一、两种基因型玉米磷效率的差异(论文文献综述)
王树鹏,汪军成,姚立蓉,孟亚雄,李葆春,杨轲,司二静,王化俊,马小乐,尚勋武[1](2021)在《低磷胁迫下小麦根系形态特征及Apase活性》文中提出【目的】研究低磷胁迫下不同磷效率小麦基因型根系形态特征变化及生理适应机理,为挖掘影响小麦磷素吸收的主要因子和通过根系塑性提高养分利用效率的遗传改良提供科学依据.【方法】以春小麦耐低磷品种(wp-35、wp-72)和磷敏感品种(wp-119)为材料,在水培条件下通过正常磷处理(0.2 mmol/L,CK)和低磷胁迫处理(0.02 mmol/L,-P),研究不同磷素水平对小麦苗期根系形态、根冠比和酸性磷酸酶(Apase)等指标的影响.【结果】低磷胁迫下的wp-35和wp-72的总根长、根表面积和根体积与对照相比无显着差异,而磷敏感品种wp-119在磷素胁迫下14 d后根系的形态特征在低磷处理下显着低于对照.wp-35和wp-72的地上部生物量、根系干质量和整株生物量在处理与对照间无显着变化,而wp-119的地上部生物量在14、21、30 d在低磷处理下显着低于正常磷处理,整株生物量在30 d时显着低于对照.磷胁迫对苗期根冠比的影响研究中,发现从14 d开始,在不同磷素水平和品种间根冠比均达到极显着差异,且wp-119在各处理间均低于wp-35和wp-72;wp-35和wp-72的根冠比在30 d时两处理间均达到显着差异,说明磷素胁迫有利于提高根冠比;对于酸性磷酸酶(Apase)在21,30 d时供试品种均在对照与处理间达到显着差异,且wp-35、wp-72的Apase均大于wp-119.在低磷胁迫下,随着时间的延长对小麦的正常生长有较大影响.主成分分析表明:总根表面积、总根体积、根的干质量、根冠比和根系Apase活性受基因型差异的影响较为明显,主成分1中最大载荷值为根冠比(0.937),主成分2中最大载荷值为地上部干质量(0.798),且主成分1的特征值和贡献率大于主成分2,因此根冠比可首选作为区分不同基因型小麦品种的重要参数.磷敏感品种通过增加总根长,根表面积,根体积,根冠比和根系Apase活性,提高根系的活性效率,以适应低磷胁迫的影响.【结论】磷胁迫能显着提高小麦的根冠比和Apase活性,主成分分析表明,根冠比可作为区分耐低磷品种和磷敏感品种的重要参数.
刘莹[2](2021)在《甘蔗磷高效根系形态构型特征及吸收转运磷机制研究》文中研究指明
吴爱姣[3](2021)在《不同根系类型作物/品种的根系对低磷胁迫的响应机制》文中认为磷是植物生长发育所需的第二大矿质营养元素,参与植物代谢、调节等多种生理生化过程,是植物体不可或缺的重要组成成分。植物所需磷营养主要依赖于根系从土壤中吸取,然而土壤中磷元素极易被固定,形成难以被植物根系直接截获并吸收的化合物,导致磷肥的投入收益较低,造成磷资源的浪费及相应的环境污染,因此,提高作物磷吸收效率,增加对土壤中现存磷的吸收利用,已经成为农业可持续发展亟待解决的科学问题。根系是植物与土壤直接互作的器官,不同种属植物根系有其特殊性,在应对低磷胁迫环境时表现出具有物种典型特征的可塑性反应,为提高土壤磷的作物有效性提供了可能。本文选取了5种不同根系类型的代表性作物(小麦、玉米、大豆、白羽扇豆和窄叶羽扇豆),采用高通量半水培根系表型观测系统(第二章)和根箱土培技术(第三章和第四章),开展了苗期各作物及品种的根系对低磷胁迫的响应试验,揭示了不同作物响应低磷胁迫的应答机制及其对低磷环境的适应能力。论文取得的主要研究结果和结论如下:(1)低磷胁迫显着降低了小麦和玉米的总根长、总根面积、垂直根长、平均直径及种子根数,但促进了细小侧根的长度(显着水平P<0.05,全文同);小麦和玉米通过增加细根长度来增加对磷的吸收,降低了根系的勘探成本;增加了根系在0–30 cm表层分布比例,提高磷利用效率,提高对低磷环境的适应性;但未发现根际酸性磷酸酶活性的显着变化(根箱试验)。因此,须根系的小麦和玉米主要通过调整根系表型性状来响应低磷胁迫;玉米地上部生长需磷量大,根系发达,玉米的磷吸收效率高于小麦1.7(根箱试验)到2.2倍(半水培试验)。(2)低磷胁迫抑制了大豆根系总根长、根面积、垂直根长和种子根数;降低了基根与土壤表面的生长角度,提高了土壤表层(0–20 cm)根系的生长与分布(占根系总长度的70%);低磷胁迫对根系直径及根际酸性磷酸酶活性(根箱试验)影响不显着。因此,大豆是通过扩大根系在表土层的分布来适应低磷环境,提高磷吸收效率。与玉米相比,大豆磷吸收效率显着高于玉米(高达2.3倍)。(3)低磷胁迫促进了白羽扇豆排根的形成;在半水培条件下,根长和根面积显着增加;在根箱土壤中根系总根长、总根面积、垂直根长均显着降低,但根际酸性磷酸酶活性提高了2.1倍。因此,白羽扇豆通过改变根系形态和根际酸性磷酸酶活性来响应低磷胁迫;但响应机制随培养环境的不同有所变化:半水培条件下以根系形态学的变化为主、土壤条件下以增加根际酸性磷酸酶活性为主来适应低磷环境。白羽扇的磷积累量低于大豆(为大豆的0.81倍),但与大豆相比,单位根长吸收磷效应提高了1.5倍(半水培试验)。(4)低磷胁迫对窄叶羽扇豆根系的影响相对较小,但显着促进了根际酸性磷酸酶活性及多种有机酸的分泌,特别是苹果酸和乳酸,揭示了窄叶羽扇豆通过调整根际理化特性来适应低磷胁迫。在5种作物中,窄叶羽扇豆根系相对粗壮,总根长低,磷吸收量也较低,但窄叶羽扇豆单位根长的磷吸收效率高,分别比小麦、玉米、大豆和白羽扇豆高15.2、1.9、1.1和1.1倍。(5)按照相同磷处理下生物量大小及低磷胁迫下磷积累量的高低两种评价标准,对5种作物磷效率进行了评价,均为大豆磷效率最高,后面依次是白羽扇豆、玉米、窄叶羽扇豆,小麦的植株磷效率最低。同物种的两个品种间进行比较,结果表明小麦品种长武4号、玉米品种陕单618、大豆品种K117–3、白羽扇豆品种Kiev Mutant、窄叶羽扇豆品种Jenabillup和#24是磷效率较高的品种。(6)在开展作物根系对低磷胁迫响应的研究中,半水培根系原位观测系统更适用于研究小麦、玉米和大豆等主要通过根系形态响应低磷胁迫的作物,而根箱土培技术更适用于研究白羽扇豆和窄叶羽扇豆等主要通过根系生理响应的作物采用。本研究探讨了作物根系响应低磷胁迫的应答机制,揭示了不同根系类型的作物对低磷胁迫的响应策略,评价了各作物及品种的磷吸收效应,并分析比较了不同的植物培养和根系研究方法。有关研究结果对农业生产和作物育种在理论和实践上有一定的指导意义。
远月丽[4](2021)在《大豆苗期氮高效利用种质筛选及遗传分析》文中研究表明氮作为植物生长发育所必需的大量元素,是影响植物产量的重要限制因子。大豆富含蛋白质,是高需氮的重要油料作物。尽管大豆可通过根瘤固氮,但在苗期和成熟期因根瘤固氮系统尚未完全建立或已开始衰亡,仍需要额外施用大量氮素。而氮肥的低效利用不仅直接影响了大豆的产量和品质,还严重污染了环境。提高大豆氮利用效率是解决上述问题的根本途径。氮高效利用种质筛选与氮利用性状的遗传分析是培育氮高效利用大豆品种和挖掘氮高效利用基因的基础。本研究以78份大豆核心种质资源为材料,采用水培方法,在正常氮和低氮条件下通过初筛和复筛,确定大豆苗期耐低氮评价关键指标,并依此筛选出氮高效材料和低氮敏感材料。以前期筛选出的氮高效大豆“坡黄”和低氮敏感大豆“84-70”为亲本构建的大豆重组自交系群体(Recombinant inbred lines;RIL)为材料,采用水培方法,测定正常氮和低氮处理下苗期4个氮效率相关性状,检测苗期氮效率相关QTL,为大豆氮高效利用关键基因克隆和分子育种提供参考。主要研究结果如下:1.通过水培正常氮和低氮处理,从78份大豆核心种质资源中初步筛选出8份氮效率差异显着的材料,调查这8份材料的17个氮效率相关性状,进行相关性和主成分分析,并通过耐低氮胁迫指数修正环境因素影响和材料背景差异。研究结果表明:总干重、总根长、根表面积和根体积4个指标可作为大豆苗期耐低氮评价关键指标;并鉴定出氮高效材料2011-X-618和低氮敏感材料2011-X-531。2.通过水培正常氮和低氮处理,分析两个亲本及RIL群体115个家系的总干重、总根长、根表面积和根体积。研究结果表明:母本“坡黄”的4个性状均明显优于父本“84-70”,RIL群体不同家系的4个性状显着相关,变异范围大,变异系数均超过18%,表现出明显的超亲现象。3.对两个亲本和RILs群体225个子代进行HiSeq测序,构建高密度遗传图谱,结合115个家系4个氮效率相关表型性状进行QTL定位分析。研究结果表明:共检测到位于11条染色体上的16个主效QTLs,单个QTL可解释表型变异的9.08%~21.96%。其中qTDW-20在正常氮条件下及耐低氮胁迫指数同时被检测到,在正常氮条件下表型贡献率为21.96%,耐低氮胁迫指数的表型贡献率为13.08%。qTDW-14以及qTRL-13耐低氮胁迫指数的表型贡献率较高,分别为14.9%和11.74%。4.对定位到的主效QTLs所在区间进行基因功能注释,预测到16个候选基因,这些基因编码的蛋白主要功能包括转录调节、信号传导、氨基酸合成和能量转换等,其中有6个MADS-box转录因子,一个F-box转录因子,以及一个编码向光素的基因Glyma.13G330400。
汪威[5](2021)在《甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的定位及离子组对低磷胁迫的响应》文中研究说明作为植物生长发育所必需的大量营养元素,磷是多种生物大分子的结构组分并广泛参与了多种生物学过程。甘蓝型油菜是重要的油料作物,需磷量大且对低磷胁迫敏感。我国油菜主栽地区土壤有效磷含量普遍偏低,缺磷导致油菜产量严重下降。磷利用效率是复杂的数量性状,根长和根重相关性状对油菜磷的高效吸收和地上部生长发育有着重要的作用。此外,不同矿质元素与磷素的互作也会影响到植物的生长发育。因此,定位和克隆油菜响应低磷胁迫的根系相关性状和离子组相关性状QTL,将对于揭示油菜磷高效与矿质元素吸收和分配的分子机制具有重要意义。本研究比较分析了琼脂培养和无磷纸培养Bna TNDH群体根系性状对低磷的响应,利用两个培养体系Bna TNDH群体的相对根系性状定位油菜磷高效QTL。此外,通过QTL-seq、传统的QTL定位和候选区域关联分析共同鉴定到一个控制主根长的油菜磷高效主效QTL q PRL-C06,并且通过高世代回交群体进行了验证。本研究还分析了油菜地上部和根系离子组对低磷胁迫的生理响应,鉴定了影响这些离子组性状的QTL及上位性QTL。研究获得的主要结果如下:(1)鉴定了琼脂培养和无磷纸培养油菜磷高效相对根系性状QTL与正常磷处理相比,Bna TNDH群体低磷处理总根长、主根长、总侧根长和平均侧根长增加的DH系数目在无磷纸培养体系中要多于琼脂培养体系。相对主根长和相对侧根数、相对主根长和相对侧根密度以及相对总侧根长和相对侧根密度等3对性状在琼脂培养体系和无磷纸培养体系之间的相关性具有较大差异。在琼脂培养体系中,根系不遮光时缺磷显着抑制了油菜和拟南芥主根的生长,而根系遮光时缺磷对油菜和拟南芥主根的伸长无显着影响,这表明根系遮光能够降低植物根系生长对缺磷的敏感性。利用琼脂培养体系在A04、A07、A08、A09、C04和C08等染色体上共检测到10个影响不同相对根系性状的QTL,利用无磷纸培养体系在A03和A04染色体鉴定到2个相对根系性状的QTL,而影响相同性状的QTL在两个培养体系中并不一致。利用琼脂培养在A09和C04染色体上分别鉴定到2个(Cluster1和Cluster2)和1个QTL簇(Cluster3)。将这些相对根系性状QTL与Bna TNDH群体在大田两个磷水平下鉴定到的产量及产量相关性状QTL进行比较,发现RLRN_A04b、RSDW_A09a和Cluster1能够影响两年大田产量和产量相关性状。(2)甘蓝型油菜磷高效QTL q PRL-C06的鉴定与高世代遗传分析根据两批低磷琼脂培养Bna TNDH群体主根长表型数据,筛选出主根极端长与极端短的DH系各20个用于极端混池的构建。通过对Tapidor、宁油7号和两个子代混池进行全基因组重测序,在Tapidor和宁油7号之间共鉴定到1,667,403个SNP和426,681个In Del,它们不均匀地分布在油菜19条染色体上,且A亚基因组的多态性要高于C亚基因组。通过过滤筛选共获得1,232,804个SNP和285,383个In Del用于QTL-seq分析,在A01、A02、A06、A07、A08、A09、A10、C01、C04、C06和C09等11条染色体上共检测到20个QTL。其中各有10个QTL的增效基因分别来源于Tapidor和宁油7号。利用常用分子标记进行QTL定位鉴定到的80%的低磷主根长QTL均可通过QTL-seq重复检测到,其中一个主效主根长QTL q PRL-C06在Bna TNDH群体琼脂培养两批低磷和一批正常磷处理重复鉴定到。此外,利用油菜自然群体无磷纸培养低磷处理主根长通过候选区域关联分析也能重复鉴定到q PRL-C06,解释表型变异为5.7%。利用课题组前期构建的T-BC4F3导入系群体筛选到一个q PRL-C06区间为纯合Tapidor基因型且表现为长根的株系1067-1,利用该株系连续与宁油7号回交两次构建目标区间分离的高世代回交群体。进一步利用该群体验证了q PRL-C06,并将其缩小到0.37 Mb的区间。该区间内尽管没有直接调控磷素吸收与利用的基因,但是其中包含3个影响根系发生发育的基因:Bna C06g34980D、Bna C06g35430D和Bna C06g35530D。利用Tapidor和宁油7号全基因组重测序数据分析发现,Bna C06g35430D启动子区存在9个SNP和5个In Del变异;Bna C06g35530D启动子区存在18个SNP和9个In Del变异,且编码区存在2个非同义SNP变异。(3)甘蓝型油菜地上部和根系离子组对低磷胁迫的响应及其QTL定位本研究通过电感耦合等离子体发射光谱仪测定了琼脂培养Bna TNDH群体及其亲本正常磷和低磷处理地上部和根系11种矿质元素的浓度。低磷处理,油菜植株B、Ca、Cu、K、Mg、Mn、Na、P和Zn的累积量降低,而Fe的累积量增加。低磷减少了油菜Ca、Cu、K和P,而促进了B、Fe、Na和Zn往地上部的分配。不同磷水平处理,油菜地上部B、Ca、Mg、Mn、Na和P的浓度均高于根系,而根系Fe、S和Zn的浓度均高于地上部,这表明植物的矿质元素组分具有器官特异性。在正常磷和低磷处理条件下,利用Bna TNDH群体分别鉴定到133个和123个与地上部和根系离子组性状显着关联的QTL,然而每个性状在正常磷和低磷处理检测到的QTL存在很大差异。其中共鉴定到6个影响3种以上矿质元素离子组相关性状的QTL簇,在C07染色体上鉴定到一个控制低磷地上部Mg和S浓度的QTL簇Cl17.1。进一步通过高世代导入系群体对Cl17.1进行功能验证并将其候选区间缩小到28.5 Mb–30.6 Mb。此外,在正常磷和低磷处理共检测到54对调控不同离子组性状的上位性QTL,但大多数上位性QTL不包含任何加性QTL,这表明油菜离子组由复杂的遗传网络调控。
刘婧怡[6](2021)在《磷肥用量对滨海盐土油菜农艺性状和物质生产的影响研究》文中研究指明提高江苏沿海地区油菜生产能力是支撑江苏油菜产业发展的重要措施,沿海地区土壤速效磷含量比较低,施用磷肥增产效果显着。为了研究盐地油菜的适宜磷肥用量,本试验于2018~2019和2019~2020年度以甘蓝型杂交油菜品种宁杂1838为供试品种,设置的磷肥用量(P2O5)梯度分别为0 kg/hm2(不施磷肥)、30 kg/hm2、60 kg/hm2、90 kg/hm2、120kg/hm2和150 kg/hm2,苗期、初花期和成熟期取样测定植株干重、光合参数、磷素含量、农艺性状及籽粒品质,初步研究盐地条件下磷肥对油菜生长的影响效应。主要研究结果如下:1、120 kg/hm2磷肥用量范围内产量随着磷肥用量增加显着增加,120 kg/hm2和150kg/hm2两个磷肥用量处理小区产量间无显着差异,因此,该地区推荐磷肥用量为120 kg/hm2比较适宜。随着磷肥用量增加,两个试验年份籽粒含油率总体表现为逐渐增加趋势。油份总量随磷肥用量的变化趋势与小区产量的变化趋势一致。2、120 kg/hm2磷肥用量范围内,成熟期株高和一次分枝数呈增加趋势,并且一次分枝数增加幅度相对较大。两年处理中单株角果数最大值与最小值相比增加幅度为56.40%,120 kg/hm2磷肥用量范围内随着磷肥用量增加显着增加;每角粒数最大值与最小值相比增幅为11.32%,不施磷肥和30 kg/hm2磷肥用量处理每角粒数比较低,均在17粒以下,90 kg/hm2、120 kg/hm2、150 kg/hm2磷肥用量处理每角粒数比较高;千粒重变异相对较小。3、不同处理苗期和初花期叶面积指数的变化范围分别为1.75~2.41和3.56~4.80,120 kg/hm2磷肥用量处理范围内随着磷肥用量增加叶面积指数显着增加;不同处理苗期和初花期净光合速率的变化范围分别为15.89~21.43 umol CO2·m-2·s-1和21.99~24.95 umol CO2·m-2·s-1,60 kg/hm2磷肥用量处理范围内随着磷肥用量增加叶片净光合速率显着增加,60 kg/hm2及以上磷肥用量处理间净光合速率无显着差异。4、120 kg/hm2磷肥用量处理与不施磷肥处理相比,苗期、初花期和成熟期全株干重增加幅度分别为29.61%、41.31%和55.25%。从分配比例看,油菜苗期120 kg/hm2磷肥用量范围内随着磷肥用量的增加,根系干物质分配比例显着增加,地上部干物质分配比例显着降低。初花期不施磷肥处理根系干物质分配比例显着低于其他磷肥用量处理,不施磷肥、30kg/hm2和60kg/hm2磷肥用量处理的茎枝干物质分配比例显着高于其余较高磷肥用量的处理,叶片干物质分配比例变化趋势与之相反。成熟期随着磷肥用量增加,根系干物质分配比例平均值逐渐增加,茎枝干物质分配比例总体上随着磷肥用量的增加而呈降低趋势,籽粒分配比例与茎枝表现相反,不同处理间果壳的分配比例差异相对较小。5、与干物质积累量相比,随着磷肥用量的增加全株或者不同器官磷素积累量增加幅度更大,120kg/hm2磷肥用量处理与不施磷肥处理相比,苗期、初花期和成熟期全株磷素积累量增加幅度分别为63.27%、83.36%和150.61%。苗期磷素分配比例总体表现为根中随着磷肥用量的增加总体表现为逐渐增加趋势,地上部表现为逐渐降低趋势。初花期不施磷肥和30 kg/hm2磷肥用量处理根和叶片中磷素分配比例显着低于其他磷肥用量处理,而茎枝中显着高于其他处理。成熟期不同处理间根系和茎枝中磷素分配比例的差异相对较小,120kg/hm2磷肥用量处理范围内随着磷肥用量的增加,果壳磷素分配比例呈降低趋势,籽粒磷素分配比例总体上呈增加趋势。6、不同磷肥用量处理条件下磷肥利用效率的变化范围为9.08~16.21 kg seed/kg P,同一试验年份中,随着磷肥用量增加磷肥的利用效率显着降低,相邻两个磷肥用量处理间以120 kg/hm2磷肥用量增加至150 kg/hm2磷肥用量处理的磷肥利用效率下降幅度更大,两个年度下降幅度分别为18.50%和21.01%。
苏文楠[7](2021)在《夏玉米氮效率及氮高效品种农艺学与生理特征研究》文中研究指明选择高产品种和确定适宜施氮量是提高玉米产量和氮效率的有效途径。选育并应用兼具高产与氮高效性能的品种对玉米生产极为重要,而探明玉米的氮响应特征和品种氮高效的生理生态机制是开展玉米营养生理育种与养分管理的基础。基于此,本研究在陕西关中灌区,选取5个主栽的夏玉米品种,设置不同施氮水平,通过4年田间定位试验,分析不同品种基于产量的氮效率、土壤硝态氮残留及干物质(氮素)积累转运对氮肥的响应,对比划分不同类型的氮高效率品种:双高效品种(高氮和低氮条件氮效率都高的品种正大12)和耐低氮品种(低氮条件高产品种郑单958),研究不同氮效率玉米品种基于氮高效的光和水资源利用效率以及植株不同器官氮素营养诊断,系统分析耐低氮品种的叶源与根系性状、籽粒灌浆特征及其过程中碳同化物(non-structural carbohydrate,NSC)的差异,明确氮高效玉米品种的农艺学特征与光合生理特性。取得如下主要研究结果:1夏玉米在不同施氮水平下的产量与氮效率的品种差异4年的田间试验结果表明,5个玉米品种产量和氮素利用的总体表现为正大12、先玉335和郑单958差异不显着,且显着大于强盛101,以陕单609最小。其中,郑单958与强盛101在N225(施纯氮225 kg ha-1)和N300(施纯氮300 kg ha-1)处理下产量差异不显着,N0(不施氮)和N150(施纯氮150 kg ha-1)处理下,郑单958产量显着高于强盛101。根据产量和氮素利用的表现将正大12定义为双高效品种,陕单609定义为双低效品种;根据在低氮和高氮下的产量表现将郑单958定义为耐低氮品种,强盛101定义为不耐低氮品种。根据产量、氮素表观流失量和氮素利用效率对施氮量的响应曲线,推荐在该地区夏玉米高产高效播前土壤供氮量(播前2m土层硝态氮累积量+施氮量)为280~350 kg N ha-1。双高效品种和耐低氮品种的选择可以使产量增加11%~16%,与当地300 kg N ha-1的普遍施氮量相比可以使得施氮量减少25%~34.3%,保证其较低的表观氮素流失量,在有灌溉的条件下,减小硝态氮淋溶的风险。2夏玉米不同品种干物质和氮素积累及转运对氮肥的响应不同施氮水平和品种间的夏玉米产量差异是由粒重和穗粒数共同决定的,其中穗粒数带来的差异大于粒重。与不施氮肥相比,成熟期干物质积累量增加了16.3~30%。植株生物量对籽粒产量的贡献率平均值为71%。夏玉米品种花后干物质积累对籽粒产量的贡献率可达84.8~93.7%,营养器官干物质转运率的变化范围5~13.1%。花后氮素积累对籽粒氮素含量的贡献率为37.3~57.9%;营养器官氮素转运率为44.5~54.7%,其转运量对籽粒氮的贡献率为47.5~57.8%。随着施氮量的增加氮素转运率及其对籽粒氮积累的贡献率均呈下降趋势。籽粒氮浓度与营养器官的氮素转运呈显着正相关,同时籽粒氮浓度对籽粒氮素积累的贡献率可达到一半,其中先玉335高的茎氮素转运效率保证较高产量的同时维持高的籽粒氮浓度,最终保证了高的籽粒氮素积累。在低氮条件下选择氮高效利用品种可以以氮素吸收效率作为筛选指标,在高氮条件下,氮素生理利用效率作为筛选指标。3不同氮效率玉米品种的光、氮和水资源利用效率的综合评价以正大12(双高效品种)和陕单609(双低效品种)为试验材料,进行资源利用的研究结果表明,具有高的比叶氮(specific leaf nitrogen content,SLN)的双高效品种可以达到水分、光能和氮素资源的高效利用。在相同的SLN时,双高效品种表现出更高的资源利用效率,SLN与水分利用效率(WUE)、光能利用效率(RUE)、氮素利用效率(NUE)和产量都呈现很好的二次关系,SLN在1.5~1.8g N cm-2之间,资源利用效率和产量均不再增加,可以最大限度地利用资源和提高玉米产量。4不同氮效率玉米品种不同部位的氮营养诊断2个品种基于叶片(LDM)、茎秆(SDM)和植株(PDM)建立的临界氮浓度稀释曲线分别为:“正大12”方程为:Nc=2.64 LDM-0.204、Nc=1.58 SDM-0.388、Nc=2.33PDM-0.263;“陕单609”方程为:Nc=2.61 LDM-0.205、Nc=1.83 SDM-0.337、Nc=2.47PDM-0.237。不同氮效率品种基于叶片建立的临界氮浓度稀释曲线差异不显着,植株氮营养差异主要由茎秆的氮素营养状态造成的。与双低效品种相比,双高效品种具有低的单位茎秆氮浓度(参数a值)和高的茎秆氮浓度稀释速率(参数b值)。为了节省成本,可以使用基于LDM和SDM建立的临界氮浓度稀释曲线对基于PDM建立的曲线进行代替。三种临界氮浓度稀释曲线对产量进行预测比较时,发现相对产量(RY)与氮营养指数(NNI)、累计氮亏缺(AND)在十二叶期和抽雄期(V12~VT)R2值最大,证实了V12和VT两个时期关系的稳定性,同时很好地说明了在限制和非限制氮下RY的变化,可以对夏玉米产量进行估计。该研究结果为玉米花前的氮肥管理提高产量提供了思路。NNI与产量之间呈显着正相关,而与农学氮利用效率和氮肥回收效率之间呈显着负相关。5耐低氮玉米品种在不同氮肥水平下的源端特征以对低氮下不同耐性的品种强盛101和郑单958为试验材料,对源端(叶源和根源)特征进行研究。结果表明,耐低氮品种郑单958在较低的施氮量(0和150 kg ha-1)下产量较高,吸收较多氮素,并且表现出更高的氮素生理效率。低氮条件下,郑单958能够保证叶片更高的叶片氮浓度和较低的比叶面积,减小低氮对植株光合系统的影响,进而维持较高的PSⅡ有效光量子效率、光化学猝灭系数和PSⅡ实际光量子产量,从而确保更多的光能用于光合电子传递过程,为保证较高的叶片净光合速率提供了结构和物质基础,同时具有较高的光合氮素利用率,从而达到高的光能利用效率和氮素生理效率;更深的根分布、更长的根长和更大的根系有效吸收面积保证了高的氮素积累,这些特征的共同作用保证耐低氮品种具有更高的地上部和地下部生物量,最终实现其在低氮条件下高的物质生产能力。6耐低氮玉米品种籽粒灌浆特征及NSC利用特征与不耐低氮品种相比,耐低氮品种郑单958粒重差异主要表现在顶端籽粒,具有高的顶端籽粒灌浆速率和较早的灌浆起始时间,同时顶端籽粒保持相对较高的籽粒NSC利用能力。此外,耐低氮品种中较低的叶片淀粉和茎蔗糖也保证了在低氮条件下源端与库端的协调关系。综上所述,本研究认为,氮高效玉米品种可以有效地提高籽粒产量和光、氮、水资源的利用效率,同时能够减少土壤硝态氮的残留及淋溶。耐低氮品种的选择是提高氮效率的有效途径。优良的叶片光合特性、高的光合氮效率、较深根系分布、较长根系、较高的根系有效吸收面积及较高的籽粒NSC利用能力是耐低氮品种主要的地上部与地下部的植株特征,保证了耐低氮品种高产和高的氮素生理效率,可以用来作为氮高效品种选育以及生产上品种选择的参考指标。
孙儒骁[8](2021)在《不同施磷水平对关中平原麦-玉与豆-玉轮作土壤磷素有效性的影响》文中指出磷作为作物生长发育的必需元素,对稳定粮食产量和维持农业生态系统稳定具有十分重要的作用。关中地区作为陕西省粮食主产区,磷肥过量投入现象十分严重,不仅会降低磷肥利用率还会造成磷素在土壤中大量累积,造成资源浪费。因此,为比较单季不同磷肥施用量对关中平原不同轮作体系土壤磷有效性的影响,本论文选取了冬小麦-夏玉米和豌豆-夏玉米两种典型周年轮作体系,在冬小麦和豌豆播前分别进行5个不同施磷水平处理(0、75、150、225、300 kg P2O5/hm2),在冬小麦、豌豆、夏玉米不同生育期采集土壤样品,分析不同施磷水平下作物根际和非根际土壤速效磷和潜在磷源变化规律,探究施磷对不同轮作体系土壤磷有效性、磷肥当季利用率和夏玉米季磷肥后效的影响差异,为从轮作角度加强关中平原磷肥科学管理,提高磷肥利用效率提供一定的理论依据。主要研究结果如下:1、试验冬小麦-夏玉米和豌豆-夏玉米轮作体系土壤速效磷含量随生育期变化,总体上成熟期显着降低,且在冬小麦拔节期、扬花期、成熟期非根际土壤速效磷含量高于根际土壤。施磷增加根际土、非根际土的速效磷含量,两者呈显着正相关。与施磷量150 kg/hm2处理相比,施磷量为225 kg/hm2和300 kg/hm2冬小麦各生育期速效磷含量差异不显着;与施磷量为225 kg/hm2相比,施磷量为225 kg/hm2和300 kg/hm2处理豌豆各生育期速效磷含量显着增加。试验两年两个轮作体系夏玉米不同生育时期非根际、根际土速效磷含量与施磷量均呈显着正相关。2、冬小麦-夏玉米轮作体系下,冬小麦苗期、拔节期、扬花期土壤磷酸酶活性有随着施磷量的增加有降低的趋势,根际土壤的磷酸酶活性高于非根际土壤;豌豆-夏玉米轮作体系下,豌豆根际与非根际土壤磷酸酶活性变化在不同生育时期表现不一。夏玉米季磷酸酶活性相较于冬小麦和豌豆季磷酸酶活性有所降低,且不同生育期非根际土壤磷酸酶活性差异不大,总体上与非根际土壤速效磷呈正相关性,而根际土壤速效磷呈负相关。3、方差分析表明,施磷量显着影响冬小麦、豌豆、夏玉米收获期土壤微生物量含量。总体上试验225 kg/hm2和300 kg/hm2高施磷处理下麦-玉、豆-玉两种轮作体系收获期土壤微生物量磷高于75 kg/hm2和150 kg/hm2低施磷量处理,提高了土壤微生物潜在供磷潜力。4、不同施磷水平下,总体上麦-玉、豆-玉两种轮作体系冬小麦、豌豆成熟期根际、非根际有机磷含量差异不明显,但土壤p H有随着施磷量的增加而升高的趋势;相同处理下冬小麦、豌豆成熟期非根际土壤有机磷高于根际土壤。在夏玉米成熟期土壤p H、土壤有机磷含量低于冬小麦、豌豆成熟期,并且也呈现出非根际土壤有机磷含量高于根际土壤的趋势。5、施磷有增加冬小麦-夏玉米轮作作物产量的潜力。施磷增加冬小麦产量,施磷量为225 kg/hm2处理冬小麦产量最高;与不施磷处理相比,2019年施磷量为150 kg/hm2处理与冬小麦轮作夏玉米产量显着增加,2020年与施磷量为225 kg/hm2处理显着高于不施磷和施磷量为225 kg/hm2处理的玉米产量,但试验周年施磷量为150 kg/hm2作物产量与施磷量为225 kg/hm2和300 kg/hm2处理间差异均不显着,冬小麦-夏玉米轮作的磷素农学效率均也较高。综合两年,试验冬小麦季150 kg/hm2的施磷水平满足轮作周年的肥料需求,为最佳经济产量施用量。6、施磷增加试验两年豌豆-夏玉米作物产量,但不同施磷水平增产潜力表现出年际差异。2018-2019年施磷量为150 kg/hm2处理下豌豆产量最高,显着高于施磷量为225 kg/hm2和300 kg/hm2处理,2019-2020年施磷量为150 kg/hm2处理豌豆产量与施磷量为225 kg/hm2和300 kg/hm2处理处理间差异不显着。试验两年75 kg/hm2处理显着增加与豌豆轮作夏玉米产量,但与高施磷处理间差异不显着。试验两年豌豆的磷素农学效率均在施磷量为150 kg/hm2时达到最高,豌豆-夏玉米轮作体系的磷素农学效率均在施磷量为75 kg/hm2时达到最高。随着施磷量的增加,豌豆和冬小麦-夏玉米、豌豆-夏玉米两种轮作体系在试验两年的磷肥偏生产力均呈现出下降的趋势。
刘保兴[9](2021)在《根系表型性状可塑性及接种AM真菌改善了大豆对低磷环境的适应性》文中提出土壤磷素缺乏是农作物生产和产量的一个重要限制因素。大豆作为一种“喜磷”作物,受低磷胁迫的影响更为严重。土壤中的磷素易被吸附形成难溶性磷,造成土壤有效磷含量低,是导致磷缺乏的主要原因。在课题组前期对大豆根系表型组学系统研究的基础上,本论文借助半水培根系表型性状动态观测系统,分析了40个大豆基因型的根系对低磷胁迫(10μM)的响应,评价了各基因型的磷效率,并筛选出不同的磷效率基因型(第二章);在此基础上,采用根箱技术和丛枝菌根(AM)真菌接种技术,进一步研究了两种磷效率不同的大豆基因型对低磷胁迫(低磷土壤不施磷)的响应,探讨了AM真菌在大豆应对低磷胁迫方面的作用(第三章)。研究取得的主要结果如下:(1)移栽49天后,40个大豆基因型的根系形态差异显着,在总根长、根干重和根表面积等根系形态性状上有较大变异系数(CV>0.3);其中,根系长度变化范围为11.9?114 m(平均52.6 m),根系干重变化范围为0.063?1.01 g(平均0.39 g)。磷处理与基因型在总根长、根干重和根表面积等性状上有显着的交互作用(P<0.05)。低磷胁迫显着抑制了低磷敏感基因型(如#33,PI561271),总根长最大减幅51%;却促进了低磷耐受基因型(如#38,lee)的根系生长。低磷耐受基因型通过调整根系表型性状,包括增加根长、根干重和根表面积提高磷获取能力,是其适应低磷环境的重要响应。(2)通过总生物量、总根长、株高、总磷含量、生理磷利用效率和磷有效比等6个性状,评价了40个大豆基因型的磷效率,筛选出3个磷高效基因型(滁豆1号、usp/118和苏鲜21)和18个磷低效基因型(PI603713、nilzz1AA和PI561271等)。在低磷条件下植株磷浓度与总生物量及总根长均呈显着负相关;在高磷条件下与总根长呈显着正相关(P<0.05)。磷高效大豆基因型通过降低植株磷浓度、提高磷利用效率,以维持自身生长发育,这是磷高效大豆基因型对低磷胁迫的生理响应。(3)接种AM真菌显着提高了大豆的磷吸收效率;地上部和根系的磷含量和磷浓度显着增加;并显着促进了根系的生长,总根长和根干重均有不同程度的增加。在低磷条件下,接种AM真菌显着提高了大豆叶片的光合速率,增加了大豆的地上干重;并促进了大豆根系的结瘤(P<0.05)。AM真菌在大豆抵御低磷胁迫中发挥了重要作用,特别是磷高效基因型(苏鲜21)的接种效应更为显着。本研究揭示了大豆根系表型和生理性状对低磷环境的适应性,评价了不同表型性状的大豆基因型的磷效率;揭示了接种AM真菌对大豆响应低磷胁迫的积极作用。本研究成果为进一步探讨大豆对低磷胁迫的响应机制及磷高效高产大豆品种的选育,提供了一定指导。
黄帝[10](2021)在《玉米/大豆间作与接种丛枝菌根真菌对低磷胁迫的响应》文中研究指明磷在土壤中易被固定,导致作物的吸收效率较低,磷素成为限制农业生产的主要因素。根系是吸收养分的主要器官,间作和丛枝菌根真菌(AMF)能通过调整根系形态来应对竞争或者相互促进,因此能充分利用土壤磷素并能提高作物产量。在课题组前期对玉米和大豆根系表型组学系统研究的基础上,本研究选取了两个不同根系构型的玉米品种:圣瑞999(小根系,M1)和中科11(大根系,M2)和大豆品种(D76–1609)作为试验材料,采用根箱技术,探讨玉米/大豆间作在低磷条件下(低磷土壤不施磷)的响应(播种25天后收获,第二章);在此基础上,探讨了玉米(圣瑞999)/大豆(D76–1609)间作系统接种AMF对低磷胁迫(低磷土壤不施磷)的响应(移栽53天后收获,第三章)。论文取得的主要结果如下:(1)低磷条件下,与大豆间作显着促进了玉米根系的生长,且M2根长、根表面积和根干重的增幅显着大于M1。与M1间作抑制了大豆根系的生长,根长和根表面积显着降低,与M2间作增加了大豆根长和根表面积(第二章)。接种AMF显着促进了与M1间作的大豆根系的生长(第三章)。(2)两个玉米基因型对磷的吸收效率不同:与单作相比,低磷条件下与大豆间作时,M1的磷浓度和磷吸收效率显着降低,间作M2的磷浓度和磷吸收效率则显着增加。对大豆来说,与单作相比,与M1间作时的磷吸收显着降低,而与M2间作对大豆的磷吸收则没有显着影响(第二章)。当M1与大豆间作时,接种AMF显着增加了作物的磷浓度和磷积累量。接种AMF使间作大豆的磷吸收效率增加1–2.2倍(第三章)。(3)低磷胁迫显着降低了间作玉米地上干物质积累,同时刺激了根系生长。低磷胁迫下,与M1间作的大豆根长、根表面积和根冠比显着降低。但是低磷胁迫则显着促进了与M2间作的大豆根系的生长。(4)对整个体系来说,间作和混作具有明显的产量优势和磷吸收优势,土地当量比和磷吸收当量比均大于1。低磷条件下,M2与大豆间作时的土地当量比和磷吸收当量比最大;高磷条件下,M1和M2混作的优势更显着(第二章)。接种AMF显着提高了间作体系生产力优势和磷吸收优势,土地当量比由1.79增加到2.48,磷吸收当量比由1.87增加到2.32。接种AMF改善了间作大豆的劣势地位,提高了间作大豆的磷素竞争能力(第三章)。本文研究了不同种植方式下作物根系形态特征、磷吸收、种间竞争能力以及间作体系的土地当量比和磷吸收当量比在低磷胁迫下的响应,揭示了接种AMF在间作系统响应低磷胁迫的积极作用。本研究成果为进一步探讨玉米/大豆间作的优势机制提供了基础。
二、两种基因型玉米磷效率的差异(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、两种基因型玉米磷效率的差异(论文提纲范文)
(1)低磷胁迫下小麦根系形态特征及Apase活性(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定指标及方法 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 低磷胁迫对春小麦根系形态的影响 |
2.2 低磷胁迫对春小麦苗期生物量的影响 |
2.3 低磷胁迫对春小麦根系组织中Apase活性的影响 |
2.4 施磷水平和基因型差异对小麦根系形态变异的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
(3)不同根系类型作物/品种的根系对低磷胁迫的响应机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 植物磷营养 |
1.2.2 植株磷吸收效率 |
1.2.3 根系形态结构对低磷胁迫的响应机制 |
1.2.4 根系理化特性对低磷胁迫的响应 |
1.2.5 生物量根冠比对低磷胁迫的响应 |
1.2.6 根系研究方法 |
1.3 存在问题 |
1.4 研究目标与内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 论文结构 |
第二章 不同根系类型作物的根系对低磷胁迫的响应:I.半水培系统 |
2.1 供试材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设计及设备 |
2.1.3 播种、移栽和试验苗管理 |
2.1.4 观测与测定 |
2.1.5 数据统计与分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 低磷胁迫作物地上部生长的影响 |
2.2.2 低磷胁迫对作物根系形态的影响 |
2.2.3 低磷胁迫对作物生物量积累及根冠比的影响 |
2.2.4 低磷胁迫对作物根系垂直分布的影响 |
2.2.5 低磷胁迫对作物磷效率的影响 |
2.2.6 根系形态指标与磷效率的相关性 |
2.2.7 不同磷处理下作物生长和生理指标的主成分分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 低磷胁迫对作物/品种地上部分生长的影响 |
2.3.2 作物/品种根系形态对低磷胁迫的响应 |
2.3.3 作物/品种根系分布对低磷胁迫的响应 |
2.3.4 低磷胁迫对作物/品种磷吸收及磷效率的影响 |
2.4 小结 |
第三章 不同根系类型作物的根系对低磷胁迫的响应II.根箱技术 |
3.1 供试材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计及设备 |
3.1.3 播种和试验苗管理 |
3.1.4 观察与测定 |
3.1.5 数据统计与分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 低磷胁迫对作物地上部生长的影响 |
3.2.2 低磷胁迫对作物根系形态的影响 |
3.2.3 低磷胁迫对作物生物量积累及根冠比的影响 |
3.2.4 低磷胁迫对作物根系垂直分布的影响 |
3.2.5 低磷胁迫对根系酸性磷酸酶活性的影响 |
3.2.6 低磷胁迫对作物磷效率的影响 |
3.2.7 根系形态指标与磷效率的相关性 |
3.2.8 不同磷处理下作物生长和生理指标的主成分分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 低磷胁迫对作物地上部分生长的影响 |
3.3.2 作物根系形态及分布对低磷胁迫的响应 |
3.3.3 作物根系分泌物对低磷胁迫的响应 |
3.3.4 作物磷吸收及磷效率差异 |
3.4 小结 |
第四章 窄叶羽扇豆不同根系构型的两个品种根系对低磷胁迫的响应 |
4.1 供试材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 实验设计及设备 |
4.1.3 播种和试验苗管理 |
4.1.4 测定项目与方法 |
4.1.5 数据统计与分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同磷处理下两种基因型地上部分生长状况 |
4.2.2 磷处理对两种基因型根系生长的影响 |
4.2.3 磷处理对两种基因型磷吸收及磷效应的影响 |
4.2.4 磷处理对两种基因型根尖有机酸分泌的影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 不同磷处理下两种基因型作物生长状况 |
4.3.2 不同磷处理下两种基因型根尖分泌物 |
4.4 小结 |
第五章 讨论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)大豆苗期氮高效利用种质筛选及遗传分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 我国大豆生产现状 |
1.2 我国氮肥利用现状 |
1.3 作物氮效率评价及氮高效种质筛选 |
1.3.1 作物氮效率含义及评价 |
1.3.2 作物氮效率鉴定指标 |
1.4 大豆QTL定位及应用 |
1.4.1 作图群体 |
1.4.2 分子标记 |
1.4.3 遗传图谱构建 |
1.5 植物氮效率研究进展 |
1.6 本研究的目的意义 |
第二章 大豆自然群体苗期氮高效种质鉴定 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 低氮处理方法 |
2.1.3 测定指标 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同氮处理生物量差异 |
2.2.2 苗期耐低氮材料筛选指标 |
2.2.3 氮高效及低氮敏感大豆种质筛选 |
2.3 讨论 |
第三章 大豆RIL群体氮高效鉴定与遗传分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 水培实验 |
3.1.3 遗传图谱构建及QTL分析 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 表型变异和相关性分析 |
3.2.2 测序数据分析 |
3.2.3 QTL定位及候选基因分析 |
3.3 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的定位及离子组对低磷胁迫的响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 Table of abbreviation |
1 文献综述 |
1.1 植物响应低磷胁迫的机制 |
1.1.1 提高土壤磷的生物有效性 |
1.1.2 增强无机磷的吸收能力 |
1.1.3 提高磷的生理利用效率 |
1.1.4 增加收获指数 |
1.1.5 缺磷对植物离子组的影响 |
1.2 作物磷高效QTL的定位和克隆 |
1.2.1 作图群体 |
1.2.2 分子标记和遗传连锁图 |
1.2.3 磷高效性状 |
1.2.4 磷高效QTL的定位和克隆 |
1.3 磷高效相关基因及其生物学功能 |
1.3.1 磷高效吸收与转运基因 |
1.3.2 磷高效利用基因 |
1.4 作物磷高效品种的培育 |
2 本研究的背景、内容及技术路线 |
2.1 研究背景 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
3 琼脂培养和无磷纸培养油菜磷高效相对根系性状QTL的鉴定 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 琼脂培养试验及表型分析 |
3.2.3 无磷纸培养试验及表型分析 |
3.2.4 QTL定位 |
3.2.5 QTL簇的鉴定和整合 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 琼脂培养和无磷纸培养BnaTNDH群体根系性状对缺磷响应的差异 |
3.3.2 琼脂培养和无磷纸培养BnaTNDH群体相对根系性状的表型变异及相关性 |
3.3.3 琼脂培养和无磷纸培养BnaTNDH群体相对根系性状的QTL定位 |
3.3.4 利用琼脂培养鉴定的QTL簇 |
3.3.5 相对根系性状QTL与根系性状QTL或产量相关性状QTL的共定位 |
3.4 讨论 |
3.4.1 琼脂培养和无磷纸培养油菜根系响应缺磷可塑性的差异 |
3.4.2 油菜相对根系性状QTL |
4 甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的鉴定与高世代遗传分析 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 琼脂培养试验 |
4.2.3 高纯度基因组DNA提取 |
4.2.4 全基因组重测序 |
4.2.5 SNP与InDel变异的鉴定与InDel标记的开发 |
4.2.6QTL-seq分析 |
4.2.7 候选区域关联分析 |
4.2.8 In Del标记的PCR扩增 |
4.2.9 高通量核酸分析仪鉴定InDel标记基因型 |
4.2.10 包含qPRL-C06的导入系材料的筛选与遗传背景分析 |
4.2.11 qPRL-C06局部遗传连锁图的构建和高世代遗传分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 Tapidor和宁油7号主根长的差异 |
4.3.2 Tapidor和宁油7号及两个子代混池测序深度及覆盖度 |
4.3.3 Tapidor和宁油7号全基因组SNP和InDel变异的鉴定与分析 |
4.3.4 利用QTL-seq定位磷高效QTL |
4.3.5 利用候选区间关联分析验证qPRL-C06 |
4.3.6 包含qPRL-C06导入系的鉴定 |
4.3.7 qPRL-C06高世代的遗传分析及其候选基因预测 |
4.4 讨论 |
4.4.1 QTL-seq用于数量性状遗传定位的优势与不足 |
4.4.2 磷高效QTL qPRL-C06的鉴定及其候选基因的预测 |
5 甘蓝型油菜地上部和根系离子组对低磷胁迫的响应及其QTL定位 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 琼脂培养试验 |
5.2.3 表型分析 |
5.2.4QTL定位和QTL簇的整合 |
5.2.5 主效QTL簇Cl17.1的验证及其候选基因的预测 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不同磷水平BnaTNDH群体地上部11种矿质元素浓度的变异及其相关性 |
5.3.2 不同磷水平BnaTNDH群体根系11种矿质元素浓度的变异及其相关性 |
5.3.3 不同磷水平BnaTNDH群体地上部与根系11种矿质元素浓度的差异 |
5.3.4 不同磷水平BnaTNDH群体地上部和根系11种矿质元素累积量的变异及其相关性 |
5.3.5 不同磷水平BnaTNDH群体11种矿质元素的植株累积量的变异及其相关性 |
5.3.6 不同磷水平BnaTNDH群体11种矿质元素的地上部分配系数的变异及其相关性 |
5.3.7 不同磷水平11种矿质元素相关性状的QTL及上位性QTL定位 |
5.3.8 不同磷水平影响11种矿质元素相关性状的QTL簇 |
5.3.9 1个调控低磷地上部K、Mg和S浓度的QTL簇Cl17.1的验证与分解 |
5.4 讨论 |
5.4.1 缺磷对甘蓝型油菜11种矿质元素的吸收和地上部的分配及其QTL有不同的影响 |
5.4.2 甘蓝型油菜地上部与根系矿质元素的浓度及其遗传调控存在显着差异 |
5.4.3 调控不同离子组性状的多效性QTL |
5.4.4 不同离子组性状的上位性QTL |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 本研究的创新点 |
6.3 本研究的不足与展望 |
参考文献 |
附录Ⅰ 附表与附图 |
附录Ⅱ 作者简介及在读期间发表论文 |
致谢 |
(6)磷肥用量对滨海盐土油菜农艺性状和物质生产的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
0 前言 |
0.1 油菜的磷素代谢生理概述 |
0.1.1 磷素对植株的重要作用 |
0.1.2 磷素的吸收、积累、分配规律 |
0.1.3 磷素对油菜农艺与生理性状的影响 |
0.1.4 油菜受到磷胁迫的表现 |
0.1.5 生产上施用磷肥效果 |
0.2 油菜耐盐生理概述 |
0.2.1 滨海地区作物生产状况 |
0.2.2 盐胁迫影响机理及植株耐盐机制 |
0.2.3 盐胁迫对油菜农艺性状的影响 |
0.2.4 盐胁迫对油菜生理性状的影响 |
0.3 研究目的与意义 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地点、材料 |
1.2 试验设置 |
1.3 测定内容与方法 |
1.3.1 苗期和初花期叶片光合速率、叶面积以及干重 |
1.3.2 成熟期农艺性状及干重 |
1.3.3 小区产量 |
1.3.4 籽粒含油率和油份总量 |
1.3.5 磷肥利用效率 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 不同处理条件下植株籽粒产量、含油率、油份总量差异 |
2.2 小区产量与磷肥用量的方程拟合 |
2.3 不同处理条件下成熟期农艺性状和产量构成差异 |
2.3.1 不同处理条件下株高和一次分枝数差异 |
2.3.2 不同处理条件下产量构成差异 |
2.4 不同处理条件下叶片光合性状差异 |
2.5 不同时期干物质积累与分配差异 |
2.5.1 苗期干物质积累与分配差异 |
2.5.2 初花期干物质积累与分配差异 |
2.5.3 成熟期干物质积累与分配差异 |
2.6 不同时期磷素积累与分配差异 |
2.6.1 苗期磷素积累与分配差异 |
2.6.2 初花期磷素积累与分配差异 |
2.6.3 成熟期磷素积累与分配差异 |
2.7 不同处理磷肥利用率差异 |
3 小结与讨论 |
3.1 磷肥用量对盐地油菜籽粒产量、品质及油份总量的影响 |
3.2 磷肥用量对盐地油菜农艺性状的影响 |
3.3 磷肥用量对盐地油菜光合参数、干物质积累和分配的影响 |
3.4 磷肥用量对盐地油菜磷素积累和分配的影响 |
3.5 磷肥用量对盐地油菜磷肥利用效率的影响 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(7)夏玉米氮效率及氮高效品种农艺学与生理特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 氮肥利用现状 |
1.2.2 氮效率定义 |
1.2.3 玉米氮高效品种 |
1.2.4 玉米干物质积累和转运与氮素吸收利用效率的关系 |
1.2.5 玉米光能、氮素和水资源利用 |
1.2.6 临界氮浓度曲线及其对作物氮素营养诊断的研究 |
1.2.7 玉米氮素营养与源端的关系 |
1.2.8 玉米氮素营养与库端的关系 |
1.2.9 问题的提出 |
1.3 研究内容与研究思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路(技术路线) |
第二章 不同夏玉米品种在不同施氮量下的产量和氮效率差异 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验地概况 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 测定项目及方法 |
2.1.5 数据处理及分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同玉米品种不同氮肥水平下的产量 |
2.2.2 不同施氮水平下不同玉米品种的相关氮效率分析 |
2.2.3 不同品种在不同施氮水平下的土壤氮素平衡 |
2.2.4 施氮水平与产量、表观氮素流失量和氮素利用效率的关系 |
2.3 讨论 |
2.3.1 产量和氮效率的品种差异 |
2.3.2 品种氮吸收差异与土壤氮素平衡 |
2.3.3 适量施氮决策 |
2.4 小结 |
第三章 不同夏玉米品种干物质(氮素)积累转运对氮肥的响应 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 测定项目及方法 |
3.1.4 数据处理与分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同品种在不同施氮水平下的籽粒氮浓度、收获指数和氮收获指数 |
3.2.2 不同品种在不同氮肥水平下的干物质(氮素)积累和转运特征 |
3.2.3 籽粒产量、氮积累量和氮素利用效率与干物质、氮素积累转运的相关性分析 |
3.2.4 籽粒产量和氮积累量、氮素利用效率组成的组分分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 不同氮效率玉米品种的资源利用效率及与叶氮的关系 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验设计 |
4.1.2 测定指标与方法 |
4.1.3 相关计算 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同氮水平不同氮效率玉米品种的耗水量、光能截获量和氮素积累量差异 |
4.2.2 不同氮水平下不同氮效率玉米品种的资源利用效率差异 |
4.2.3 氮素利用效率与光能利用效率和水分利用效率的关系 |
4.2.4 玉米资源利用效率与比叶氮(SLN)的关系 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 不同氮效率玉米品种植株器官临界氮浓度稀释曲线的建立与氮营养诊断 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验设计 |
5.1.2 测定项目及方法 |
5.1.3 数据处理及分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同部位干物质临界氮浓度稀释曲线的构建 |
5.2.2 临界氮浓度稀释曲线的验证 |
5.2.3 生育期内两个品种施氮量与氮营养指数的关系 |
5.2.4 氮营养指数与相对产量以及氮亏缺与相对产量的关系 |
5.2.5 相对产量模型的验证和最终模型确定 |
5.2.6 产量、氮效率与氮营养指数的关系 |
5.3 讨论 |
5.3.1 基于不同氮效率品种不同部位建立的临界氮浓度稀释曲线之间的对比及与其他模型的比较 |
5.3.2 玉米氮素诊断建模的意义 |
5.4 小结 |
第六章 耐低氮玉米品种高产的叶源光合和根源生物学响应机制 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 试验设计 |
6.1.2 取样和测定方法 |
6.1.3 数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 两个品种不同氮肥水平下的籽粒产量与氮效率差异 |
6.2.2 两个品种不同氮肥水平下的光能截获量和光能利用效率(RUE) |
6.2.3 两个品种不同氮肥水平下的地上部和地下部生物量 |
6.2.4 不同氮肥水平下的根系形态与分布特征 |
6.2.5 两个品种不同氮水平下的叶片质量、氮营养与光合生理特征 |
6.3 讨论 |
6.3.1 耐低氮品种高的干物质累积量保证了高产 |
6.3.2 高的光能利用效率是耐低氮品种高产的的生理基础 |
6.3.3 花后较高的净光合速率提高了耐低氮品种的光能利用效率 |
6.3.4 高的SPAD值、叶片氮浓度和低的比叶面积是耐低氮品种高净光合速率的基础 |
6.3.5 花后较高的PSⅡ活性保证了耐低氮品种较高的净光合速率 |
6.3.6 低氮下耐低氮品种有较深的根分布 |
6.4 小结 |
第七章 耐低氮玉米品种籽粒灌浆特征及碳同化物分配规律 |
7.1 材料和方法 |
7.1.1 试验设计 |
7.1.2 指标测定 |
7.1.3 数据分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 单株小花数、受精情况和单株籽粒数 |
7.2.2 雌穗不同部位籽粒灌浆特征 |
7.2.3 不同施氮水平下耐低氮品种穗位叶、茎秆和籽粒中碳同化物(NSC)水平 |
7.3 讨论 |
7.3.1 影响玉米籽粒形成的因素 |
7.3.2 籽粒灌浆特性差异 |
7.3.3 玉米花后穗位叶、茎秆和籽粒中碳同化物积累 |
7.4 小结 |
第八章 研究结论、创新点和展望 |
8.1 研究结论 |
8.1.1 不同夏玉米品种在不同施氮量下的产量与氮效率差异 |
8.1.2 不同夏玉米品种的干物质(氮素)积累转运对氮肥的响应 |
8.1.3 不同氮效率玉米品种的资源利用效率及与叶氮的关系 |
8.1.4 不同氮效率品种植株器官临界氮浓度稀释曲线的建立与氮营养诊断 |
8.1.5 耐低氮玉米品种在不同氮肥水平下叶源、根源和库端的特征 |
8.2 创新点 |
8.2.1 分类评价了夏玉米高产高效和低氮高产两类品种氮高效的农艺学性状 |
8.2.2 系统揭示了耐低氮品种的叶源、根源和库端生物学特征 |
8.2.3 建立了夏玉米不同氮效率品种不同器官的临界氮浓度稀释曲线 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)不同施磷水平对关中平原麦-玉与豆-玉轮作土壤磷素有效性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景及目的意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤速效磷对磷肥施加的响应 |
1.2.2 土壤有机磷对磷肥施加的响应 |
1.2.3 土壤微生物磷对磷肥施加的响应 |
1.2.4 影响磷素有效性的因素 |
1.2.5 不同作物磷肥利用率对施磷水平的响应 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 材料和方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定指标与方法 |
2.3.1 土壤样品采集 |
2.3.2 土壤指标的测定 |
2.3.3 产量及产量指标的测定 |
2.4 计算公式与数据分析 |
2.4.1 计算公式 |
2.4.2 数据处理与分析 |
第三章 不同施磷水平下麦-玉与豆-玉轮作土壤速效磷和磷酸酶动态变化 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 不同施磷水平下麦-玉与豆-玉轮作土壤速效磷动态变化 |
3.1.2 不同施磷水平下麦-玉与豆-玉轮作土壤磷酸酶动态变化 |
3.1.3 土壤速效磷与磷酸酶活性相关性分析 |
3.2 讨论 |
3.3 小结 |
第四章 不同施磷水平下麦-玉与豆-玉轮作土壤潜在磷源变化 |
4.1 结果与分析 |
4.1.1 不同施磷水平对麦-玉与豆-玉轮作土壤微生物量磷的影响 |
4.1.2 不同施磷水平对麦-玉与豆-玉轮作土壤有机磷的影响 |
4.1.3 不同施磷水平对麦-玉与豆-玉轮作土壤p H的影响 |
4.2 讨论 |
4.3 小结 |
第五章 不同施磷水平对作物产量和磷肥利用效率的影响 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 不同施磷水平对麦-玉与豆-玉轮作产量和产量构成因素的影响 |
5.1.2 不同施磷水平对麦-玉与豆-玉轮作磷肥利用效率的影响 |
5.2 讨论 |
5.3 小结 |
第六章 主要结论与展望 |
6.1 本研究获得的主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)根系表型性状可塑性及接种AM真菌改善了大豆对低磷环境的适应性(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤磷现状 |
1.2.2 根系对低磷胁迫的响应 |
1.2.3 低磷胁迫对植物生理的影响 |
1.2.4 大豆磷效率基因型的筛选 |
1.2.5 AM真菌和根瘤菌在植物适应低磷环境中的作用 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 技术路线 |
第二章 大豆根系对低磷胁迫的响应及磷效率评估 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 植物材料与生长条件 |
2.2.2 培养与收获 |
2.2.3 根系表型性状及理化性状的测定 |
2.2.4 数据分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 低磷胁迫对大豆性状的总体影响 |
2.3.2 低磷胁迫对大豆地上部生长的影响 |
2.3.3 低磷胁迫对大豆根系生长的影响 |
2.3.4 根系性状与氮磷吸收效率 |
2.3.5 大豆基因型的低磷耐受性 |
2.3.6 磷高效大豆基因型的评价 |
2.4 讨论 |
2.4.1 低磷胁迫对大豆根系的影响 |
2.4.2 基因型的磷效率 |
2.4.3 根系与氮磷吸收效率的关系 |
2.4.4 低磷耐受性 |
2.5 小结 |
第三章 AM真菌促进大豆对低磷环境的适应性 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 植物材料与生长条件 |
3.2.2 培养与收获 |
3.2.3 性状的测定 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 大豆根系AM侵染与结瘤 |
3.3.2 AM真菌与低磷胁迫对大豆生物量、株高和光合的影响 |
3.3.3 AM真菌与低磷胁迫对大豆根系的影响 |
3.3.4 接种AM真菌对大豆磷吸收效率的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 菌根共生对大豆根系的影响 |
3.4.2 AM真菌有效缓解低磷胁迫 |
3.4.3 不同基因型对AM真菌接种的响应不同 |
3.5 小结 |
第四章 总结与展望 |
4.1 总结 |
4.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(10)玉米/大豆间作与接种丛枝菌根真菌对低磷胁迫的响应(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 间作的研究进展 |
1.2.2 低磷胁迫对作物生长的影响 |
1.2.3 丛枝菌根与磷吸收 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 技术路线 |
第二章 不同根系构型玉米和大豆间作对低磷胁迫的响应 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.3 生长及生理指标的测定 |
2.2.4 数据分析 |
2.3 研究结果 |
2.3.1 间作对作物生长的影响 |
2.3.2 低磷胁迫对作物生长的影响 |
2.3.3 间作对作物磷吸收的影响 |
2.3.4 间作体系的生产力优势与磷吸收优势 |
2.4 讨论 |
2.4.1 间作对玉米、大豆根系形态的影响 |
2.4.2 间作对玉米、大豆生物量和磷吸收的影响 |
2.4.3 玉米/大豆间作体系的优势 |
2.4.4 混作对两个玉米品种根系生长和磷吸收的影响 |
2.5 小结 |
第三章 玉米/大豆间作接种丛枝菌根真菌对低磷胁迫的响应 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验方法 |
3.2.3 生长及生理指标的测定 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 研究结果 |
3.3.1 丛枝菌根对玉米光合速率和地上部分生长的影响 |
3.3.2 丛枝菌根真菌接种对大豆光合速率和地上部分生长的影响 |
3.3.3 丛枝菌根对玉米和大豆根系性状的影响 |
3.3.4 丛枝菌根对玉米和大豆磷浓度和磷积累量的影响 |
3.3.5 丛枝菌根对磷效率的影响 |
3.3.6 丛枝菌根对间作体系土地当量比、磷吸收当量比和磷营养竞争比率的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 丛枝菌根对玉米和大豆光合速率及生物量的影响 |
3.4.2 丛枝菌根对玉米和大豆侵染率与根系性状的影响 |
3.4.3 丛枝菌根对玉米和大豆对磷吸收的影响 |
3.5 小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
四、两种基因型玉米磷效率的差异(论文参考文献)
- [1]低磷胁迫下小麦根系形态特征及Apase活性[J]. 王树鹏,汪军成,姚立蓉,孟亚雄,李葆春,杨轲,司二静,王化俊,马小乐,尚勋武. 甘肃农业大学学报, 2021(05)
- [2]甘蔗磷高效根系形态构型特征及吸收转运磷机制研究[D]. 刘莹. 广西大学, 2021
- [3]不同根系类型作物/品种的根系对低磷胁迫的响应机制[D]. 吴爱姣. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021
- [4]大豆苗期氮高效利用种质筛选及遗传分析[D]. 远月丽. 中国农业科学院, 2021
- [5]甘蓝型油菜磷高效QTL qPRL-C06的定位及离子组对低磷胁迫的响应[D]. 汪威. 华中农业大学, 2021
- [6]磷肥用量对滨海盐土油菜农艺性状和物质生产的影响研究[D]. 刘婧怡. 扬州大学, 2021(08)
- [7]夏玉米氮效率及氮高效品种农艺学与生理特征研究[D]. 苏文楠. 西北农林科技大学, 2021
- [8]不同施磷水平对关中平原麦-玉与豆-玉轮作土壤磷素有效性的影响[D]. 孙儒骁. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [9]根系表型性状可塑性及接种AM真菌改善了大豆对低磷环境的适应性[D]. 刘保兴. 西北农林科技大学, 2021
- [10]玉米/大豆间作与接种丛枝菌根真菌对低磷胁迫的响应[D]. 黄帝. 西北农林科技大学, 2021