水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一,全球約有一半人口以稻米作為主糧。在過去50多年里,全世界水稻產(chǎn)量穩(wěn)步增長,部分原因是施氮量的增加,可是氮的吸收利用效率卻比較低。高氮投入和低氮利用效率不僅增加了作物生產(chǎn)成本,而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,減少氮肥施用是可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo),但是減少氮肥施用可能會導(dǎo)致水稻植株缺氮并影響根系生長,而缺氮影響水稻根系生長的潛在機(jī)制仍不清楚。根系是水稻吸收氮素的主要部位,通常情況下,缺氮促進(jìn)根系生長,而過量的氮供應(yīng)則會抑制根系生長。根系中細(xì)胞分裂素(cytokinin,CK)含量的缺乏或過剩同樣也會促進(jìn)或抑制根系生長,這說明氮與細(xì)胞分裂素在根系生長過程可能存在某種聯(lián)系,然而其具體的互作機(jī)制仍不清楚。由于根系生長主要是由分生區(qū)細(xì)胞增殖和伸長區(qū)細(xì)胞伸長所決定,本研究通過比較分析缺氮處理對細(xì)胞分裂素代謝以及根尖分生區(qū)細(xì)胞增殖和成熟區(qū)細(xì)胞長度的影響,闡明缺氮通過降低根系中細(xì)胞分裂素含量來促進(jìn)水稻根系生長的機(jī)理。該研究結(jié)果為減氮促根栽培提供了理論依據(jù)。主要試驗(yàn)結(jié)果如下:1.水稻種子根的快速生長需要一定閾值的CK含量,過高或過低的C...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
1 前言
    1.1 氮素對植物生長的重要性
    1.2 水稻對氮素的吸收利用
    1.3 氮素對植物根系生長的影響
    1.4 細(xì)胞分裂素代謝及其對植物根系生長的影響
        1.4.1 細(xì)胞分裂素的合成及其對根系生長的影響
        1.4.2 細(xì)胞分裂素的降解及其對根系生長的影響
        1.4.3 細(xì)胞分裂素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其對根系生長的影響
    1.5 植物根系的生長發(fā)育
        1.5.1 水稻根系組成
        1.5.2 水稻根系結(jié)構(gòu)
        1.5.3 根尖分生區(qū)細(xì)胞增殖發(fā)育過程
        1.5.4 根細(xì)胞伸長生長過程
    1.6 研究意義及思路
2 材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 母液配制
        2.2.2 處理方法
        2.2.3 細(xì)胞數(shù)目、長度的測定方法以及相關(guān)指標(biāo)的計算公式
        2.2.4 細(xì)胞分裂素含量測定方法
        2.2.5 取樣方式及RNA提取步驟
        2.2.6 RNA逆轉(zhuǎn)錄方法
        2.2.7 實(shí)時熒光定量PCR(qRT-PCR)分析
3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.1 細(xì)胞分裂素對水稻種子根生長的影響
        3.1.1 洛伐他汀和細(xì)胞分裂素處理對水稻種子根生長的影響
        3.1.2 洛伐他汀和細(xì)胞分裂素處理對水稻種子根中細(xì)胞分裂素含量的影響
        3.1.3 細(xì)胞分裂素對水稻種子根分生區(qū)大小和成熟區(qū)細(xì)胞長度的影響
        3.1.4 細(xì)胞分裂素對水稻種子根中OsIAA3和細(xì)胞伸長相關(guān)基因表達(dá)的影響
    3.2 缺氮對水稻種子根生長的影響
        3.2.1 缺氮對水稻種子根長度的影響
        3.2.2 缺氮對水稻種子根中細(xì)胞分裂素含量的影響
        3.2.3 缺氮對水稻種子根中細(xì)胞分裂素代謝基因表達(dá)水平的影響
        3.2.4 缺氮對水稻種子根分生區(qū)大小和成熟區(qū)細(xì)胞長度的影響
        3.2.5 缺氮對水稻種子根分生區(qū)細(xì)胞增殖的影響
        3.2.6 缺氮對調(diào)控水稻種子根分生區(qū)大小相關(guān)基因表達(dá)水平的影響
        3.2.7 缺氮對調(diào)控水稻種子根細(xì)胞伸長相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的影響
4 討論
    4.1 水稻種子根快速生長需要一定閾值的細(xì)胞分裂素含量
    4.2 過量的細(xì)胞分裂素抑制水稻種子根生長
    4.3 增加根長是植物應(yīng)對缺氮的一種策略
    4.4 缺氮通過降低細(xì)胞分裂素含量促進(jìn)水稻種子根的生長
    4.5 缺氮誘導(dǎo)細(xì)胞分裂素含量降低進(jìn)而促進(jìn)分生區(qū)細(xì)胞增殖
    4.6 缺氮誘導(dǎo)細(xì)胞分裂素含量降低進(jìn)而促進(jìn)成熟區(qū)細(xì)胞伸長
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1 引物序列信息表
附錄2 在讀期間研究成果
致謝



本文編號：3785897