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,但是減少氮肥施用可能會導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,缺氮促進根系生長,而過量的氮供應則會抑制根系生長。根系中細胞分裂素(cytokinin,CK)含量的缺乏或過剩同樣也會促進或抑制根系生長,這說明氮與細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制仍不清楚。由于根系生長主要是由分生區(qū)細胞增殖和伸長區(qū)細胞伸長所決定,本研究通過比較分析缺氮處理對細胞分裂素代謝以及根尖分生區(qū)細胞增殖和成熟區(qū)細胞長度的影響,闡明缺氮通過降低根系中細胞分裂素含量來促進水稻根系生長的機理。該研究結果為減氮促根栽培提供了理論依據(jù)。主要試驗結果如下: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 細胞分裂素代謝及其對植物根系生長的影響
        1.4.1 細胞分裂素的合成及其對根系生長的影響
        1.4.2 細胞分裂素的降解及其對根系生長的影響
        1.4.3 細胞分裂素的信號轉(zhuǎn)導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 水稻根系結構
        1.5.3 根尖分生區(qū)細胞增殖發(fā)育過程
        1.5.4 根細胞伸長生長過程
    1.6 研究意義及思路
2 材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗方法
        2.2.1 母液配制
        2.2.2 處理方法
        2.2.3 細胞數(shù)目、長度的測定方法以及相關指標的計算公式
        2.2.4 細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 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)分析
3 試驗結果分析
    3.1 細胞分裂素對水稻種子根生長的影響
        3.1.1 洛伐他汀和細胞分裂素處理對水稻種子根生長的影響
        3.1.2 洛伐他汀和細胞分裂素處理對水稻種子根中細胞分裂素含量的影響
        3.1.3 細胞分裂素對水稻種子根分生區(qū)大小和成熟區(qū)細胞長度的影響
        3.1.4 細胞分裂素對水稻種子根中OsIAA3和細胞伸長相關基因表達的影響
    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胞分裂素含量的影響
        3.2.3 缺氮對水稻種子根中細胞分裂素代謝基因表達水平的影響
        3.2.4 缺氮對水稻種子根分生區(qū)大小和成熟區(qū)細胞長度的影響
        3.2.5 缺氮對水稻種子根分生區(qū)細胞增殖的影響
        3.2.6 缺氮對調(diào)控水稻種子根分生區(qū)大小相關基因表達水平的影響
        3.2.7 缺氮對調(diào)控水稻種子根細胞伸長相關基因轉(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胞分裂素含量
    4.2 過量的細胞分裂素抑制水稻種子根生長
    4.3 增加根長是植物應對缺氮的一種策略
    4.4 缺氮通過降低細胞分裂素含量促進水稻種子根的生長
    4.5 缺氮誘導細胞分裂素含量降低進而促進分生區(qū)細胞增殖
    4.6 缺氮誘導細胞分裂素含量降低進而促進成熟區(qū)細胞伸長
5 結論
參考文獻
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