我國蘋果園多建于土壤有機質（SOM）貧乏、土壤基礎肥力較差的山坡、丘陵等地區(qū)。SOM是土壤有機碳（SOC）和植物所需養(yǎng)分元素的來源,活性SOC是總SOC中在土壤碳平衡中起重要作用的那部分SOC,可以快速地反映農藝措施或人為操作對土壤有機碳庫的影響。外源有機物料輸入是調控土壤SOC水平的有效途徑之一,提高SOC可以改善土壤質量,調節(jié)植株生長和養(yǎng)分吸收,進而實現蘋果優(yōu)質、高效生產。目前,外源有機碳源在蘋果園生態(tài)系統(tǒng)的土壤活性碳庫組分中的分布方式及對植株作用的機制尚未得到清晰的闡述。因此,本研究以小分子葡萄糖代替生產中難以同位素標記的大分子有機物料作為碳源,以山定子實生苗為試材,以SOM含量僅為0.78%的礫質土壤為栽培基質,探明外源葡萄糖-C對山定子根區(qū)SOC以及土壤活性組分的影響及分布規(guī)律,揭示其調控植株代謝、生長的機理。主要研究內容及結果如下:1.利用¹³C同位素標記技術,發(fā)現¹³C-葡萄糖處理顯著提高了礫質低碳土壤的總SOC、水溶性有機碳（DOC）、微生物量碳（MBC）和顆粒有機碳（POC）含量及δ¹³C值,但隨著培養(yǎng)... 

【文章來源】：沈陽農業(yè)大學遼寧省

【文章頁數】：126 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

外源葡萄糖在山定子根區(qū)土Fig.2-12Theturnoverofexogenouse礦質土

系吸收 NO3-提供額外的能量物質（Foyer et al., 2011）。葡萄糖作為易利用碳時間內被根際微生物快速地吸收、利用或分解耗盡以維持其自身的生長，在 C 的輸入以及微生物對 C 的持續(xù)消耗將導致胞外酶的分泌，促進 SOM 礦化供可利用 N 素（Schimel and Bennett, 2004），提高根系可吸收、利用 N 素的源葡萄糖處理后山定子幼苗根系活力顯著提高，這可能是因為額外葡萄糖供系活躍吸收面積增加，根系吸收養(yǎng)分的能力增強（喬海濤 等, 2009），促使O3--N 的含量增加。外源碳輸入也會增加植物所需的其他營養(yǎng)元素供應作ryetal.,2011），激活微生物反饋調控根際中植物根系，可有效提高根系養(yǎng)分Sun et al., 2013）。本研究中，外源葡萄糖處理后山定子根系中 NR 活性增強O2--N 含量也增加。Reda（2015）提出，外源糖處理能提高 NR 活性并促進吸收，或是作為信號物質誘導了 NR 活性的增強。當植株體內 NO3--N 和 NO高時，未被同化的 NO3--N 以及還原的 NO2--N 通過韌皮部運輸到地上部，用成，以刺激地上梢部生長（Takei et al., 2002），并為地下部運輸更多的碳水用于 N 素的吸收、同化以及生長。因此，低碳土壤進行外源葡萄糖供給后山系呼吸以及活力的增加也促進根系對 N 的吸收能力增強。

圖 4-20 外源葡萄糖調控低碳土壤中山定子根系生長發(fā)育的模式圖Fig. 4-20Adiagrammatic model of the proposed effect of exogenous glucose on the rootgrowth and development of Malus baccata (L.) Borkh. in low organic carbon soil注：紅色字體代表上調，綠色代表下調，黑色代表無變化Note. Red represent the up-regulated, Green represent the down-regulated, Black represent the un-changed生長素參與調控細胞周期蛋白、根系發(fā)育及細胞壁建成相關基因的表達（Swarupetl., 2008）。有研究表明，SHY2 缺失的突變體 shy2（short hypocotyl 2）的下胚軸變短，根減少，根向地性減弱（Tianetal.,2003）。SHR 參與原始細胞的平周分裂、內皮層細的分化參與控制根系中根徑向生長，是輻射形態(tài)形成的正調控因子（Levesque et al.,006）。本研究中，外源葡萄糖和生長素存在下均顯著上調 SHY2 的表達量，而下調 SHR表達量；與之相反，TIBA 處理則顯著下調 SHY2 的表達量，上調 SHR 的表達量。HY2 蛋白的降解有生長素參與，調控的細胞分裂（Blilouetal.,2005），SHR 和 SHY2 都生長素流出載體 PIN 表達和極性運輸的負調控者，參與器官再生過程的生長素極性運（Xu et al., 2006; Marhavy et al., 2011）。因此，本研究中盡管 TIBA 處理上調 SHR 的達量，但顯著下調 SHY2 和 PIN1 的表達量，不利于 SHR-SHY2-PIN1 回路的正常進行；

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3021557