖数并用ＳＰＡＤ－５０２型叶绿素
计活体测定幼苗主茎最顶端完全展开叶片的相对
叶绿素含量。收获后，将样品１０５℃杀青３０ｍｉｎ，
之后在８０℃下烘干称重。测定植株磷含量时，将
植物干样磨成粉末，称取０．２ｇ样品用浓硫酸和浓
硝酸消煮后用钒钼黄比色法测定植株全磷含量，
每个处理３次重复［２１］。
磷效率（％）＝低磷处理的地上部干物质积累
量／正常供磷处理的地上部干物质积累量 ×
１００％［２２］；磷吸收效率（ｍｇ·ｇ－１）＝地上部干物
质积 累 量 × 地 上 部 磷 浓 度；磷 利 用 效 率
（ｇ·ｍｇ－１）＝地上部干物质积累量／地上部磷吸
收量［２３］。
１．３ 数据处理
采用Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ １３．０数据分析软件对数
据进行统计分析。
２ 结果与分析
２．１ 人工合成小麦在缺磷条件下的表现
在正常的供磷水平下，各人工合成小麦品系
和对照品种均未表现出缺磷症状；在低磷处理下，
缺磷时最先表现出的症状是叶形变小。一些人工
合成小麦品系还表现为叶片变为深绿色，地上部
矮小。随着低磷胁迫的持续，植株的老叶从叶尖
开始枯黄萎蔫，不同的人工合成小麦品系缺磷症
状的开始时间与症状严重程度均不相同，并且不
论在正常供磷水平还是在缺磷条件下，它们的生
长状况都各不相同（表１）。
·３３３·第３期 柳 鹏等：硬粒小麦－粗山羊草人工合成小麦的磷效率研究
表１ ４７份人工合成小麦品系和对照品种在正常磷供应（高磷）和低磷（磷缺乏）
条件下的ＳＰＡＤ值、分蘖数、地上部干物质积累量及磷效率
Ｔａｂｌｅ １ ＳＰＡＤ ｖａｌｕｅ，ｔｉｌｅｒ ｎｕｍｂｅｒ，Ｓｈｏｏｔ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ４７ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｈｅｘａｐｌｏｉｄ ｗｈｅａｔｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
材料
编号
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ｃｏｄｅ
粗山羊
草代号
Ａｅ．ｔａｕｓｃｈｉｉ
ｃｏｄｅ
国家
Ｃｏｕｎｔｒｙ
ＳＰＡＤ值
ＳＰＡＤ ｒｅａｄｉｎｇ
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
单株分蘖数
Ｔｉｌｅｒ ｎｕｍｂｅｒ
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
单株地上部
干物质积累量
Ｓｈｏｏｔ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ
ｐｅｒ ｐｌａｎｔ／ｇ
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
磷效率
Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
／％
ＳＷ１ ＫＵ－２０－８ 伊朗Ｉｒａｎ ４０．２＊ｂ ４１．７ｂ ６．２＊ ２．１＊ａ ０．９４＊ａ ０．３５＊ａ ３７．１
ＳＷ２ ＫＵ－２０７４ 伊朗Ｉｒａｎ ３７．１＊ｂ ３８．８＊ｂ ８．２＊ ４．８ｂ １．５６＊ａ ０．９４＊ａ ６０．０
ＳＷ３ ＫＵ－２０７５ 伊朗Ｉｒａｎ ３７．０＊ｂ ４０．４ｂ ６．０＊ ３．１＊ １．２１＊ａ ０．６８＊ａ ５５．７
ＳＷ４ ＫＵ－２０８０ 伊朗Ｉｒａｎ ３７．６＊ｂ ４１．７ｂ ５．３＊ａ ２．９＊ ０．８５＊ａ ０．３９＊ａ ４６．０
ＳＷ５ ＫＵ－２０８８ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．４＊ｂ ４１．９ｂ ７．８＊ ４．０＊ｂ １．６３＊ａ ０．８６＊ａ ５２．８
ＳＷ６ ＫＵ－２０９２ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．２＊ｂ ４０．７ｂ ７．１＊ ４．５ｂ ０．９９＊ａ ０．８７＊ａ ８７．５
ＳＷ７ ＫＵ－２０９６ 伊朗Ｉｒａｎ ３９．８＊ｂ ４２．１ｂ ７．５＊ ５．０ｂ １．５３＊ａ １．０４＊ａ ６７．９
ＳＷ８ ＫＵ－２０９７ 伊朗Ｉｒａｎ ４０．３＊ｂ ４４．１？ｂ ７．６＊ ４．９ｂ １．５１＊ａ １．０２＊ａ ６７．４
ＳＷ９ ＫＵ－２０９８ 伊朗Ｉｒａｎ ４１．４ｂ ４２．０ｂ ８．７＊ ５．０ｂ １．７５ａ ０．９６＊ａ ５４．９
ＳＷ１０ ＫＵ－２１００ 伊朗Ｉｒａｎ ４０．７＊ｂ ４４．７？ｂ ４．８＊ａ ２．６＊ ０．７６＊ａ ０．４４＊ａ ５８．１
ＳＷ１１ ＫＵ－２１０５ 伊朗Ｉｒａｎ ４１．２ｂ ４０．２ｂ ７．５＊ ４．６ｂ ２．０１ａ １．０５＊ａ ５２．２
ＳＷ１２ ＫＵ－２１０６ 伊朗Ｉｒａｎ ４０．３＊ｂ ４１．０ｂ ５．４＊ａ ４．０＊ｂ ０．５４＊ａ ０．３９＊ａ ７２．４
ＳＷ１３ ＫＵ－２１２４ 伊朗Ｉｒａｎ ３６．４＊ｂ ３７．８＊ｂ ２．７＊ａ １．７＊ａ ０．４３＊ａ ０．１８＊ａ ４２．４
ＳＷ１４ ＫＵ－２１２６ 伊朗Ｉｒａｎ ３７．８＊ｂ ３９．３ｂ ４．２＊ａ ２．８＊ ０．７１＊ａ ０．５０＊ａ ７１．０
ＳＷ１５ ＫＵ－２１４４ 伊朗Ｉｒａｎ ３６．４＊ｂ ４４．２？ｂ １０．３ｂ ５．９ｂ １．９１ａ ０．９０＊ａ ４７．２
ＳＷ１６ ＫＵ－２１５９ 伊朗Ｉｒａｎ ３９．７＊ｂ ４０．８ｂ ９．３ｂ ５．２ｂ １．８５ａ ０．９４＊ａ ５０．６
ＳＷ１７ ＫＵ－２０－１０ 伊朗Ｉｒａｎ ４０．２＊ｂ ４２．６ｂ ５．３＊ａ ３．０＊ ０．９７＊ａ ０．４４＊ａ ４５．１
ＳＷ１８ ＫＵ－２０７６ 伊朗Ｉｒａｎ ３９．７＊ｂ ４３．１ｂ ７．４＊ ４．９ｂ １．６７＊ａ １．０３＊ａ ６２．１
ＳＷ１９ ＫＵ－２０７８ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．１＊ｂ ３９．４ｂ １１．０ｂ ６．１？ｂ １．８７ａ ０．８７＊ａ ４６．５
ＳＷ２０ ＫＵ－２０７９ 伊朗Ｉｒａｎ ３９．５＊ｂ ４１．８ｂ ７．３＊ ３．９＊ １．３７＊ａ ０．７５＊ａ ５４．９
ＳＷ２１ ＫＵ－２０－９ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．６＊ｂ ４１．２ｂ ９．０＊ ５．２ｂ ２．０６ａ ０．９９＊ａ ４８．３
ＳＷ２２ ＫＵ－２０２９ 伊朗Ｉｒａｎ ４３．７ｂ ４５．５？ｂ ５．９＊ ３．１＊ １．１５＊ａ ０．５２＊ａ ４５．４
ＳＷ２３ ＫＵ－２０９１ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．７＊ｂ ４２．９ｂ ８．２＊ ５．３ｂ １．９９ａ １．３５ ６７．７
ＳＷ２４ ＫＵ－２０９３ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．７＊ｂ ４２．２ｂ ８．９＊ ６．３？ｂ １．９３ａ １．３１ ６７．９
ＳＷ２５ ＫＵ－２１０３ 伊朗Ｉｒａｎ ４２．３ｂ ４４．２？ｂ ７．７＊ ４．７ｂ １．６４ａ １．０２＊ａ ６２．０
ＳＷ２６ ＫＵ－２１０９ 伊朗Ｉｒａｎ ３６．１＊ｂ ３９．１ｂ １０．２ｂ ５．７ｂ １．９８ａ １．２５ ６２．９
ＳＷ２７ ＫＵ－２１５５ 伊朗Ｉｒａｎ ３８．７＊ｂ ４２．６ｂ ５．８＊ ３．０＊ １．２９＊ａ ０．４６＊ａ ３６．０
ＳＷ２８ ＫＵ－２１５６ 伊朗Ｉｒａｎ ３９．６＊ｂ ４５．１？ｂ ５．０＊ａ ３．１＊ ０．９６＊ａ ０．６２＊ａ ６４．６
ＳＷ２９ ＫＵ－２１５８ 伊朗Ｉｒａｎ ４１．４ｂ ４１．８ｂ ９．０＊ ４．２＊ １．８３ａ ０．８５＊ａ ４６．３
ＳＷ３０ ＡＴ ５５ 中国Ｃｈｉｎａ ３８．６＊ｂ ４０．７ｂ ７．８＊ ４．０＊ｂ ２．３６ａ ０．８９＊ａ ３７．７
ＳＷ３１ ＡＴ ７６ 中国Ｃｈｉｎａ ４０．９＊ｂ ４３．０ｂ ７．４＊ ４．３＊ｂ １．１４＊ａ ０．８７＊ａ ７６．３
ＳＷ３２ ＡＴ ８０ 中国Ｃｈｉｎａ ４１．１＊ｂ ３９．４ｂ ７．８＊ ３．８＊ ２．２９ａ ０．８２＊ａ ３６．０
ＳＷ３３ ＰＩ ４９９２６２ 中国Ｃｈｉｎａ ３９．８＊ｂ ３９．４ｂ ９．７ｂ ４．６ｂ ２．０５ａ ０．７４＊ａ ３６．１
ＳＷ３４ ＰＩ ５０８２６２ 中国Ｃｈｉｎａ ３９．９＊ｂ ３９．８ｂ ９．８ｂ ５．３ｂ ２．２３ａ ０．７５＊ａ ３３．７
ＳＷ３５ ＫＵ－２８２９Ａ 格鲁吉亚 Ｇｅｏｒｇｉａ ３７．１＊ｂ ３９．９ｂ ９．２ｂ ６．１？ｂ １．５８＊ａ ０．８９＊ａ ５６．３
ＳＷ３６ ＡＥ ４５４ 格鲁吉亚 Ｇｅｏｒｇｉａ ４０．７＊ｂ ４０．３ｂ ９．５ｂ ５．４ｂ ２．０２ａ ０．９５＊ａ ４６．８
ＳＷ３７ ＡＥ ９２９ 格鲁吉亚 Ｇｅｏｒｇｉａ ３８．９＊ｂ ３６．９＊ｂ ７．８＊ ４．６ｂ １．９１ａ ０．９１＊ａ ４７．８
ＳＷ３８ ＰＩ ４７６８７４ 阿富汗 Ａｆｇｈａｎｉｓｔａｎ ４１．５ｂ ３９．３ｂ ７．４＊ ４．３＊ｂ １．９２ａ ０．９６＊ａ ４９．８
ＳＷ３９ ＫＵ－２０３９ 阿富汗 Ａｆｇｈａｎｉｓｔａｎ ３８．５＊ｂ ３９．１ｂ ８．３＊ ４．９ｂ １．９６ａ １．１８ ６０．１
ＳＷ４０ ＫＵ－２１３２ 土耳其 Ｔｕｒｋｅｙ ３８．５＊ｂ ４０．５ｂ １０．３ｂ ５．６ｂ １．８１ａ ０．９９＊ａ ５４．６
ＳＷ４１ ＫＵ－２１３６ 土耳其 Ｔｕｒｋｅｙ ４１．６ｂ ４２．３ｂ １０．８ｂ ５．２ｂ １．８３ａ ０．９１＊ａ ４９．６
ＳＷ４２ ＫＵ－２８１６ 亚美尼亚 Ａｒｍｅｎｉａ ４０．９＊ｂ ４３．２ｂ ７．２＊ ３．９＊ １．６８＊ａ ０．８７＊ａ ５２．１
ＳＷ４３ ＡＥ １０９０
哈萨克斯坦
Ｋａｚａｋｈｓｔａｎ ４２．４
ｂ ４０．４ｂ １１．１ｂ ３．８＊ ２．０９ａ ０．５７＊ａ ２７．３
ＳＷ４４ ＩＧ ４８０４２ 印度Ｉｎｄｉａ ３９．７＊ｂ ４０．６ｂ ８．８＊ ３．８＊ １．９７ａ ０．８６＊ａ ４３．６
ＳＷ４５ ＩＧ １２６３８７
土库曼斯坦
Ｔｕｒｋｍｅｎｉｓｔａｎ ３９．２
＊ｂ ４３．０ｂ ８．３＊ ３．０＊ １．９２ａ ０．３４＊ａ １７．６
ＳＷ４６ ＩＧ １３１６０６
吉尔吉斯斯坦
Ｋｙｒｇｙｚｓｔａｎ ３８．８
＊ｂ ３９．２ｂ ７．７＊ ３．６＊ １．１１＊ａ ０．４３＊ａ ３８．４
ＳＷ４７ ＩＧ ４７２５９ 叙利亚Ｓｙｒｉａ ３５．６＊ｂ ３５．１＊ｂ ４．２＊ａ ３．１＊ ０．９３＊ａ ０．４７＊ａ ５０．８
Ｃｈａｎｇｗｕ １３４ 中国Ｃｈｉｎａ ４３．２ ４１．２ １０．８ ５．２ ２．１４ １．３４ ６２．５
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｐｒｉｎｇ 中国Ｃｈｉｎａ ３２．９ ３２．４ ７．４ ３．１ ２．９４ １．３５ ４６．０
＊和？分别表示在０．０５水平上比长武１３４显著低和高；ａ和ｂ分别表示在０．０５水平上比中国春显著低和高。表２同
＊ａｎｄ？ｉｎｄｉｃａｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｌｏｗｅｒ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ Ｃｈａｎｇｗｕ１３４ａｔ ｔｈｅ ０．０５ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ａ ａｎｄ ｂ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｌｏｗｅｒ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｓｐｒｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ０．０５ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｒｅ ａｓ ｉｎ ｔｂａｌｅ ２
·４３３· 麦 类 作 物 学 报 第３４卷
Ａ：参试材料的磷效率与正常供磷条件下ＳＰＡＤ值的相关性；Ｂ：参试材料的磷效率与低磷条件下ＳＰＡＤ值的相关性；Ｃ：参试材料的
磷效率与正常供磷条件下地上部磷浓度的相关性；Ｄ：参试材料的磷效率与低磷条件下地上部磷浓度的相关性；Ｅ：参试材料的磷效率与
低磷条件下磷吸收效率的相关性；Ｆ：参试材料的磷效率与正常供磷条件下磷利用效率的相关性；Ｇ：参试材料的磷效率与低磷条件下磷
利用效率的相关性；Ｈ：参试材料的磷效率与低磷条件下地上部干物质积累量的相关性
Ａ：Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ＳＰＡＤ ｒｅａｄｉｎｇ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｂ：Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ＳＰＡＤ
ｒｅａｄｉｎｇ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｃ：Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｈｏｏｔ Ｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｄ：Ｒｅｌａ－
ｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｈｏｏｔ Ｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｅ：Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ Ｐ ｕｐｔａｋｅ ｅｆｆｉ－
ｃｉｅｎｃｙ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｆ：Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ Ｐ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｇ：Ｒｅｌａ－
ｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ Ｐ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｈ：Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｈｏｏｔ ｄｒｙ
ｗｅｉｇｈｔ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
图１ ４７份人工合成小麦品系和对照品种在正常供磷条件和低磷条件下磷效率与其他指标的相关性
Ｆｉｇ．１ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ４７ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｈｅｘａｐｌｏｉｄ
ｗｈｅａｔｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｕｎｄｅｒ ｎｏｒｍａｌ Ｐ ａｎｄ ｌｏｗ Ｐ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
·５３３·第３期 柳 鹏等：硬粒小麦－粗山羊草人工合成小麦的磷效率研究
从表１中可以看出，低磷处理对各材料分蘖
数有一定影响，但不同品系受影响的程度不同。
在低磷条件下，各品系的分蘖数均低于正常供磷
时的水平，长武１３４和中国春的分蘖数分别比正
常供磷时降低了５１．９％和５８．１％。在４７份人工
合成小麦品系中有３９份（８３％）在低磷处理时分
表２ ４７份人工合成小麦品系和长武１３４及中国春在正常磷供应（高磷）和低磷（磷缺乏）条件下
的地下部干物质积累量、地上部磷浓度、磷吸收总量和磷利用效率
Ｔａｂｌｅ ２ Ｒｏｏｔ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ，Ｓｈｏｏｔ Ｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，Ｔｏｔａｌ Ｐ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ Ｐ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｈｅｘａｐｌｏｉｄ ｗｈｅａｔｓ，Ｃｈａｎｇｗｕ １３４ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｐｒｉｎｇ ｕｎｄｅｒ Ｐ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ Ｐ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
合成小麦编号
Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｗｈｅａｔ
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏ．
地下部干物质积累量
Ｒｏｏｔ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ
／（ｇ·ｐｌａｎｔ－１）
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
地上部磷浓度
Ｓｈｏｏｔ Ｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
／（ｍｇ·ｇ－１）
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
磷吸收总量
Ｔａｔｏｌ Ｐ ｕｐｔａｋｅ
／（ｍｇ·ｐｌａｎｔ－１）
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
磷利用效率
Ｐ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
／（ｇ·ｍｇ－１）
正常供磷
Ｎｏｒｍａｌ Ｐ
低磷
Ｌｏｗ Ｐ
ＳＷ１ ０．３０＊ａ ０．１５＊ ３．３０ ３．０３ ４．１８＊ａ １．３８＊ａ ０．３０３？ ０．３３
ＳＷ２ ０．４４＊ ０．３２ｂ ３．１８＊ ２．９２ ６．２４＊ａ ３．５０＊ａ ０．３１４？ ０．３４３
ＳＷ３ ０．３０＊ａ ０．２０＊ ４．１１ｂ ３．２７ｂ ５．４１＊ａ ２．３９＊ａ ０．２４３ａ ０．３０５ａ
ＳＷ４ ０．２３＊ａ ０．１４＊ａ ４．１５＊ ３．３０ｂ ４．７１＊ａ １．６９＊ａ ０．２４１ａ ０．３０３ａ
ＳＷ５ ０．４６ ０．３２ｂ ３．５２＊ｂ ２．８０＊ ７．２６＊ａ ３．００＊ａ ０．２８４？ａ ０．３５８？
ＳＷ６ ０．３１＊ａ ０．２９ｂ ３．５０＊ ２．５８＊ ４．３４＊ａ ２．９９＊ａ ０．２８６？ａ ０．３８８？ｂ
ＳＷ７ ０．３１＊ａ ０．３８？ｂ ３．８０＊ｂ ２．７９＊ ６．８６＊ａ ３．７８＊ ０．２６３？ａ ０．３５９？
ＳＷ８ ０．３４＊ａ ０．４０？ｂ ４．０５ｂ ３．１２ｂ ６．４５＊ａ ３．９９＊ ０．２４７ａ ０．３２ａ
ＳＷ９ ０．５０ ０．３６ｂ ４．０８ｂ ３．１３ｂ ８．４６＊ａ ３．５９＊ａ ０．２４５ａ ０．３１９ａ
ＳＷ１０ ０．１４＊ａ ０．１７＊ ４．５６？ｂ ３．２３ｂ ４．００＊ａ １．８１＊ａ ０．２１９ａ ０．３１ａ
ＳＷ１１ ０．３６＊ａ ０．３９？ｂ ４．２２ｂ ２．９０ ９．４１＊ａ ４．２０＊ ０．２３７ａ ０．３４５
ＳＷ１２ ０．１５＊ａ ０．１５＊ ３．６５＊ｂ ３．００ ２．３９＊ａ １．４８＊ａ ０．２７４？ａ ０．３３３
ＳＷ１３ ０．０９＊ａ ０．０４＊ａ ４．３７ｂ ３．２２ｂ ２．２０＊ａ ０．６７＊ａ ０．２２９ａ ０．３１１ａ
ＳＷ１４ ０．１８＊ａ ０．１５＊ ２．８８＊ａ １．８８＊ａ ２．９０＊ａ １．２２＊ａ ０．３４７？ｂ ０．５３１？ｂ
ＳＷ１５ ０．３９＊ａ ０．３７？ｂ ４．１７ｂ ３．００ ９．１５＊ａ ４．１０＊ ０．２４ａ ０．３３３
ＳＷ１６ ０．３６＊ａ ０．３２ｂ ４．４９ｂ ２．９２ ９．４２＊ａ ３．５２＊ａ ０．２２３ａ ０．３４２
ＳＷ１７ ０．１８＊ａ ０．１４＊ａ ３．７５＊ｂ ２．９１ ４．８６＊ａ １．６６＊ａ ０．２６６？ａ ０．３４４
ＳＷ１８ ０．３７＊ａ ０．３９？ｂ ４．３０ｂ ２．７７＊ ７．８５＊ａ ４．０１＊ ０．２３３ａ ０．３６１？
ＳＷ１９ ０．６０ｂ ０．４０？ｂ ３．９１＊ｂ ２．５４＊ａ ９．７７＊ａ ３．９１＊ ０．２５５？ａ ０．３９３？ｂ
ＳＷ２０ ０．３０＊ａ ０．２８ｂ ３．８０＊ｂ ３．０２ ６．１５＊ａ ３．１４＊ａ ０．２６３？ａ ０．３３１
ＳＷ２１ ０．４４＊ ０．３８？ｂ ３．６３＊ｂ ２．３５＊ａ ８．７４＊ａ ３．２７＊ａ ０．２７５？ａ ０．４２６？ｂ
ＳＷ２２ ０．３５＊ａ ０．２１＊ ３．１１＊ ２．４４＊ａ ４．８２＊ａ １．７３＊ａ ０．３２１？ ０．４１０？ｂ
ＳＷ２３ ０．４２＊ａ ０．６８？ｂ ４．４６ｂ ２．２４＊ａ １０．５７ａ ５．２１？ｂ ０．２２４ａ ０．４４７？ｂ
ＳＷ２４ ０．４２＊ａ ０．６５？ｂ ４．５０ｂ ２．８０＊ １０．０７ａ ５．３６？ｂ ０．２２２ａ ０．３５７？
ＳＷ２５ ０．３２＊ａ ０．３９？ｂ ４．８５？ｂ ３．６７？ｂ ８．３５＊ａ ４．８７ｂ ０．２０６＊ａ ０．２７２＊ａ
ＳＷ２６ ０．５７ ０．５８？ｂ ４．３７ｂ ２．８８ １０．８４ａ ５．０８ｂ ０．２２９ａ ０．３４７
ＳＷ２７ ０．２５＊ａ ０．２２＊ ４．４６ｂ ３．４１？ｂ ６．５９＊ａ ２．１４＊ａ ０．２２４ａ ０．２９４＊ａ
ＳＷ２８ ０．２５＊ａ ０．３０ｂ ４．８７？ｂ ３．４２？ｂ ５．６２＊ａ ２．６７＊ａ ０．２０５？ａ ０．２９３＊ａ
ＳＷ２９ ０．３６＊ａ ０．２７ ４．４７ｂ ３．４２？ｂ ９．８７＊ａ ３．６５＊ａ ０．２２４ａ ０．２９２＊ａ
ＳＷ３０ ０．５４ ０．４５？ｂ ３．６３＊ｂ ２．８４ １１．１８ ３．７１＊ ０．２７６？ａ ０．３５２？
ＳＷ３１ ０．３２＊ａ ０．４３？ｂ ４．４４ｂ ３．５５？ｂ ４．８４＊ａ ４．８１ｂ ０．２２５ａ ０．２８２＊ａ
ＳＷ３２ ０．５７ ０．３６ｂ ３．４４＊ ３．３９？ｂ ９．８７＊ａ ３．７５＊ ０．２９０？ａ ０．２９５＊ａ
ＳＷ３３ ０．６３？ｂ ０．３５ｂ ３．２７＊ ３．１０ｂ ８．４９＊ａ ３．４１＊ａ ０．３０６？ ０．３２３ａ
ＳＷ３４ ０．５６ ０．３８？ｂ ３．６４＊ｂ ２．５５＊ａ ９．９１＊ ２．８６＊ａ ０．２７５？ａ ０．３９２？ｂ
ＳＷ３５ ０．４３＊ ０．４１？ｂ ４．０２ｂ ２．６３＊ ８．１５＊ａ ３．２５＊ａ ０．２４９ａ ０．３８１？
ＳＷ３６ ０．５１ ０．３８？ｂ ４．２７ｂ ３．０１ １０．０３＊ ３．８９＊ ０．２３４ａ ０．３３２
ＳＷ３７ ０．４５ ０．２７ ４．２６ｂ ２．７５＊ ９．４７＊ａ ３．３２＊ａ ０．２３５ａ ０．３６４？
ＳＷ３８ ０．５０ ０．３９ｂ ４．２２ｂ ２．９１ ９．４７＊ａ ３．８３＊ ０．２３７ａ ０．３４４
ＳＷ３９ ０．５８ ０．３６ｂ ３．７９＊ｂ ２．６７＊ ９．４７＊ａ ４．１３＊ ０．２６４？ａ ０．３７５？
ＳＷ４０ ０．３９＊ａ ０．４１？ｂ ４．２９ｂ ２．６６＊ ９．７２＊ａ ４．０２＊ ０．２３３ａ ０．３７６？
ＳＷ４１ ０．５０ ０．４４？ｂ ４．５８？ｂ ２．９６ ９．９７＊ ３．８２＊ ０．２１８ａ ０．３３８
ＳＷ４２ ０．３６＊ａ ０．４３？ｂ ３．９９ｂ ２．７２＊ ８．６３＊ａ ３．５８＊ａ ０．２５ａ ０．３６７？
ＳＷ４３ ０．６１ｂ ０．２８ｂ ３．１８＊ ２．２９＊ａ ７．７５＊ａ ２．０３＊ａ ０．３１４？ ０．４３７？ｂ
ＳＷ４４ ０．４９ ０．３２ｂ ４．０６ｂ ２．６８＊ ９．３７＊ａ ２．９７＊ａ ０．２４６ａ ０．３７３？
ＳＷ４５ ０．３５＊ａ ０．１５＊ ４．２７ｂ ２．２８＊ａ ９．８６＊ａ １．１０＊ａ ０．２３４ａ ０．４３９？ｂ
ＳＷ４６ ０．３２＊ａ ０．２１＊ ３．８３＊ｂ ２．１６＊ａ ５．１５＊ａ １．４０＊ａ ０．２６１？ａ ０．４６３？ｂ
ＳＷ４７ ０．１９＊ａ ０．１３＊ａ ５．４４？ｂ ３．４８？ｂ ６．４１＊ａ １．８２＊ａ ０．１８４＊ａ ０．２８７＊ａ
Ｃｈａｎｇｗｕ １３４ ０．５３ ０．３０ ４．２４ ３．０７ １２．０６ ４．６８ ０．２３６ ０．３２６
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｐｒｉｎｇ ０．５１ ０．２１ ３．２４ ２．８２ １０．９６ ４．１１ ０．３１０ ０．３５５
·６３３· 麦 类 作 物 学 报 第３４卷
蘖数降幅小于长武１３４和中国春，这表明大多数
人工合成小麦品系在受到低磷胁迫时仍能维持较
高水平的分蘖能力。
在正常供磷条件下，２４份（５１％）人工合成小
麦品系的地上部干物质积累量与长武１３４无显著
差异，另外２３份（４９％）人工合成小麦品系的地上
部干物质积累量显著小于长武１３４，所有人工合
成小麦品系的地上部干物质积累量均显著低于中
国春。低磷条件下，４份（８％）人工合成小麦品系
（ＳＷ２３、ＳＷ２４、ＳＷ２６、ＳＷ３９）的地上部干物质积
累量与长武１３４和中国春无明显差异，其余人工
合成小麦品系的地上部干物质积累量均显著低于
长武１３４和中国春。
根是吸收和转运养分的器官，它的生长状况
在一定程度上能综合反映植株对养分吸收、转运、
和利用效率的差异［２４］。从表２可以看出，在低磷
条件下，有２０份（４３％）人工合成小麦品系地下部
干物质积累量显著高于长武１３４，３２份（６８％）人
工合成小麦品系地下部干物质积累量显著高于中
国春。
２．２ 人工合成小麦品系的磷效率
磷效率＝低磷处理地上部干物质积累量／正
常供磷处理地上部干物质积累量×１００％。相对
生长量常常作为植物磷效率的指标［２５－２７］。本研究
中，长武１３４的磷效率为６２．５％，中国春的磷效率
为４６．０％。从表２中可以看出，４７个人工合成小
麦品系的磷效率在１７．６％～８７．５％之间，有１０份
（２１％）的磷效率高于长武１３４，说明这１０份人工
合成小麦品系具有高磷效率。但是，这１０份中有
７ 份 （ＳＷ６、ＳＷ７、ＳＷ８、ＳＷ１２、ＳＷ１４、ＳＷ２８、
ＳＷ３１）的生物量明显小于长武１３４，说明它们的
生长状况并不很好，而其他３份（ＳＷ２３、ＳＷ２４、
ＳＷ２６）的生物量与长武１３４无显著差异，且同时
具有更高的磷效率。
２．３ 人工合成小麦品系的磷吸收效率和磷利用
效率
表２结果表明，在低磷条件下，只有ＳＷ２３和
ＳＷ２４两份人工合成小麦品系的磷吸收效率显著
高于长武１３４，比中国春磷吸收效率高的人工合
成小麦品系有５份，分别为ＳＷ２３、ＳＷ２４、ＳＷ２５、
ＳＷ２６、ＳＷ３１。
在磷利用效率方面，在正常供磷条件下有２０
份（４３％）人工合成小麦品系的磷利用效率显著高
于长武１３４；在低磷条件下，有２１份（４５％）人工
合成小麦品系的磷利用效率显著高于长武１３４。
其原因可能是因为这些品系的亲本大都生长在贫
瘠的土壤环境下［１１］，在长期的磷缺乏条件下形成
了高磷利用效率的适应性，即利用有限的磷肥资
源创造更多的生物量。
２．４ 磷效率的评价指标
ＳＰＡＤ值代表活体叶片中叶绿素的相对含
量。从表１中可以看出，低磷胁迫对叶绿素的影
响较小，不同人工合成小麦品系以及对照品种间
差异不明显。而且根据相关性分析结果（图１Ａ、
１Ｂ），磷效率与叶片的ＳＰＡＤ值没有显著的相关
性，因此ＳＰＡＤ值不能作为合成小麦耐低磷筛选
的标准。从图１Ｃ、１Ｄ可以看出，小麦的地上部磷
浓度与磷效率之间没有显著相关性，这与前人的
研究结果一致［２８－２９］。因此地上部磷浓度也不能作
为筛选磷高效小麦的指标。磷效率可以分为磷吸
收效率和磷利用效率［３０－３１］。根据相关性分析结
果，磷吸收效率与磷效率呈显著相关性，而磷利用
效率与磷效率并无明显的相关性（图１Ｅ、１Ｆ、
１Ｇ）。这与前人的研究结果一致［２２，３１－３２］。低磷条
件下地上部干物质积累量常被作为评价作物磷效
率的指标［２３，３３－３４］。本研究相关性分析（图１Ｈ）结
果表明，低磷条件下人工合成小麦的地上部干物
质积累量与磷效率呈显著正相关。因此作物的磷
吸收效率和地上部干物质积累量都可作为作物磷
效率的评价指标。
３ 讨 论
不同植物的磷效率（当供磷水平一定时，植物
获得更高产量的能力）、磷吸收效率（植物根获取
磷以及将磷转运到地上部的能力）、磷利用效率
（单位磷所产生的生物量）是不同的［３５－３６］。植物在
正常供磷和低磷条件下产量的比较是评价该植物
磷效率最有效的办法，但是与普通小麦相比大多
数人工合成小麦的收获指数和产量较低，甚至在
正常供磷条件下也如此，因此本研究没有用产量
来衡量合成小麦磷效率。除了产量，还有许多研
究通过比较不同品种小麦幼苗期的地上部生长状
况、磷吸收效率和磷利用效率而成功筛选出高磷
利用效率的小麦品种［２３，３３－３４］。对于其他作物如番
茄和水稻，在低磷条件下，其地上部干物质积累量
也可以作为筛选磷高效品种的可靠指标［３７－３９］。
本研究用不同磷效率的普通小麦长武１３４和
中国春作为对照，研究了４７份人工合成小麦品系
·７３３·第３期 柳 鹏等：硬粒小麦－粗山羊草人工合成小麦的磷效率研究
的磷效率以及它们在不同磷处理条件下的一些形
态和生理方面的特性。结果显示，在不同条件下，
这４７份人工合成小麦品系在形态和生理方面（磷
效率、磷吸收效率、磷利用效率等）具有显著的多
样性，这些人工合成小麦的地上部干物质积累量、
磷效率、磷吸收效率和磷利用效率的变异系数分
别为３４．１％、２５．５％、３７．２％和１４．７％。此前关
于异源染色体添加系小麦的磷效率差异的研究表
明，其磷效率、磷吸收效率、磷利用效率的变异系
数分别为１３．２％、１４．９％、５．９％［３１］，由此说明人
工合成小麦在磷效率包括磷吸收效率及磷利用效
率等方面具有更大的遗传变异。其原因可能是因
为作为这些人工合成小麦品系的亲本的一系列粗
山羊草来自于不同的国家和地区。根据Ｄｕｄｎｉｋ－
ｏｖ ｅｔ ａｌ［３０］的研究，这些粗山羊草生长在不同的环
境条件下，因此他们在基因型上的差异可能是由
于对不同环境条件的不同适应机理引起的。由这
些粗山羊草作为亲本而得到的人工合成小麦品系
在不同磷供应水平下所表现出的形态及生理上的
多样性可能与亲本的基因型多样性有关。
通过对４７份人工合成小麦品系与磷高效小
麦长武１３４之间磷效率的比较，我们筛选出１０份
磷高效的人工合成小麦品系。本研究中小麦的地
上部干物质积累量与磷效率间呈明显的正相关。
因此，我们根据植株的地上部干物质积累量以及
磷吸收效率进一步筛选出３份人工合成小麦品系
（ＳＷ２３、ＳＷ２４、ＳＷ２６），他们不仅具有高磷效率，
同时生长状况良好，磷吸收效率高。因此可以用
这３份人工合成小麦品系作为亲本材料选育高产
的磷高效小麦品种。
此外，通过对人工合成小麦品系磷利用效率
的研究，我们发现虽然磷利用效率与磷效率之间
没有明显的相关性，但是有超过４０％的人工合成
小麦品系具有很高的磷利用效率。为了更好应用
这些优良特性，对人工合成小麦品系磷利用效率
有关基因的遗传分析将是下一步工作的主要
内容。
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·８３３· 麦 类 作 物 学 报 第３４卷
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（植物生理学实验指导）［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｈｉｇｈｅｒ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ
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［２２］Ｏｚｔｕｒｋ Ｌ，Ｅｋｅｒ Ｓ，Ｔｏｒｕｎ Ｂ，ｅｔ ａｌ．Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｅｆ－
ｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｍｏｎｇ ７３ｂｒｅａｄ ａｎｄ ｄｕｒｕｍ ｗｈｅａｔ ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ ｇｒｏｗｎ
ｉｎ ａ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｌｃａｒｅｏｕｓ ｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ｓｏｉｌ，
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ｐｈｏｒｕｓ－ｕｐｔａｋｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｍｏｎｇ ｗｈｅａｔ ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ ｇｒｏｗｎ ｏｎ
ｔｗｏ ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ ｓｏｉｌｓ［Ｊ］．Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
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［２４］Ｓｏｎｇ Ａ Ｍ（宋爱梅），Ｈｕａｎｇ Ｘ Ｐ（黄新朋），Ｓｕｎ Ｓ Ｂ（孙淑
斌），ｅｔ ａｌ．Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｃｅ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｗｉｔｈ
ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｆｏｒ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ ｐｈｏｓ－
ｐｈｏｒｕｓ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｒｉｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ（中国水稻科学），２０１０，２４（５）：４７９－４８６（ｉｎ Ｃｈｉ－
ｎｅｓｅ ｗｉｔｈ Ｅｎｇｌｉｓｈｉ ａｂｓｔｒａｃｔ）．
［２５］Ｇｕｎｅｓ Ａ，Ｉｎａｌ Ａ，Ａｌｐａｓｌａｎ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｇｅｎｏｔｙｐｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｗｈｅａｔ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｇｒｏｗｎ ｕｎｄｅｒ
ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ
Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，２００６，５２（４）：４７０－４７８．
［２６］Ｌｉｕ Ｊｉａｎ Ｚｈｏｎｇ，Ｌｉｕ Ｙｕ Ｊｉｎｇ，Ｔｏｎｇ Ｙｉ Ｐｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｃｈｒｏｍｏ－
ｓｏｍａｌ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｓ ｃｏｎｆｅｒｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ Ｐｉ ｓｔａｒｖａ－
ｔｉｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ａｃｉｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ（ＡＰａｓｅ）ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｉｎ ｇｅｎｏｍｅ
ｏｆ ｒｙｅ（Ｓｅｃａｌｅ Ｌ．）［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ｓｏｉｌ，２００１，２３７（２）：２６７－
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［２７］Ｙａｎｇ Ｇｕｏ Ｈｕａ，Ｓｕ Ｊｕｎ Ｙｉｎｇ，Ｌｉ Ｂｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ａ ｄｏｕｂｌｅ ｈａｐ－
ｌｏｉｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｐｒｉｎｇ×Ｌｏｖｒｉｎ Ｎｏ．１０［Ｊ］．Ａｃｔａ
Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２００４，４６（３）：３０２－３１０．
［２８］Ｊｏｎｅｓ Ｇ Ｐ Ｄ，Ｊｅｓｓｏｐ Ｒ Ｓ，Ｂｌａｉｒ Ｇ Ｊ．Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ
ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｅｆｆｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｗｈｅａｔ［Ｊ］．Ｆｉｅｌｄ
Ｃｒｏｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９２，３０（１－２）：２９－４０．
［２９］Ｆａｇｅｒｉａ Ｎ Ｋ，Ｂａｌｉｇａｒ Ｖ Ｃ．Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｕｓｅ ｅｆｆｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｗｈｅａｔ
ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９９，２２（２），３３１－
３４０．
［３０］Ｄｕｄｎｉｋｏｖ Ａ Ｊ，Ｋａｗａｈａｒａ Ｔ．Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｔａｕｓｃｈｉｉ：ｇｅｎｅｔｉｃ ｖａｒｉａ－
ｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｒａｎ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｃｒｏｐ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００６，
５３（３）：５７９－５８６．
［３１］Ｗａｎｇ Ｓｈｉ Ｗｅｎ，Ｙｉｎ Ｌｉ Ｎａ，Ｔａｎａｋａ Ｈｉｒｏｙｕｋｉ，ｅｔ ａｌ．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａ－
ｔｉｏｎ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｌｉｅｎ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｌｉｎｅｓ ｆｏｒ ｂｒｅｅｄｉｎｇ
ｗｈｅａｔ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｊ］．Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，
２０１０，６０（４）：３７１－３７９．
［３２］Ｍａｎｓｋｅ Ｇ Ｇ Ｂ，Ｏｒｔｉｚ－Ｍｏｎａｓｔｅｒｉｏ Ｊ Ｉ，Ｇｉｎｋｅｋ Ｖ Ｍ，ｅｔ ａｌ．
Ｔｒａｉｔｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｐ－ｕｐｔａｋｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ＣＩＭ－
ＭＹＴ＇ｓ ｓｅｍｉｄｗａｒｆ ｓｐｒｉｎｇ ｂｒｅａｄ ｗｈｅａｔ ｇｒｏｗｎ ｏｎ ａｎ ａｃｉｄ Ａｎｄ－
ｉｓｏｌ ｉｎ Ｍｅｘｉｃｏ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ｓｏｉｌ，２０００，２２１（２）：１８９－２０４．
［３３］Ｌｉ Ｚｈｅｎ Ｘｉｎ，Ｎｉ Ｚｈｏｎｇ Ｆｕ，Ｐｅｎｇ Ｈｕｉ Ｒｕ，ｅｔ ａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ＱＴＬｓ ｆｏｒ ｒｏｏｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ
ａｔ ｓｅｅｄｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｉｎ ｗｈｅａｔ（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）［Ｊ］．Ｐｒｏ－
ｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｎａｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００７，１７：１１７７－１１８４．
［３４］Ｗａｎｇ Ｑ，Ｌｉ Ｊ Ｙ，Ｌｉ Ｚ Ｓ，ｅｔ ａｌ．Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｈｅａｔ ｇｅｒｍ－
ｐｌａｓｍ ｆｏｒ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｃａｌｃａｒｅｏｕｓ ｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ－
ｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，２００５，２８：４８９－５０５．
［３５］Ｌｏｎｅｒａｇａｎ Ｊ Ｅ，Ａｓｈｅｒ Ｃ Ｊ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｔｏ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｕｌｔｕｒｅ：ＩＩ．Ｒａｔｅ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ａｂ－
ｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｇｒｏｗｎ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９６７，
１０３：３１１－３１８．
［３６］Ｍａｍｏ Ｔ，Ｒｉｃｈｔｅｒ Ｃ，Ｈｏｐｐｅｎｓｔｅｄｔ Ａ．Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｓｏｍｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｄｕｒｕｍ ｗｈｅａｔ（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ｄｕｒｕｍ
Ｄｅｓｆ．）ａｎｄ Ｔｅｆ（Ｅｒａｇｒｏｓｔｉｓ ｔｅｆ （Ｚｕｃｃ．）Ｔｒｏｔｔｅｒ）Ｇｒｏｗｎ ｉｎ
ｓａｎｄ ｃｕｌｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｃｒｏｐ Ｓｃｉｅｎｃｅ，
１９９６，１７６：１８９－１９７．
［３７］Ｃｏｌｔｍａｎ Ｒ Ｒ，Ｇｅｒｌｏｆｆ Ｇ Ｃ，Ｇａｂｅｌｍａ Ｗ Ｈ．Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｍｏｎｇ ｔｏｍａｔｏ ｓｔｒａｉｎｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｔｏ Ｐ
ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｈｏｒｔｉ－
ｃｕｌｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９８６，１１１：４２２－４２６．
［３８］Ｆａｇｅｒｉａ Ｎ Ｋ，Ｗｒｉｇｈ Ｒ Ｊ，Ｂａｌｉｇａｒ Ｖ Ｃ．Ｒｉｃｅ ｃｕｌｔｉｖａｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｆｏｒ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ Ｓｏｉｌ，１９８８，１１１：１０５－
１０９．
［３９］Ｏｓｂｏｒｎｅ Ｌ Ｄ，Ｒｅｎｇｅｌ Ｚ．Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｃｅｒｅａｌｓ ｆｏｒ ｇｅｎｏｔｙｐｉｃ ｖａｒｉａ－
ｔｉｏｎ ｉｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．
Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｒｕａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００２，５３：２９５－
３０３．
·９３３·第３期 柳 鹏等：硬粒小麦－粗山羊草人工合成小麦的磷效率研究