部分根區(qū)灌溉提高棉花水分利用效率的生理及分子機制
發(fā)布時間:2021-06-23 11:24
水資源的日益匱乏已成為我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的嚴重威脅,尤其在西北內(nèi)陸旱區(qū),提高水分利用效率已成為該區(qū)農(nóng)業(yè),特別是棉花產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。已知部分根區(qū)灌溉可以在產(chǎn)量基本不減的前提下,通過提高棉花等作物的水分利用效率節(jié)約用水,但迄今對部分根區(qū)灌溉節(jié)水的機制尚不十分清楚。為此,我們在溫室內(nèi)利用嫁接分根系統(tǒng)和PEG6000模擬部分根區(qū)灌溉,研究了常規(guī)灌溉、部分根區(qū)灌溉和虧缺灌溉條件下棉花葉片的水勢、含水量以及光合參數(shù)的變化,根系吸水量、水力導(dǎo)度的變化以及GhPVP基因的表達情況,根系水勢、含水量的變化以及根系脯氨酸含量和相關(guān)滲透脅迫應(yīng)答基因(P5CS和LEA蛋白基因)的表達,MeJA、ABA、H202相關(guān)合成和分解代謝基因的表達、含量變化以及在調(diào)節(jié)灌水側(cè)根系水力導(dǎo)度過程中的作用和互作關(guān)系,并通過灌水側(cè)下胚軸韌皮部環(huán)割和VIGS誘導(dǎo)葉片中MeJA合成基因沉默,研究了 MeJA作為葉片—根系長距離信號提高灌水側(cè)根系水力導(dǎo)度的作用。同時,在內(nèi)蒙西部大田研究了種植密度(13.5萬、18萬、22.5萬株·hm-2)和灌溉方式(正常灌溉、部分根區(qū)交替灌溉、虧缺灌溉)對棉花生長發(fā)育、產(chǎn)量和灌溉水利用效率的影響。...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
試驗處理,兩側(cè)不加PEG作為對照處理(0/0,control):一側(cè)根系加入20%的PEG
處理后3h-24h,與常規(guī)灌溉根系(0/0-0)相比,PEG處理顯著降低了根系的??含水量和水勢。部分根區(qū)灌溉千旱側(cè)根系(0/20-20)和虧缺灌溉(10/10-10)根??系隨處理時間的延長根系的含水量和水勢逐漸降低(圖2-5?A.B),處理后24h,??干旱區(qū)域根系(0/20-20)和虧缺灌溉(10/10-10)根系的含水量分別降低了4.6%??和5.3%,水勢分別降低了?1.9和2.1倍。但濕潤側(cè)根系(0/20-10)含水量和水勢與??常規(guī)灌溉根系(0/0-0)相當(dāng)(圖2-5?A,B)。??處理后3h-24h,虧缺灌溉(10/10)隨處理時間的延長葉片的含水量和水勢??逐漸降低(圖2-5?C,D),處理后24h,與常規(guī)灌溉(0/0)相比,含水量降低了5.1%,??水勢降低了?1.88倍,部分根區(qū)灌溉(0/20)葉片的含水量和水勢始終沒有顯著改??變(圖?2-5C
和虧缺灌溉(10/10-10)根系中脯氨酸的含量分別在處理后6h和9h達到峰值,然??后略有下降。但濕潤側(cè)根系(0/20-10)中脯氨酸的含量與照常規(guī)灌溉根系(0/0-0)??始終沒有明顯差異(圖2-6A)。??與對照常規(guī)灌溉根系(〇/〇-〇)相比,PEG處理顯著升高了根系中MDA的含??量。部分根區(qū)灌溉千旱區(qū)域根系(0/20-20)和虧缺灌溉(10/10-10)根系中MDA??的含量在處理后6h達到峰值,然后維持在常規(guī)灌溉根系(0/0-0)的1.2-1.4之間。??但濕潤側(cè)根系(0/20-10)中MDA含量與照常規(guī)灌溉根系(0/0-0)相比
【參考文獻】:
期刊論文
[1]胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白(LEA蛋白)與植物抗逆性研究進展[J]. 張美,張會. 生物資源. 2017(03)
[2]分根交替灌溉對桃樹13C分配和光合能力的影響[J]. 韓小虎,王雷,王鈺馨,李玲,陳修德,肖偉,高東升. 核農(nóng)學(xué)報. 2016(06)
[3]交替控灌對寧夏蘋果生長的影響[J]. 許澤華,賈永華,牛銳敏,李曉龍,王忠,王春良. 北方園藝. 2014(18)
[4]膜下滴灌水氮調(diào)控對南疆棉花產(chǎn)量及水氮利用率的影響[J]. 鄧忠,白丹,翟國亮,宗潔,李迎,蔡九茂,馮俊杰. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2013(09)
[5]不同灌水方式對‘寒富’蘋果葉片光合功能和抗氧化酶活性的影響[J]. 馬懷宇,呂德國,劉國成,秦嗣軍,康立權(quán). 生態(tài)學(xué)雜志. 2012(10)
[6]茉莉酸誘導(dǎo)的擬南芥葉片蛋白質(zhì)組分析[J]. 潘怡歐,劉琳琳,張炬紅,張靜,安少利,許鵬,靳軍靈,劉志偉,席景會. 華北農(nóng)學(xué)報. 2010(02)
[7]交替隔溝灌溉對溫室黃瓜生長及水分利用效率的影響[J]. 曹琦,王樹忠,高麗紅,任華中,陳青云,趙景文,王倩,眭曉蕾,張振賢. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(01)
[8]局部控制地下浸潤灌溉對葉用萵苣生長及水分利用效率的影響[J]. 鄭健,蔡煥杰,胡笑濤,康紹忠. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2008(06)
[9]分根交替灌溉對桃樹生長發(fā)育及水分利用效率的影響[J]. 宋磊,岳玉苓,狄方坤,魏欽平,高照全,張繼祥. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2008(07)
[10]茉莉酸甲酯抑制擬南芥根伸長生長電生理學(xué)機制[J]. 李歡慶,李桂玲,崔香環(huán),安國勇,宋純鵬. 廣西植物. 2008(03)
本文編號:3244846
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
試驗處理,兩側(cè)不加PEG作為對照處理(0/0,control):一側(cè)根系加入20%的PEG
處理后3h-24h,與常規(guī)灌溉根系(0/0-0)相比,PEG處理顯著降低了根系的??含水量和水勢。部分根區(qū)灌溉千旱側(cè)根系(0/20-20)和虧缺灌溉(10/10-10)根??系隨處理時間的延長根系的含水量和水勢逐漸降低(圖2-5?A.B),處理后24h,??干旱區(qū)域根系(0/20-20)和虧缺灌溉(10/10-10)根系的含水量分別降低了4.6%??和5.3%,水勢分別降低了?1.9和2.1倍。但濕潤側(cè)根系(0/20-10)含水量和水勢與??常規(guī)灌溉根系(0/0-0)相當(dāng)(圖2-5?A,B)。??處理后3h-24h,虧缺灌溉(10/10)隨處理時間的延長葉片的含水量和水勢??逐漸降低(圖2-5?C,D),處理后24h,與常規(guī)灌溉(0/0)相比,含水量降低了5.1%,??水勢降低了?1.88倍,部分根區(qū)灌溉(0/20)葉片的含水量和水勢始終沒有顯著改??變(圖?2-5C
和虧缺灌溉(10/10-10)根系中脯氨酸的含量分別在處理后6h和9h達到峰值,然??后略有下降。但濕潤側(cè)根系(0/20-10)中脯氨酸的含量與照常規(guī)灌溉根系(0/0-0)??始終沒有明顯差異(圖2-6A)。??與對照常規(guī)灌溉根系(〇/〇-〇)相比,PEG處理顯著升高了根系中MDA的含??量。部分根區(qū)灌溉千旱區(qū)域根系(0/20-20)和虧缺灌溉(10/10-10)根系中MDA??的含量在處理后6h達到峰值,然后維持在常規(guī)灌溉根系(0/0-0)的1.2-1.4之間。??但濕潤側(cè)根系(0/20-10)中MDA含量與照常規(guī)灌溉根系(0/0-0)相比
【參考文獻】:
期刊論文
[1]胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白(LEA蛋白)與植物抗逆性研究進展[J]. 張美,張會. 生物資源. 2017(03)
[2]分根交替灌溉對桃樹13C分配和光合能力的影響[J]. 韓小虎,王雷,王鈺馨,李玲,陳修德,肖偉,高東升. 核農(nóng)學(xué)報. 2016(06)
[3]交替控灌對寧夏蘋果生長的影響[J]. 許澤華,賈永華,牛銳敏,李曉龍,王忠,王春良. 北方園藝. 2014(18)
[4]膜下滴灌水氮調(diào)控對南疆棉花產(chǎn)量及水氮利用率的影響[J]. 鄧忠,白丹,翟國亮,宗潔,李迎,蔡九茂,馮俊杰. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2013(09)
[5]不同灌水方式對‘寒富’蘋果葉片光合功能和抗氧化酶活性的影響[J]. 馬懷宇,呂德國,劉國成,秦嗣軍,康立權(quán). 生態(tài)學(xué)雜志. 2012(10)
[6]茉莉酸誘導(dǎo)的擬南芥葉片蛋白質(zhì)組分析[J]. 潘怡歐,劉琳琳,張炬紅,張靜,安少利,許鵬,靳軍靈,劉志偉,席景會. 華北農(nóng)學(xué)報. 2010(02)
[7]交替隔溝灌溉對溫室黃瓜生長及水分利用效率的影響[J]. 曹琦,王樹忠,高麗紅,任華中,陳青云,趙景文,王倩,眭曉蕾,張振賢. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(01)
[8]局部控制地下浸潤灌溉對葉用萵苣生長及水分利用效率的影響[J]. 鄭健,蔡煥杰,胡笑濤,康紹忠. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2008(06)
[9]分根交替灌溉對桃樹生長發(fā)育及水分利用效率的影響[J]. 宋磊,岳玉苓,狄方坤,魏欽平,高照全,張繼祥. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2008(07)
[10]茉莉酸甲酯抑制擬南芥根伸長生長電生理學(xué)機制[J]. 李歡慶,李桂玲,崔香環(huán),安國勇,宋純鵬. 廣西植物. 2008(03)
本文編號:3244846
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