甘蔗高效吸收利用磷的根系形態(tài)及構(gòu)型機(jī)理初探
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 18:31
磷是植物生長(zhǎng)必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一,我國(guó)南方土壤缺磷造成諸多作物生長(zhǎng)受到影響,甘蔗是我國(guó)最重要的糖料戰(zhàn)略作物,且其種植主要分布在南方酸性土壤范圍內(nèi),受到低磷環(huán)境的限制,因此探究甘蔗對(duì)低磷脅迫的適應(yīng)能力,培育能高效吸收利用磷素的磷高效品種成為最根本的解決途徑。本研究以課題組前期研究獲得的10個(gè)候選磷高效和磷低效甘蔗品種為材料,開(kāi)展了磷高效的再篩選和確認(rèn),得出高效品種ROC22、福農(nóng)40,低效品種Co285、Phil72-445,并通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)、根系觀察室培養(yǎng)及盆栽培養(yǎng)等方式,進(jìn)一步對(duì)其根系形態(tài)、根系動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)規(guī)律、根系空間分布狀態(tài)以及磷效率進(jìn)行探究。研究結(jié)果主要如下:1、低磷脅迫下,磷高效品種能夠調(diào)節(jié)形態(tài),如根長(zhǎng)、根系總面積、根系總體積及側(cè)根等的增加以適應(yīng)脅迫;2、低磷脅迫下,磷高效品種能夠通過(guò)改變根系構(gòu)型的空間分布,即增加淺層根系密度,以獲取更多的磷素,更好的適應(yīng)脅迫機(jī)制;3、研究發(fā)現(xiàn)磷高效品種ROC22、福農(nóng)40的磷高效性主要表現(xiàn)在根系部位,低磷脅迫下其根系較低效品種更為發(fā)達(dá),磷積累量更多,磷吸收效率、磷利用效率相對(duì)低效品種表現(xiàn)更優(yōu)越。
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū)211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2不同品種甘蔗各部位磷含量??Fig.3-2?Phosphorus?content?in?different?parts?of?sugarcane?of?different?varieties??
型對(duì)低憐脅迫的適應(yīng)能力,相對(duì)值越高,隣效率系數(shù)PECXPhosphorusEfficientCofficient)??越大,表示植株面對(duì)低磷脅迫時(shí)該性狀有更好地抗性。??如圖3-6,福農(nóng)40、ROC22的單株千重的相對(duì)值均顯著高于其他品種,Phil72-445??相對(duì)單株干重值排名靠后。就相對(duì)磷含量而言,福農(nóng)40、ROC22的值顯著高于其他基??因型,云瑞05-768、粵甘24相對(duì)磷含量較低、Phil72-445、Co285等排名靠后,Co285、??MT90-55、Phil72-445的磷含量相對(duì)值亦處于較低水平。相對(duì)單株總磷積累量即相對(duì)磷??吸收效率品種差異表現(xiàn)為,福農(nóng)40、ROC22顯著高于其他品種,云瑞05-768、Phil72-??445相對(duì)值較低。相對(duì)磷吸收能力品種差異表現(xiàn)為,福農(nóng)40、ROC22顯著高于其他品??種,C〇285、Phil72-445、云瑞05-768、粵甘24顯著低于其他品種。云瑞05-768、粵甘??24的磷利用效率相對(duì)值較高,福農(nóng)40、ROC22較低。福農(nóng)40、云蔗03-103、ROC22的??磷轉(zhuǎn)移系數(shù)相對(duì)值顯著高于其他品種,云瑞05-768、Co285、桂糖29、Phil72-445表現(xiàn)??值較低。??綜合上述對(duì)各品種相對(duì)性狀的比較
3.2不同磷效率甘蔗苗期根系形態(tài)差異分析??3.2.1不同磷效率甘蔗比根長(zhǎng)差異分析??如圖3-7所示,5?pmol/L磷水平下,磷高效品種ROC22和福農(nóng)40比根長(zhǎng)較正常磷??水平下增長(zhǎng)明顯,而磷低效品種C〇285比根長(zhǎng)則不如正常處理,PhH72-445無(wú)明顯變化=??此外,0.2?mol/L磷水平下,磷高效品種比根長(zhǎng)較正常磷水平無(wú)顯著差異,C〇285和Phil72-??445出現(xiàn)不同程度的降低。結(jié)果表明,兩個(gè)磷高效品種ROC22和福農(nóng)40的比根長(zhǎng)應(yīng)對(duì)??低磷脅迫的能力要明顯強(qiáng)于兩個(gè)磷低效品種C〇285和Phil72-445。且在較低磷脅迫(5??pmol/LP)時(shí)優(yōu)勢(shì)更加明顯。??60000?D0.2?Q5??200??50000?-??I?§?30000?■?f?Y?議??i■:trJ!?rJ?A?■??Co285?Phil72-445?品種?Roc22?福農(nóng)40??varieties??圖3-7不同磷效率甘蔗品種比根長(zhǎng)??Fig.?3-7?Specific?root?length?of?different?varieties?of?sugarcane?at?seedling?stage??3.2.2不同磷效率甘蔗比根表面積差異分析??就比根表面積而言,如圖3-8所示,低磷脅迫下,相比于磷正常水平,磷低效品種??Co285和Phil72-445比根表面積均顯著降低,其中Co285達(dá)到了顯著水平。5?pniol/L磷??水平下高效品種ROC22和福農(nóng)40比報(bào)表面積均顯著增加,而極低磷脅迫0.2?pimol/L磷??水平下無(wú)明顯變化。結(jié)果表明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高、低糖甘蔗品種成熟期糖分積累特征及代謝相關(guān)酶活性分析[J]. ?∑,苗小榮,王道波,楊麗濤,李楊瑞. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]低磷脅迫下燕麥不同磷效率品種生物量及磷素營(yíng)養(yǎng)的差異[J]. 賀鑫,齊冰潔,王敏,孫艷楠. 分子植物育種. 2019(22)
[3]谷子苗期耐低磷種質(zhì)篩選及其根系保護(hù)酶系統(tǒng)對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)[J]. 苑乂川,陳小雨,李明明,李萍,賈亞濤,韓淵懷,邢國(guó)芳. 作物學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]植物耐低磷脅迫的根系適應(yīng)性機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 許仙菊,張永春. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]甘蔗磷營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 林阿典,陳雪雯,黃瑩,黃振瑞,陳迪文,敖俊華,周文靈,江永,李奇?zhèn)? 甘蔗糖業(yè). 2018(06)
[6]水培蔬菜技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李雅旻,劉厚誠(chéng). 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2018(28)
[7]低磷脅迫對(duì)太空誘變耐低磷柱花草酸性磷酸酶活性和磷效率的影響[J]. 劉攀道,郇恒福,劉一明,劉國(guó)道,白昌軍,陳志堅(jiān). 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(08)
[8]大麥種質(zhì)資源磷利用效率的評(píng)價(jià)及其轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 任盼榮,汪軍成,姚立蓉,司二靜,楊軻,孟亞雄,李葆春,馬小樂(lè),王化俊. 大麥與谷類科學(xué). 2018(04)
[9]苦蕎耐低磷基因型篩選及評(píng)價(jià)指標(biāo)的鑒定[J]. 楊春婷,張永清,馬星星,陳偉,董璐,張楚,路之娟. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(09)
[10]廣西甘蔗種植現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策[J]. 李炳楊. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
博士論文
[1]甘蔗葉化學(xué)成分及藥效學(xué)研究[D]. 侯小濤.廣西醫(yī)科大學(xué) 2014
[2]低溫脅迫下甘蔗后期生理特性及差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 張保青.廣西大學(xué) 2013
[3]不同基因型玉米對(duì)磷脅迫的反應(yīng)及根系蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 李坤朋.山東大學(xué) 2007
[4]生長(zhǎng)介質(zhì)和局部供磷對(duì)白羽扇豆排根形成和檸檬酸分泌的影響[D]. 束良佐.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[5]玉米根系對(duì)局部供應(yīng)硝酸鹽反應(yīng)的基因型差異及可能的生理調(diào)控機(jī)制[D]. 郭亞芬.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]紫花苜蓿磷效率評(píng)價(jià)體系建立及其氮、磷代謝差異研究[D]. 朱天琦.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]甘蔗部分磷素響應(yīng)關(guān)鍵基因的克隆及表達(dá)分析[D]. 惠乾龍.福建農(nóng)林大學(xué) 2017
[3]模擬條件下磷肥配施有機(jī)肥對(duì)土壤磷素轉(zhuǎn)化遷移及水稻吸收利用的影響[D]. 戴佩彬.浙江大學(xué) 2016
[4]鹽膚木果實(shí)多糖和黃酮類化合物提取及黃酮類化合物抗氧化研究[D]. 段文昌.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]低磷誘導(dǎo)擬南芥根際酸化缺失突變體p444基因克隆及功能分析[D]. 王寧.河南大學(xué) 2014
[6]甘蔗種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策研究[D]. 趙建屹.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[7]細(xì)胞壁果膠在缺磷植物內(nèi)源磷再利用中的作用機(jī)制[D]. 汪志偉.浙江大學(xué) 2014
[8]低磷脅迫對(duì)小麥染色體代換系幼苗的生理效應(yīng)及其染色體定位研究[D]. 米少艷.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]天然可紡甘蔗纖維的制備與性能研究[D]. 孫臻緒.大連工業(yè)大學(xué) 2013
[10]中國(guó)磷肥行業(yè)整合趨勢(shì)研究[D]. 朱欣欣.武漢理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3619324
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū)211工程院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2不同品種甘蔗各部位磷含量??Fig.3-2?Phosphorus?content?in?different?parts?of?sugarcane?of?different?varieties??
型對(duì)低憐脅迫的適應(yīng)能力,相對(duì)值越高,隣效率系數(shù)PECXPhosphorusEfficientCofficient)??越大,表示植株面對(duì)低磷脅迫時(shí)該性狀有更好地抗性。??如圖3-6,福農(nóng)40、ROC22的單株千重的相對(duì)值均顯著高于其他品種,Phil72-445??相對(duì)單株干重值排名靠后。就相對(duì)磷含量而言,福農(nóng)40、ROC22的值顯著高于其他基??因型,云瑞05-768、粵甘24相對(duì)磷含量較低、Phil72-445、Co285等排名靠后,Co285、??MT90-55、Phil72-445的磷含量相對(duì)值亦處于較低水平。相對(duì)單株總磷積累量即相對(duì)磷??吸收效率品種差異表現(xiàn)為,福農(nóng)40、ROC22顯著高于其他品種,云瑞05-768、Phil72-??445相對(duì)值較低。相對(duì)磷吸收能力品種差異表現(xiàn)為,福農(nóng)40、ROC22顯著高于其他品??種,C〇285、Phil72-445、云瑞05-768、粵甘24顯著低于其他品種。云瑞05-768、粵甘??24的磷利用效率相對(duì)值較高,福農(nóng)40、ROC22較低。福農(nóng)40、云蔗03-103、ROC22的??磷轉(zhuǎn)移系數(shù)相對(duì)值顯著高于其他品種,云瑞05-768、Co285、桂糖29、Phil72-445表現(xiàn)??值較低。??綜合上述對(duì)各品種相對(duì)性狀的比較
3.2不同磷效率甘蔗苗期根系形態(tài)差異分析??3.2.1不同磷效率甘蔗比根長(zhǎng)差異分析??如圖3-7所示,5?pmol/L磷水平下,磷高效品種ROC22和福農(nóng)40比根長(zhǎng)較正常磷??水平下增長(zhǎng)明顯,而磷低效品種C〇285比根長(zhǎng)則不如正常處理,PhH72-445無(wú)明顯變化=??此外,0.2?mol/L磷水平下,磷高效品種比根長(zhǎng)較正常磷水平無(wú)顯著差異,C〇285和Phil72-??445出現(xiàn)不同程度的降低。結(jié)果表明,兩個(gè)磷高效品種ROC22和福農(nóng)40的比根長(zhǎng)應(yīng)對(duì)??低磷脅迫的能力要明顯強(qiáng)于兩個(gè)磷低效品種C〇285和Phil72-445。且在較低磷脅迫(5??pmol/LP)時(shí)優(yōu)勢(shì)更加明顯。??60000?D0.2?Q5??200??50000?-??I?§?30000?■?f?Y?議??i■:trJ!?rJ?A?■??Co285?Phil72-445?品種?Roc22?福農(nóng)40??varieties??圖3-7不同磷效率甘蔗品種比根長(zhǎng)??Fig.?3-7?Specific?root?length?of?different?varieties?of?sugarcane?at?seedling?stage??3.2.2不同磷效率甘蔗比根表面積差異分析??就比根表面積而言,如圖3-8所示,低磷脅迫下,相比于磷正常水平,磷低效品種??Co285和Phil72-445比根表面積均顯著降低,其中Co285達(dá)到了顯著水平。5?pniol/L磷??水平下高效品種ROC22和福農(nóng)40比報(bào)表面積均顯著增加,而極低磷脅迫0.2?pimol/L磷??水平下無(wú)明顯變化。結(jié)果表明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高、低糖甘蔗品種成熟期糖分積累特征及代謝相關(guān)酶活性分析[J]. ?∑,苗小榮,王道波,楊麗濤,李楊瑞. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]低磷脅迫下燕麥不同磷效率品種生物量及磷素營(yíng)養(yǎng)的差異[J]. 賀鑫,齊冰潔,王敏,孫艷楠. 分子植物育種. 2019(22)
[3]谷子苗期耐低磷種質(zhì)篩選及其根系保護(hù)酶系統(tǒng)對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)[J]. 苑乂川,陳小雨,李明明,李萍,賈亞濤,韓淵懷,邢國(guó)芳. 作物學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]植物耐低磷脅迫的根系適應(yīng)性機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 許仙菊,張永春. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]甘蔗磷營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 林阿典,陳雪雯,黃瑩,黃振瑞,陳迪文,敖俊華,周文靈,江永,李奇?zhèn)? 甘蔗糖業(yè). 2018(06)
[6]水培蔬菜技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李雅旻,劉厚誠(chéng). 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2018(28)
[7]低磷脅迫對(duì)太空誘變耐低磷柱花草酸性磷酸酶活性和磷效率的影響[J]. 劉攀道,郇恒福,劉一明,劉國(guó)道,白昌軍,陳志堅(jiān). 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(08)
[8]大麥種質(zhì)資源磷利用效率的評(píng)價(jià)及其轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 任盼榮,汪軍成,姚立蓉,司二靜,楊軻,孟亞雄,李葆春,馬小樂(lè),王化俊. 大麥與谷類科學(xué). 2018(04)
[9]苦蕎耐低磷基因型篩選及評(píng)價(jià)指標(biāo)的鑒定[J]. 楊春婷,張永清,馬星星,陳偉,董璐,張楚,路之娟. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(09)
[10]廣西甘蔗種植現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策[J]. 李炳楊. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
博士論文
[1]甘蔗葉化學(xué)成分及藥效學(xué)研究[D]. 侯小濤.廣西醫(yī)科大學(xué) 2014
[2]低溫脅迫下甘蔗后期生理特性及差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 張保青.廣西大學(xué) 2013
[3]不同基因型玉米對(duì)磷脅迫的反應(yīng)及根系蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 李坤朋.山東大學(xué) 2007
[4]生長(zhǎng)介質(zhì)和局部供磷對(duì)白羽扇豆排根形成和檸檬酸分泌的影響[D]. 束良佐.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[5]玉米根系對(duì)局部供應(yīng)硝酸鹽反應(yīng)的基因型差異及可能的生理調(diào)控機(jī)制[D]. 郭亞芬.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]紫花苜蓿磷效率評(píng)價(jià)體系建立及其氮、磷代謝差異研究[D]. 朱天琦.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]甘蔗部分磷素響應(yīng)關(guān)鍵基因的克隆及表達(dá)分析[D]. 惠乾龍.福建農(nóng)林大學(xué) 2017
[3]模擬條件下磷肥配施有機(jī)肥對(duì)土壤磷素轉(zhuǎn)化遷移及水稻吸收利用的影響[D]. 戴佩彬.浙江大學(xué) 2016
[4]鹽膚木果實(shí)多糖和黃酮類化合物提取及黃酮類化合物抗氧化研究[D]. 段文昌.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]低磷誘導(dǎo)擬南芥根際酸化缺失突變體p444基因克隆及功能分析[D]. 王寧.河南大學(xué) 2014
[6]甘蔗種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策研究[D]. 趙建屹.福建農(nóng)林大學(xué) 2014
[7]細(xì)胞壁果膠在缺磷植物內(nèi)源磷再利用中的作用機(jī)制[D]. 汪志偉.浙江大學(xué) 2014
[8]低磷脅迫對(duì)小麥染色體代換系幼苗的生理效應(yīng)及其染色體定位研究[D]. 米少艷.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]天然可紡甘蔗纖維的制備與性能研究[D]. 孫臻緒.大連工業(yè)大學(xué) 2013
[10]中國(guó)磷肥行業(yè)整合趨勢(shì)研究[D]. 朱欣欣.武漢理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3619324
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