一、作物钾营养研究进展(论文文献综述)
胡文诗[1](2021)在《钾营养调控冬油菜叶片光合面积和光合速率的机制》文中研究表明冬油菜(Brassica napus L.)是我国重要的油料作物,钾肥施用不足显着降低油菜籽的产量。作物产量主要来自于光合产物的积累,而作物光合能力由光合面积与光合速率共同决定。作为渗透平衡离子,钾在调控气孔功能和CO2传输方面的研究已比较明确,但对于钾营养在协调叶面积和光合速率中的作用以及影响光合羧化固定的生化调控机制研究不足。针对以上问题,本研究采用田间试验和水培试验,从细胞形态特征和代谢生化功能两方面,研究了时间和空间上钾素营养变化对叶片超微结构的影响,以及钾营养动态变化对酶活性和中心碳代谢的调控作用;最后提出了以钾促氮、氮钾配合施用协调叶面积、CO2传输和羧化能力,提高光合潜能的生产策略;以期进一步理解钾养分调控冬油菜叶片光合潜能的生理机制。主要结果如下:(1)在轻度缺钾胁迫下,叶面积降低发生先于净光合速率(A)的降低。空间上,缺钾油菜上部叶片中,叶肉细胞扩增、栅栏组织变厚,导致纵切面单位宽度叶肉细胞总面积(S/W)显着增加,纵向的细胞投资增加抑制了叶片横向的面积扩张。随缺钾胁迫增加,在中下部叶位,单位面积叶肉细胞面向细胞空隙比例(Sm/S)减少,叶绿体密度降低导致相邻叶绿体间的距离(Dchl-chl)延长,单位面积叶绿体面向细胞空隙比例(Sc/S)降低;细胞质对CO2传输阻力增加,光合速率降低。在缺钾胁迫加重的过程中,S/W的变化发生早于Sc/S和Dchl-chl,从而导致叶面积降低先于光合速率的降低。(2)一片缺钾叶片扩张中,叶面积先降低;随缺钾胁迫增加,叶片光合速率和H2O传输能力协调降低。在叶片扩张的不同阶段,缺钾均显着降低细胞间空隙占叶片体积比例(fias),纵向细胞投资显着增加,抑制叶面积扩张。fias的变化会影响Sm/S、Sc/S和细胞间的连通性,导致CO2在叶肉细胞中的传输能力(gm)和H2O在木质部外的传输导度(Kox)受到缺钾胁迫的影响。Kox的变化主导了叶片水力导度(Kleaf)变化,且与gm的变化协调;因此表现出Kleaf与光合速率的变化协调同步。充足的钾素营养促使细胞排列松散,增加细胞空隙,降低纵向细胞投资,提高Sc/S和气相H2O传输,从而在促进叶面积扩张的同时协调增加光合速率和叶片H2O传输能力。(3)在严重缺钾胁迫下,羧化固定速率显着影响净光合速率。在叶片钾含量低于1.2–1.3%后,净光合速率与核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性均显着降低。Rubisco活性在中性偏碱性(pH为8–9)环境中相对较强。然而在叶片钾含量低于1.4–1.5%后,细胞质pH下降,无法维持叶绿体功能,导致Rubisco活性降低,影响光合速率。(4)不同缺钾胁迫下,中心碳代谢产物变化与光合速率、CO2传输能力和羧化速率的改变紧密相关。在轻度缺钾造成的气孔限制为主要光合限制下,代谢物与供钾充足处理没有显着性差异。随缺钾加重,叶肉导度限制占主要限制下,有机酸代谢上调。而缺钾造成细胞亚区酸化,影响景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)的活性,导致景天庚酮糖-7-磷酸(S7P)代谢下调,阻碍了核酮糖-1,5-二磷酸(Ru BP)的再生,影响光合碳固定。随缺钾胁迫加重,CO2供应得不到补充诱使上调的柠檬酸流向氨基酸合成途径,氨基酸积累;Rubisco酶活性大幅度降低,光呼吸通路丝氨酸代谢水平下调;光呼吸受损和游离氨基酸的过量积累加重了生化能力的降低,导致限制光合速率的主要因子转变为生化限制。(5)充足的氮营养促进最大羧化速率(Vcmax),但钾素缺乏导致CO2传输总导度(gtot)降低,使得羧化位点CO2不足以维持高的Vcmax。在氮不足时,增加钾素供应可以促进氮向羧化系统分配,gtot/Vcmax值增加。在叶片N/K维持在1.7–3.1时,gtot/Vcmax值大约为0.72–0.75,此时净光合速率最大。钾和氮营养的配合施用确保叶片合适的氮钾比,在促进gtot和Vcmax增加的同时保证了CO2的传递和羧化匹配,提高叶面积和光合速率,促进作物高产。综合上述研究,充足的钾营养调控细胞形态和叶绿体形态,协调叶面积扩张和CO2和H2O传输;缺钾降低细胞微区pH,影响酶活性和中心碳代谢,从而降低光合碳固定速率;合理配施氮钾肥使叶片N/K维持在1.7–3.1时,叶面积、CO2传输和羧化固定能力相互协调匹配,光合潜能达到最大化。本研究为钾肥施用促进冬油菜产量提供了理论依据和生产指导。
沈鑫健[2](2021)在《氯化钾对脐橙园树体和土壤的影响及不同柑橘砧木对钾的吸收差异研究》文中指出钾作为植物必须的大量营养元素,在柑橘的生长发育和果实品质形成中发挥着至关重要的作用,然而我国的钾盐资源较为匮乏,主要依靠进口钾肥来满足农业生产需求。钾肥主要分为含氯钾肥和无氯钾肥两大类,柑橘通常被认为是“忌氯作物”,生产上主要施用硫酸钾。此外,柑橘主产区酸性土全钾和速效钾含量较低,碱性土存在保水保肥能力差的缺点,加之施肥不合理,导致钾元素营养失衡的现象普遍存在。本研究主要在酸、碱性土的脐橙园中连续进行了两年氯化钾田间施肥试验,共设置3个处理(氯化钾250g/株·年,T1;500g/株·年,T2;1000g/株·年,T3)和1个对照(硫酸钾556g/株·年,CK),研究了土壤及树体的氯元素积累,以及树体营养的变化,探究是否能用氯化钾代替硫酸钾施肥,以期为柑橘生产降低钾肥的施用成本。另外,以枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf,abb.TO]、资阳香橙(Citrus junos Sieb.Ex Tanaka,abb.ZYXC)、枳雀(Citrus wilsonii Tanaka Raf,abb.ZQ)为实验材料,采用水培方式进行低钾水平(0.1 mmol·L-1)和正常钾水平(3 mmol·L-1,对照)处理,研究不同砧木在低钾胁迫下生理生化及基因表达响应的差异,为深入了解柑橘对钾元素的吸收差异原因,并为今后利用不同柑橘砧木对钾元素高效吸收提供理论依据。主要研究结果如下:1、氯化钾对脐橙园土壤-树体氯积累及叶片营养和果实品质的影响1.1酸、碱性土壤上施用氯化钾对氯元素及对树体营养含量的影响施用不同浓度氯化钾后果皮、果肉中氯元素含量没有显着变化,土壤和叶片中氯元素含量显着增加。T1处理酸性土氯元素积累较碱性土多,与CK相比,酸、碱性土氯元素含量平均分别增加50.20%、28.02%;T2处理酸性土氯元素积累与碱性土相差不大;但T3处理碱性土氯元素积累大于酸性土,与CK相比,酸、碱性土分别增加79.70%和99.36%。T3处理下,碱性土春、秋梢叶片氯元素含量较CK分别增加109.7%和98.7%,而酸性土分别增加63.8%和58.0%。施用氯化钾后叶片中相对叶绿素、氮和钙元素含量没有显着变化,而钾和部分磷元素含量随氯化钾施用量的增多呈增加趋势,镁元素含量略有下降。1.2酸、碱性土壤上施用氯化钾对产量及果实品质的影响施用氯化钾对果实产量、单果重、亮度、黄色度、可溶性固形物和可滴定酸含量均没有显着影响,部分果实红色度在施用氯化钾代替硫酸钾后显着提高,维生素C含量随氯化钾浓度的增高有增加趋势。2、不同柑橘砧木低钾胁迫对钾元素吸收及耐受性差异研究2.1不同砧木钾素含量及钾吸收效率的比较资阳香橙受低钾胁迫最小,未出现叶端的缺钾黄化现象,地上部分钾元素含量和植株整体的总钾含量在三种砧木中下降幅度最小,并且在低钾环境中钾净吸收率在三种砧木中最高。枳雀受低钾胁迫最大,表现叶端的缺钾黄化现象,地上、下部分的钾含量以及总钾含量在三种砧木中下降幅度均最大,钾的净吸收率也在三种砧木中最低。枳介于两者之间。2.2低钾胁迫对不同砧木光合作用、钾吸收相关酶活性、激素水平和基因的影响三种砧木在低钾营养液中培养的Fv/Fm值与对照相比均未改变,没有产生光抑制现象。资阳香橙和枳雀砧木的叶片叶绿素荧光参数与对照相比变化均较小,而枳的光能吸收和电子传递减少,单位反应中心的热耗散有所增加。资阳香橙根部的H+-ATPase酶活性、乙烯含量、生长素含量、AHA、AUX1与NHA1基因的表达量在低钾培养时与对照相比有明显的上升趋势,而在枳雀和枳中却呈下降趋势。HAK5、TPK1基因的表达量在三种砧木中均有所上调。RHD2、AKT2和TRH1基因在资阳香橙与枳中与对照相比均呈上调的趋势,而在枳雀中呈下调趋势。AKT1基因在资阳香橙和枳中有所上调,但在枳雀中变化较小。资阳香橙和枳雀的SKOR基因与对照相比变化较小,但在枳中呈下调趋势。3、结论3.1试验期施用氯化钾后土壤和叶片中氯元素含量与对照相比显着增加,但均处在安全阈值以内,果实中氯元素含量变化不明显,产量及品质无显着不良影响,叶片营养受影响较小,从而说明酸、碱性土壤脐橙园试验期(2年)内施用适量的氯化钾代替硫酸钾是可行的。3.2资阳香橙受低钾胁迫影响最小,枳次之,而枳雀最大。资阳香橙吸收钾的能力最强,而枳雀而钾元素吸收能力较弱,枳介于二者之间。资阳香橙植株钾吸收与利用相关基因表达、激素水平以及酶活性整体呈上调趋势,而枳雀整体呈下调趋势。
罗肖艳[3](2020)在《小麦苗期耐低钾性鉴定及耐低钾相关性状的关联分析》文中研究指明钾是限制小麦生长的矿质营养元素,小麦缺钾会导致抗逆能力下降、品质劣化和产量降低。筛选耐低钾小麦种质资源,研究小麦耐低钾遗传机理是缓解我国钾素资源匮乏、保障国家粮食安全的重要途径。本研究以198份黄淮南片小麦品种(系)为供试材料,设置低钾胁迫和正常钾水平两个处理,通过水培试验研究了低钾胁迫对小麦苗期20个性状的影响,采用主成分分析和隶属函数分析对小麦品种(系)的耐低钾能力进行综合评价,利用小麦35 K高密度SNP芯片对20个小麦苗期性状耐低钾系数进行全基因组关联分析,利用显着关联位点的SNP延伸序列搜寻候选基因并分析功能。研究结果如下:(1)本研究小麦苗期的20个性状在基因型间和两个钾水平间的差异都达到了极显着水平。与正常钾水平相比,在低钾胁迫条件下小麦16个苗期性状(SPAD值、株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、总鲜重、地上部干重、地下部干重、总干重、地上部钾浓度、地下部钾浓度、总钾浓度、地上部钾累积量、地下部钾累积量、钾累积量根冠比、总钾累积量)均显着下降,4个苗期性状(干重根冠比、地上部钾利用指数、地下部钾利用指数和总钾利用指数)均显着增加。低钾、正常钾水平下的钾累积量根冠比及其耐低钾系数在基因型间均有较大的变异,与大部分性状均显着相关,故钾累积量根冠比的耐低钾系数可以作为水培试验中小麦苗期耐低钾能力的一个重要评价指标。(2)通过主成分分析、隶属函数分析计算小麦耐低钾综合评价值(D值),通过聚类分析将198份小麦品种(系)分为四类:强耐低钾型小麦(3份)、弱耐低钾型小麦(18份)、弱钾敏感型小麦(142份)和强钾敏感型小麦(35份)。其中,强耐低钾型小麦为小偃81、偃科028和豫麦8号。(3)关联分析共检测到199个与小麦苗期性状耐低钾系数显着关联(P<0.001)的SNP标记,分布在除了4D染色体的20条染色体上,单个SNP位点的表型变异解释率(R2)范围为5.69%-11.59%。40个SNP位点与多个性状(至少2个)相关联。其中与至少5个性状显着关联的SNP位点有6个,分别为AX-94966068(1B)、AX-94412451(5B)、AX-95190993(6B)、AX-94684890(6B)、AX-94642776(2D)和AX-94836731(2D)。(5)对显着关联SNP位点的候选基因进行搜寻和分析,共发现65个可能与低钾胁迫响应相关的候选基因,其中Traes CS5D02G032700编码的RHM1参与调控拟南芥根毛的形成;Traes CS1A02G046400编码的TBL10参与细胞壁组分的O-乙酰化反应,参与非生物胁迫响应;Traes CS6D02G244200和Traes CS6A02G270900编码的Rop GEF14参与ROP的信号转导过程有关;Traes CSU02G105300编码的过氧化氢酶CAT3与植物逆境胁迫(盐碱、干旱、氧化、低温和低钾等)响应有关;Traes CS2B02G306000编码的KUP1参与在缺钾胁迫条件中钾从根系向地上部的运输。
赵雅姣[4](2020)在《紫花苜蓿/禾本科牧草间作优势及其氮高效机理和土壤微生态效应研究》文中提出西北地区是我国牧草主产区,但因其气候条件限制以及耕地面积有限,牧草生产远不能满足需求,因此,寻求一种高效栽培措施以应对畜牧业发展中饲草不足的问题已成为当前迫切需要解决的问题。在牧草生产实践中,采用豆科与禾本科牧草间、套和轮作等高效种植制度可有效提升其生产潜力和发挥生态优势。因此,本研究对该区域广泛种植的主要豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa)与4种广泛种植的禾本科牧草玉米(Zea mays)、甜高粱(Sorghum dochna)、燕麦(Avena sativa)和小黑麦(Triticale Wittmack)进行间作,通过连续3年(2017年,2018年和2019年)的田间定位试验,模拟间作试验(土培桶栽法)和根系互作试验(营养液砂培法)来探讨紫花苜蓿与4种禾本科牧草间作在不同年份、不同生育期和不同根系互作强度下的间作优势、氮高效机理以及根际土壤微生态效应等研究,研究结果如下:1、紫花苜蓿/禾本科牧草间作优势4种间作组合下,禾本科牧草的单位面积干草产量和蛋白产量均较其相应的单作显着提高。间作降低了紫花苜蓿粗蛋白含量和相对饲用价值,但提高了4种禾本科牧草的营养品质和相对饲用价值,即禾本科牧草在间作系统中具有更大的间作优势。紫花苜蓿的偏土地当量比小于禾本科牧草偏土地当量比,并且4种间作组合的土地当量比均大于1,即4种禾本科牧草均处于竞争优势地位,紫花苜蓿处于竞争劣势地位。不同间作组合中,紫花苜蓿/甜高粱间作的群体产量(18700-19900 kg·hm-2)最大,紫花苜蓿/玉米间作的群体蛋白产量(2257-2356 kg·hm-2)最佳。间作对禾本科牧草光合性能具有促进作用,主要表现为4种禾本科牧草在间作下的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及光能利用率均较各自的单作有显着地提高,而紫花苜蓿的光合特性和光能利用率在间作下均低于相应的单作。间作不仅促进了禾本科牧草叶绿素含量,而且促进了处于弱光下的紫花苜蓿叶绿素b含量,进而调节其在不同光强度下的光合特性。同时,4种禾本科牧草中,Rubp羧化酶活性均显着大于其单作;玉米、甜高粱和燕麦间作中蔗糖磷酸合成酶活性显着大于相应的单作;与玉米和甜高粱间作的紫花苜蓿中蔗糖合成酶活性显着小于相应的单作;同时,4种禾本科牧草碳水化合物含量较其单作显着提高,即间作可显着提高禾本科牧草的碳代谢活性和碳水化合物含量,而对紫花苜蓿的影响相对较小。在群体光能利用率中,紫花苜蓿/甜高粱间作时最高。紫花苜蓿/禾本科牧草间作时,4种禾本科牧草对紫花苜蓿的氮、磷和钾的竞争比率均大于1,即4种禾本科牧草均较紫花苜蓿具有更强的养分竞争能力。间作利于禾本科牧草的养分竞争及积累,4种禾本科牧草体内氮、磷和钾含量在其间作下均大于相应的单作,而紫花苜蓿体内氮、磷和钾含量表现相反。3年田间试验中,燕麦和小黑麦体内氮含量在其间作下较其单作分别提高了7.5-8.1%和7.8-9.3%,小黑麦体内磷和钾含量在其间作下较其单作分别提高了21.7-26.3%和3.0-4.9%。不同生育期下,紫花苜蓿体内磷、钾含量和积累量以及4种禾本科牧草体内氮、磷、钾含量和积累量均随生育期的推进其在间作与单作中的差距不断增大。同时,根系互作越紧密,4种禾本科牧草茎叶和根系中氮、磷和钾含量越高,紫花苜蓿则越低。4种间作模式中,紫花苜蓿/甜高粱间作对氮和钾的竞争比率最高,而紫花苜蓿/小黑麦对磷的竞争比率最高。2、紫花苜蓿/禾本科牧草间作氮代谢及其氮高效机理紫花苜蓿/禾本科牧草间作可以提高禾本科牧草的氮代谢关键酶活性,其中,甜高粱、燕麦和小黑麦NR和GOGAT活性在间作下均显着高于相应的单作,甜高粱和燕麦在种植第3年时GS活性在间作下均显着高于相应的单作;而间作显着降低了紫花苜蓿的氮代谢关键酶活性。随根系互作紧密程度的增加,禾本科牧草的氮代谢酶活性不断增加,而紫花苜蓿氮代谢酶活性不断降低。同时,紫花苜蓿的NR基因在根系中和GS基因在茎叶中的表达,以及4种禾本科牧草的GOGAT基因在茎叶和根系中和NR基因在茎叶中的表达,燕麦和小黑麦NiR基因在茎叶中的表达,燕麦和小黑麦GS基因在根系中的表达均与其体内的氮素浓度变化规律相似。4种禾本科牧草的根重在间作中较其单作提高了7.1-25.7%,其中与玉米和甜高粱间作的紫花苜蓿根重变化较大,但在与燕麦和小黑麦间作的紫花苜蓿根重变化较小。紫花苜蓿与禾本科牧草根系互作越紧密越有利于禾本科牧草根系的生长发育,同时可以促进紫花苜蓿和禾本科牧草根系长度的增加及根系活力的提高,有利于对养分的竞争与吸收。在种植后期,紫花苜蓿、玉米、甜高粱、燕麦和小黑麦的根系活力在根系不分隔下较其在塑料分隔下分别提高了6.7-13.8%、13.6-14.3%、8.7-12.5%、39.6-45.4%和17.3-19.0%。本研究中,不同间作组合下紫花苜蓿的总根瘤数、有效根瘤数、单株根瘤重、固氮酶活性及单株固氮潜力均较其单作显着提高,但单根瘤重差异不显着。紫花苜蓿根瘤数、根瘤重和固氮能力均随根系互作紧密程度的增加而增加,根瘤数和固氮能力在不分隔下均显着大于塑料分隔和单种。根系中4种异黄酮含量在胁迫氮水平下高于适宜氮水平。根系中的大豆苷元和木犀草素含量在不分隔下大于尼龙网分隔,而在塑料分隔和单种下未检测出;刺芒柄花素和染料木素含量总体来看,均随根系互作紧密程度增加而增大,同时不分隔时显着大于塑料分隔和单种。在不同根系互作下,异黄酮合酶基因IFS-1和IFS-4为上调基因,IFS-2和IFS-3为下调基因;IFS-1(除根系N21水平下)和IFS-4相对表达量在根系不分隔下显着大于尼龙网分隔,尼龙网分隔显着大于塑料分隔和单种;IFS-2和IFS-3表达量表现相反。结瘤信号通路基因(NOD-1和NOD-2)均为上调基因;NOD-1和NOD-2的相对表达量随根系互作越紧密则表现越高;同时,其相对表达量在不分隔下显着大于塑料分隔和单种。根系中,IFS和NOD基因均与除单根瘤重的结瘤固氮各指标均呈显着相关关系。根系中,大豆苷元、木犀草素、刺芒柄花素以及染料木素均与各结瘤固氮指标呈极显着正相关。3、紫花苜蓿/禾本科牧草间作的土壤微生态效应紫花苜蓿和禾本科牧草根际土壤pH值在间作中均低于相应的单作;而有机质含量在间作中高于相应的单作,禾本科牧草在间作与单作中差异显着。紫花苜蓿根际土壤碱解氮和有效磷含量在间作与单作下差异较小;而速效钾含量在间作下显着小于其单作。4种禾本科牧草根际土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量在间作下均显着大于相应的单作。与单作相比,间作可提高紫花苜蓿和禾本科牧草根际土壤生物酶活性,其中与燕麦和甜高粱间作的紫花苜蓿根际土壤脲酶和蔗糖酶活性以及4种间作组合下紫花苜蓿根际土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均较其相应的单作显着提高;同时,4种禾本科牧草根际土壤下4种土壤酶活性也显着提高。紫花苜蓿和4种禾本科牧草根际土壤中细菌和放线菌数量在其间作下均高于相应的单作,而真菌数量表现相反。与燕麦和小黑麦间作的紫花苜蓿以及间作下的玉米、甜高粱、燕麦和小黑麦其根际土壤细菌的序列数均显着大于相应的单作。同时,分类单元、ACE指数、Chao指数、Shannon指数均表现为在紫花苜蓿和4种禾本科牧草间作根系土壤中大于相应的单作。在门水平上,变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、疣微菌门、芽单胞菌门为相对丰度较大的门类,其相对丰度之和达84%以上。变形菌门、拟杆菌门和放线菌门在紫花苜蓿和禾本科牧草根际土壤均表现作为间作大于其单作,芽单胞菌门表现为间作小于相应的单作。间作下牧草根际土壤酶及微生物群落结构与土壤养分相互影响并相互调节,其中变形菌门、拟杆菌门和放线菌门丰度均与有机质含量和碱解氮含量呈极显着正相关关系。综上所述,间作可以显着提高禾本科牧草的生产性能及营养品质,这是由于间作中地上互作促进了禾本科牧草的光合性能和群体光能利用率,地下互作促进了禾本科牧草的营养吸收和群体养分积累。紫花苜蓿与禾本科牧草间作对氮素的高效利用主要是由于氮素的固定、吸收和转化决定的,间作可以刺激紫花苜蓿根瘤数和固氮能力的增加,其机制是间作改变紫花苜蓿的氮素浓度进而改变及异黄酮合酶基因表达及异黄酮含量,从而改变固氮信号通路基因表达和结瘤固氮特性;间作刺激了紫花苜蓿和禾本科牧草总根长的增加和根系活力的增强,以竞争和吸收更多的氮素;同时,间作可以促进禾本科牧草的氮代谢酶活性,进而增加了氮素的转化。紫花苜蓿与禾本科牧草间作可以提高西北地区间作牧草根际土壤的养分及增进其微生物多样性。
谭彧文[5](2019)在《天麻钾吸收与钾转运蛋白POT-X1和钾通道蛋白POT-β1克隆及分析》文中研究说明天麻是一种名贵中药材,属根叶退化,不能进行光合作用和从土壤中吸收养分的兰科植物。种子的萌发和营养生长阶段所需营养物质主要来自萌发菌和蜜环菌真菌。天麻通过消化吸收以菌索方式侵入天麻营养繁殖茎中蜜环菌作为直接营养来源外,还通过块茎表皮的渗透作用,从周围土壤溶液中获取营养物质。已有研究表明在无蜜环菌伴栽的情况下,天麻在营养生长和生殖生长期均能从环境中吸收无机和有机营养物质。天麻含矿质元素多达40多种,其各种矿质含量和相互间的比例对天麻药效和生理活性有影响。矿质元素中钾养分含量最高,说明天麻是喜钾作物,钾促进天麻生长和有利于天麻素、天麻多糖等有效成分的形成和积累。天麻对钾的吸收受生态环境的影响,具有一定地域特征。然而,天麻钾营养吸收机理研究报道比较少。本研究在天麻不同温度和不同发育时期条件下,分析天麻钾养分含量和质膜H+-APase活性和H+泵活性,探讨天麻钾吸收机理,同时基于天麻蜜环菌转录组分析,筛选钾通道蛋白基因和转运蛋白基因,克隆和分析这些基因序列,鉴定这些基因功能,为进一步研究天麻钾营养的吸收、转运和调控以及对天麻产量和质量的影响奠定基础。主要获得以下结果:1.分析了昭通室外栽培和不同温度下室内栽培母麻和商品麻钾含量,质膜H+-ATPase活性和氢泵活性。结果表明室内和室外种植的天麻,母麻含钾量都高于商品麻,而室外种植的天麻各发育阶段的钾含量高于相应室内种植的钾含量。昭通自然环境栽培的天麻H+-ATPase活性与H+泵活性都高于室内23°C和13°C条件下栽培天麻,室内23°C栽培天麻的H+-ATPase活性与H+泵活性高于13℃天麻。室内室外栽培天麻母麻H+-ATPase活性约是商品麻的1.3倍。H+-ATPase活性与H+泵活性促进天麻钾的吸收。2.基于天麻蜜环菌转录组分析数据,筛选出具有显着差异表达的钾转运蛋白基因POT-X1,找出其CDS序列,用RACE-PCR技术扩增出基因全长序列为2361bp,编码786个氨基酸,蛋白质分子量为88千道尔顿,理论PI值为9.22,蛋白质大部分为疏水性结构域,含有较多的α-螺旋和β-折叠,具有好的稳定性和对蛋白酶的抗性。该基因与兰科植物石斛基因具有高度同源性。该基因的克隆和序列分析为进一步研究该基因的功能和转录调控机制奠定了基础。3.基于天麻和蜜环菌转录组数据库,筛选出显着差异表达钾通道蛋白基因,找出其CDS序列,用RACE-PCR技术扩增出基因全长序列为987bp,编码蛋白含有328个氨基酸,分子量为36.4千道尔顿,理论PI值为5.73,该蛋白的N端和C端都有明显的亲水性结构域。构建了该基因的植物过表达载体pH2WG7-POT-β1,用三引物法从美国购买的钾通道蛋白T-插入拟南芥突变体中筛选出了纯合体,为下一步POT-β1基因功能鉴定和转运调控机理分析奠定了基础。
宋金修[6](2018)在《营养液离子动态调控技术的研究》文中提出无土栽培是设施农业生产中提高水肥管理水平的关键技术之一。根据作物生长需求进行合理的水肥供应不仅可以提高设施作物的产量和品质,还能提高水肥利用效率,减少对环境的污染。由于受到离子选择性电极研发滞后、易受干扰、精度差、寿命短、价格昂贵等限制,营养液灌溉系统通常为基于EC和pH的反馈控制,无法实现营养液离子浓度的精准控制。本文以钾素为例,探讨了营养液供钾水平对基质培番茄的植株生长、果实发育和品质形成的影响,明确了番茄植株在不同生育时期的各器官含钾量和对营养液钾素的动态需求。通过营养液中各离子活度对其EC和pH的影响,建立了基于离子活度核算特定配方营养液EC和pH的回归模型,并提出了离子EC贡献率的概念,结合营养液EC实际测量可以将营养液离子动态调控装置的EC控制水平提高到离子浓度控制水平,从而满足不同生育时期作物生产对营养液离子浓度的动态需求。本文的主要结果和结论如下:(1)钾离子浓度为1、4、8、12及16mmol/L(K1、K2、K8、K12、K16)的营养液供钾水平下对基质培番茄的植株生长、果实发育和品质形成进行了分析。结果表明:适当提高营养液供钾水平可以显着提高番茄的株高、茎粗、叶数、花序数,及生物量积累,有效地改善了果实的单果重、单株产量、番茄红素与维生素C含量,但K12和K16实验区之间没有显着性差异。综合番茄植株的各器官含钾量在不同生育时期对营养液供钾水平的响应,为保证番茄植株营养生长和生殖生长的平衡,建议基质培番茄在幼苗期的营养液供钾量为8~10 mmol/L、开花期为10~12 mmol/L、坐果期为12~13mmol/L、果实成熟期为13~15mmol/L。因此,日本园试通用营养液适用于设施番茄栽培,但需要在不同生育时期动态地调控钾离子浓度。(2)特定配方营养液中各离子活度与营养液EC和pH之间存在显着的线性相关和二次相关关系,不同相对浓度的营养液中各离子EC贡献率未出现显着性变化。在添加特定单盐后的混合营养液中,所添加单盐的阴阳离子的离子EC贡献率显着增加,其他离子的离子EC贡献率相应减小。添加相同钾离子浓度的不同单盐时,钾离子的离子EC贡献率的变化规律相近,但阴离子的离子EC贡献率的变化规律各不相同。利用基于离子活度的回归模型估测不同相对浓度的园试通用营养液和山崎番茄营养液的EC与实测值之间的相对偏差仅为1.33%和1.84%,pH的估测偏差也仅为0.22%和0.09%;即使在添加特定单盐后的两种营养液中的EC和pH估测偏差也低于0.4%和0.5%。因此,基于离子活度可以准确地估测特定配方营养液的EC和pH,而本文提出的离子EC贡献率结合EC实际测量为核算营养液中各离子浓度提供了可能。(3)营养液离子动态调控装置由营养液控制装置、信息采集装置、营养液配制与灌溉装置、以及箱体等辅助装置组成。本文对EC/pH采集器和营养液EC控制进行了调试与研究。EC和pH采集装置主要是通过EC/pH采集器的温度补偿与校正功能等优化实现了高精度、长寿命、低成本化的EC和pH测量。通过提出母液添加用高速电磁阀的占空比控制的自学习设计,不仅能提高营养液配制制精度,还能提供母液或单盐的精准添加量,结合离子EC贡献率的算法和EC实际测量使得营养液离子动态调控装置从EC控制水平提高到离子浓度控制水平。
黄隆堂[7](2018)在《甜瓜钾离子通道基因CmSKOR的功能分析及其拟南芥转化》文中研究说明甜瓜(Cucumis melo L.)是富含钾离子(K+)的重要经济作物,K+高效吸收利用有利于促进甜瓜生长和发育。Shaker家族K+通道对植物吸收和转运K+有重要作用,但在甜瓜中相关报道较少。本文通过生物信息学分析、基因定位、时空表达和遗传转化分析,研究了甜瓜中一个Shaker家族外向整流型钾离子通道基因CmSKOR(GenBank登录号为MF447462),旨在丰富甜瓜的钾营养吸收转运及耐盐机制,取得主要结果如下:(1)初步建立了一种甜瓜苗期钾高效基因型筛选体系。(2)生物系统进化分析表明CmSKOR属于Shaker钾离子通道家族中的SKOR亚家族。烟草瞬时表达研究表明CmSKOR主要定位在细胞质膜。转录本分析CmSKOR主要在甜瓜根部表达,在茎和叶中表达水平很低。在钾饥饿条件下,补充K+可以使CmSKOR在甜瓜中的表达量上调,盐胁迫处理也会增加CmSKOR的表达量。(3)在拟南芥野生型中过量表达CmSKOR可提高植株耐盐性,维持K+的稳态。具体表现为,盐处理下转基因植株比野生型具有更长的根系、更高的Fv/Fm值、钾离子含量和K+/Na+。(4)盐胁迫下CmSKOR在甜瓜植株中具有介导K+重新分配的功能。
王勇[8](2017)在《富钾基因型烤烟筛选及钾积累特性研究》文中研究指明钾素对于作物的生长具有非常重要的作用,参与了其中各个重要环节。烟草是一种较为典型的喜好钾素的作物,而钾素除了参与其生长代谢之外,还能增强其抗虫抗病能力和抗逆境的能力。此外,钾素含量还影响烟叶的品质,是衡量烟叶品质优劣的重要指标。然而,我国的钾资源匮乏、土壤钾素利用率低等客观因素对提高烟叶含钾量带来极大的困难。本文收集了70份烤烟种质材料,进行连续两年田间试验,筛选富钾基因型烤烟,并在此基础上,研究了富钾基因型烤烟根际土壤特征、根系响应特征和植株生理生化特性,以明确烤烟钾富集生理机制;同时,进行了烤烟移栽后各生育期内钾积累规律研究,通过RNA-seq测序,明确烤烟不同钾积累阶段的相关基因(簇)差异,发掘与钾积累阶段相符合的特征性基因表达量模块。主要研究结果如下:1、9个不同烤烟品种不同生育期各部位烟叶含钾量和钾积累量均呈“双峰”状变化,分别在旺长后期和中部叶成熟期达到钾吸收、积累的高峰,其中下部叶钾的积累峰出现在烟株中部叶成熟期;中、上部烟叶的2个积累峰分别出现在旺长后期及中部叶成熟期,其积累峰出现的具体时间因品种的不同存在一定的差异。烟叶钾素积累的动态特征对于针对性地调整钾肥追施时期、最大化提高烟叶含钾量具有重要的实践意义,经大田验证,在烟叶钾素积累高峰期适时补充钾肥可使烟株各部位烟叶含钾量提高2%以上,效果显着。2、供试70份烤烟品种的烟叶含钾量在基因型间差异显着。两种施钾处理下,嘎吉红大、长叶红大、K326、KRK26四种烤烟材料在连续两年的田间试验中均表现出稳定的富钾特征,既可以直接应用于烟叶生产,亦可为高钾烤烟品种的选育提供优良的后备资源。3、相同施钾水平下,富钾基因型烤烟(KRK26和K326)根际土速效钾和缓效钾含量显着高于低钾基因型烤烟(毕纳1号)。不同施钾处理下,两类基因型烤烟根际土壤速效钾含量均高于非根际土;缓效钾含量则因基因型的不同表现出相反的趋势,富钾基因型烤烟(KRK26和K326)根际土壤缓效钾含量高于非根际土壤,低钾基因型烤烟(毕纳1号)表现为根际土缓效钾含量低于非根际土。随着钾肥施用量的增加,两类基因型根际土与非根际土脲酶、过氧化氢酶活性和土壤pH值逐渐降低,而蔗糖酶活性逐渐升高。在钾肥施用量较低时(75 mg kg-1土与150 mg kg-1土),低钾基因型烤烟(毕纳1号)根际土脲酶活性、过氧化氢酶活性显着低于富钾基因型烤烟(KRK26和K326);不同基因型间蔗糖酶活性差异不显着。4、随着供钾水平的增加,低钾基因型烤烟(毕纳1号)根系总吸收面积和活跃吸收面积显着增加,富钾基因型烤烟(KRK26和K326)无显着变化。根系活力随供钾水平的增加而大幅度下降,低钾基因型烤烟(毕纳1号)比富钾基因型烤烟(KRK26和K326)的降幅更大,当供钾浓度为0.02 mmol L-1时,根系活力存在着显着的基因型差异。基因型差异和供钾水平对烤烟根系CEC均未产生显着影响。供钾水平是影响烤烟根系H+分泌能力的重要因素,对于富钾基因型烤烟(KRK26和K326),供钾水平越高,根系H+分泌能力越低;对于低钾基因型烤烟(毕纳1号),供钾水平为中等(0.20 mmol L-1)时根系H+分泌能力最强;在相同钾水平下,富钾基因型烤烟(KRK26和K326)根系H+分泌能力显着地低于低钾基因型烤烟(毕纳1号)。5、富钾基因型烤烟(KRK26和K326)叶片钾含量在不同施钾水平下均高于低钾基因型烤烟(毕纳1号)。富钾基因型烤烟(KRK26和K326)叶绿素含量在低钾条件下仍保持与正常施钾相当水平,而低钾基因型烤烟(毕纳1号)叶绿素含量显着下降。在旺长期和中部叶成熟期,富钾基因型烤烟(KRK26和K326)SOD活性均高于低钾基因型烤烟(毕纳1号),随着施钾量的降低,SOD活性均显着降低,旺长期烟株SOD活性对低钾更为敏感,低钾基因型烤烟(毕纳1号)较富钾基因型烤烟(KRK26和K326)更为敏感。在旺长期和中部叶成熟期,两种基因型NR活性均表现为随着施钾量下降而显着降低;而INV活性随施钾量升高而显着升高。6、通过对川烟1号和Coker176的RNA测序,发现不同钾积累阶段样品检测原始片段(Raw reads)均在14801735(4.4 Gb)以上,测序效果良好,以N.tabacum K326为参考基因组进行组装和基因预测,检测到不同钾积累阶的已知基因数目数为49255,占参考基因组的基因总数的比率为97.14%;检测到1362个新基因。对川烟1号和Coker176进行5个钾积累阶段的WGCNA分析,最终得到基因共表达程度高的22个模块,进一步与烟草钾积累表型进行关联性分析,发掘出4个与两种烟草基因型的5个钾积累阶段相符合的特征性模块,第1、2个模块的基因整体表现的趋势与钾积累过程相一致,但第2个模块内,两种基因型的表达量恰好相反,既表明了钾积累过程中含有共性调控基因(簇),也显示了两种不同基因型材料的差异性;第3、4个模块则显示了钾积累过程的阶段性差异。
齐浩[9](2017)在《基于高光谱的小麦钾素营养监测研究》文中进行了进一步梳理基于高光谱技术定量监测作物钾素营养状况已成为国内外植被遥感的重要研究领域,快速无损地估测作物钾素营养状况是精确农业发展的必然要求。本研究以小麦为试验对象,基于不同品种、不同钾素水平以及不同氮素水平的小麦盆栽试验,于关键生育时期获取单叶和冠层高光谱信息以及农学参数,探索指示小麦钾素营养的核心波段和敏感参数,建立适用于不同品种、不同N水平下的小麦钾素监测模型,从而为精确农业中小麦钾素营养的实时监测提供技术支撑。首先,从单叶尺度上探索小麦钾素营养的敏感波段组合。本文选用了叶片钾含量(Leaf potassium content,LKC)以及包含了叶面积等信息的单位叶面积钾积累量(K accumulationperunitleaf)作为监测指标。明确了小麦单叶钾素营养在不同施钾水平、不同施氮水平下随生育进程的动态变化规律,分析对比了不同钾氮营养条件下小麦单叶光谱变化特征,系统构建了 350-2500nm波段范围内任意两波段的原始光谱反射率以及一阶导数光谱组成的归一化光谱指数(NDSI)、比值光谱指数(RSI)、差值光谱指数(DSI),并在两波段的基础上分析三波段光谱指数与小麦单叶钾素营养的定量关系,进而建立通用性较强的小麦单叶钾素监测模型。结果表明,不同钾素营养状况下的小麦叶片光谱在可见光波段以及短波红外波段范围具有较大的变化幅度,可能存在钾素敏感波段;不同氮营养水平下小麦钾素敏感波段有所差异,发现叶片钾含量N1N2共性核心波段组合范围为λ1=2250-2325nm,λ2=1860-1880nm,单位叶面积钾积累量N1N2共性核心波段组合范围为λ1=1285-1320nm,λ2=1185-1285nm;基于原始光谱指数NDSI(R2275,R1875)、一阶导数光谱指数RSI(FD1865、FD2250)以及三波段光谱指数(R2275-R1875)/(R2275+R1875-2R762)和(R2280-R780)/(R1875-R780)能较好地预测小麦 LKC,基于原始光谱指数DSI(R130,R1210)和一阶导数光谱指数RSI(FD2250.FD1395)对小麦单位叶面积钾积累量有较好的预测效果,且受品种、N因素影响较小;上述所建模型仅对钾素营养敏感,对氮素指标不敏感。对利用留一法进行交叉验证,结果显示上述模型均有较好的稳定性。其次,利用冠层光谱建立小麦钾素营养监测模型。分析了不同施钾水平下小麦冠层光谱变化以及冠层叶片钾含量(Leafpotassiumcontent,LKC)、冠层叶片钾积累量(Leaf potassium accumulation,LKA)、单位叶面积钾积累量(Kaccumulation per unit leaf)、地上部钾含量(Aboveground potassium content,ABKC)、以及地上部钾积累量(Aboveground potassium accumulation,ABKA)与光谱间的相关性,系统分析了 350-2500nm波段范围内任意两波段的冠层原始光谱及其一阶导数光谱组合而成的归一化光谱指数(NDSI)、比值植被指数(RSI)、差值植被指数(DSI)与小麦钾素营养指标的定量关系。结果表明,基于NDSI(R1480,R1435)、DSI(FD1140,FD980)构建的的小麦冠层叶片钾含量监测模型决定系数分别为0.416和0.521;指数NDSI(R975,R905)和NDSI(FD1005,FD690)对小麦冠层叶片钾积累量有较好的监测精度,决定系数达到0.707和0.779;基于指数NDSI(R1780,R1630)、RSI(FD1545,FD695)对小麦单位叶面积钾积累量有较好的监测效果;基于光谱参数NDSI(R935,R770)和DSI(FD1715,FD690)构建小麦地上部钾含量监测模型,决定系数分别为0.480和0.629。发现构建的小麦地上部钾积累量监测模型NDSI(R610,R510)和DSI(FD630,FD405)的决定系数分别达到0.572和0.757。此外,在两波段光谱指数的基础上,建立了三波段指数(R975-R905-R1104)/(R975+R905+R1104)、(R610-R510)/(R610+R510-2R435)分别对冠层叶片钾积累量和地上部钾积累量具有不错的监测效果,相比于原始两波段指数,精度有较大提高。采用留一法进行交叉验证,模型稳定性均较好。综合比较各模型精度及误差,以及基于便于开发便携式钾素营养监测仪以及空间遥感监测的原则基础上,选用冠层钾积累量作为小麦钾素监测指标,结果可能更为准确可靠。
许杰[10](2017)在《不同基因型烤烟钾营养特性及其遗传规律研究》文中提出不同基因型烤烟对钾素的吸收能力不同,对钾素的需求量也不同。深入研究烤烟不同基因型对钾素吸收和积累差异的机理及遗传特性,对于选育高钾基因型烤烟,提高钾肥利用效率具有重要的意义。本研究选用转AtNHX1烟草的3个纯合株系和4个烟叶钾含量不同的材料,研究了不同供钾条件下,高钾基因型烤烟的钾营养特性和根系特性,初步探讨了高钾基因型不耐低钾的生理表现,并利用双列杂交设计研究了烟叶钾含量以及与钾素吸收相关的根体积、根系活力、根系ATP酶活性和根系阳离子交换量(CEC)的遗传特性,以期为选育高钾烤烟新品种和营养施肥提供科学依据。主要研究结果如下:转AtNHX1烤烟在大田10-70d叶龄11-14叶位烟叶钾含量始终高于未转化材料K326。在水培正常供钾条件下,转AtNHX1烤烟具有更好的养分吸收形态学特性:根系量大,活跃吸收面积大;根系活力、ATP酶活性和根系CEC等根系生理特性指标也显着高于K326;钾吸收动力学参数结果表明,转AtNHX1烤烟具有较大的Vmax,N7、N9和N10的Vmax值分别是K326的1.71倍、1.63倍和1.41倍;但是对K+的亲和性较低,可吸收的最低K+浓度较高,结果说明转AtNHX1烤烟吸钾能力强,是烟叶钾含量高的原因之一,对K+亲和性低可能是其不耐低钾的原因。利用4个烟叶钾含量有差异的基因型进行分析也表明,在供钾充足条件下,高钾基因型烤烟干物质积累、各部位钾含量和体外钾吸收效率显着高于低钾基因型,根系吸收钾素能力、向叶片中转运钾素能力较强,但其钾利用效率低于低钾基因型。在无外源钾条件下,高钾基因型烤烟烟叶钾含量和整株钾积累量显着低于低钾基因型,耐低钾能力和根系吸钾能力也显着低于低钾基因型。高钾基因型烤烟在缺钾时,会通过增大根系量,提高根冠比,增强对生长介质中矿物钾的活化来提高烟株根际钾含量,但是由于根系吸钾能力较弱,对活化出的钾素未能充分利用。高钾基因型具有对钾素敏感,吸收、转运和积累钾素能力强,钾响应度高,但是不耐低钾的特点。烤烟旺长期烟叶钾含量和根系特性在不同基因型间差异显着,一般配合力和特殊配合力方差也达到极显着水平,广义遗传率较高,均大于60%,性状的变异主要由基因效应控制。其中,烟叶钾含量、根系活力和ATP酶活性的遗传以基因的显性效应为主,F1杂种优势较强,40%-50%的组合表现出超高亲优势,可以利用杂种优势获得烟叶钾含量高、根系活力大、ATP酶活性强的基因型;烤烟根体积和根系CEC的遗传以基因的加性效应为主,狭义遗传率较高,分别为54.81%和46.18%,提高烤烟根系量和根系CEC育种在早代进行选择效果较好。农大202、农大203和秦烟96的一般配合力均较高,是提高根系吸钾能力的较为理想的亲本。除了秦烟96在根体积的遗传中一般配合力为负值,秦烟96、农大202和农大203在烟叶钾含量、根体积、根系活力、根系ATP酶活性和CEC的遗传中,一般配合力均为正值,表现出正向的效应,而云烟85和NC628的一般配合力均为负值,表现出负向的效应。F1杂交组合中农大203×NC628和云烟85×NC628特殊配合力均较高,烟叶钾含量和根系生理特性的综合表现较好,可作为选育烤烟钾高效吸收基因型的材料。
二、作物钾营养研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、作物钾营养研究进展(论文提纲范文)
(1)钾营养调控冬油菜叶片光合面积和光合速率的机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要缩略语表 |
1 绪论 |
1.1 钾营养生理功能 |
1.1.1 钾促进组织和细胞超微结构构建 |
1.1.2 钾参与调控细胞微区pH |
1.1.3 钾调控酶活性 |
1.2 钾在植物体内分布 |
1.3 叶片结构和功能 |
1.3.1 光合面积扩张 |
1.3.2 叶片功能 |
1.4 代谢水平影响光合碳固定 |
1.4.1 Rubisco活化状态影响羧化速率 |
1.4.2 酶调控代谢影响再生作用 |
1.5 叶片缺钾症状 |
2 课题研究意义、内容和技术路线 |
2.1 课题研究意义 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 缺钾影响叶片扩张和光合速率不协调变化的机制 |
2.2.2 钾对叶片生长中CO_2和H_2O传输的调控 |
2.2.3 缺钾胁迫对Rubisco酶活性的影响机制 |
2.2.4 缺钾胁迫下中心碳代谢对不同光合限制因子的响应 |
2.2.5 钾促氮提升光合速率的机制 |
2.3 技术路线 |
3 钾调控叶片结构协调叶面积扩张和提高光合速率 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 测定项目和方法 |
3.2.3 统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同供钾水平下叶片生理特征 |
3.3.2 不同供钾水平下叶片超微结构特征 |
3.3.3 叶面积与主要结构参数的关系 |
3.3.4 不同施钾量下超微结构对叶肉导度的影响 |
3.3.5 钾含量与关键结构参数的关系 |
3.4 讨论 |
3.4.1 叶面积扩张和叶厚方向结构投资的权衡:S/W的变化 |
3.4.2 钾调控细胞和叶绿体形态诱导S_c/S和D_(chl-chl)变化 |
3.4.3 钾的再分配导致叶面积和光合速率变化不协调 |
3.5 小结 |
4 叶片生长中钾调控叶片结构协调CO_2和H_2O传输 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 测定项目和方法 |
4.2.3 统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同供钾水平下叶面积,光合速率和水力导度动态变化 |
4.3.2 CO_2传输能力对光合速率的影响 |
4.3.3 水力导度变化驱动因子分析 |
4.3.4 叶片生长过程中不同钾处理叶片叶肉结构特征 |
4.3.5 解剖结构特征对CO_2和H_2O传输特征的影响 |
4.3.6 缺钾胁迫增加纵向细胞投资阻碍叶面积扩张 |
4.3.7 解剖结构特征参数关系综合分析 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
5 缺钾胁迫对Rubisco酶活性的影响机制 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 测定项目和方法 |
5.2.3 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 供钾水平对光合特征参数的影响 |
5.3.2 钾含量与净光合速率的关系 |
5.3.3 钾营养介导羧化速率调控净光合速率 |
5.3.4 钾含量对Rubisco酶含量和活性的影响 |
5.3.5 体外Rubisco活性对pH的响应 |
5.3.6 缺钾胁迫对细胞质pH的影响 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
6 钾调控中心碳代谢介导CO_2传输和固定能力 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验设计 |
6.2.2 测定项目和方法 |
6.2.3 数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 不同供钾水平对叶片生长的影响 |
6.3.2 不同供钾水平对叶片光合能力的影响 |
6.3.3 不同供钾水平对初级代谢组学特征的影响 |
6.3.4 代谢物与光合特征参数的关系 |
6.3.5 不同缺钾胁迫下中心碳代谢通路变化 |
6.3.6 钾含量对关键代谢物的影响 |
6.4 讨论 |
6.4.1 碳限制诱导柠檬酸代谢改变以响应CO_2传输和羧化限制 |
6.4.2 缺钾导致SBPase活性下降影响S7P代谢 |
6.4.3 受损的光呼吸途径加重生化限制 |
6.5 小结 |
7 钾促进氮分配协调CO_2传输和固定能力 |
7.1 前言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 试验设计 |
7.2.2 测定项目和方法 |
7.2.3 数据分析 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 氮钾配施对叶片生长和光合速率的影响 |
7.3.2 氮钾配施对CO_2传输特征参数的影响 |
7.3.3 氮钾配施对CO_2羧化特征参数的影响 |
7.3.4 CO_2传输能力和羧化能力的协调关系 |
7.3.5 光合特征参数与叶片氮钾比的关系 |
7.4 讨论 |
7.5 小结 |
8 全文总结和展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附件 第一章钾对酶活性影响分析数据来源文献 |
附录 攻读博士学位期间发表论文情况 |
致谢 |
(2)氯化钾对脐橙园树体和土壤的影响及不同柑橘砧木对钾的吸收差异研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 我国柑橘产业发展现状 |
1.2 柑橘钾营养 |
1.2.1 钾的生理作用 |
1.2.2 钾对作物产量和品质影响 |
1.2.3 钾对植物抗逆性的影响 |
1.2.4 钾元素的吸收转运机制 |
1.2.5 钾肥的施用现状 |
1.3 柑橘氯营养 |
1.3.1 氯元素的生理作用 |
1.3.2 氯元素的生化作用 |
1.3.3 氯离子的毒害影响 |
1.3.4 氯离子对柑橘的影响 |
1.4 不同砧木的特性 |
第2章 引言 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 研究的主要内容 |
2.2.1 氯化钾对脐橙园土壤-树体氯积累及叶片营养和果实品质的影响 |
2.2.2 不同柑橘砧木低钾胁迫对钾元素吸收及耐受性差异研究 |
2.3 拟解决的问题 |
2.4 预期结果 |
第3章 氯化钾对脐橙园土壤-树体氯积累及叶片营养和果实品质的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 叶片、果实和土壤中氯元素含量及叶片大量、中量营养元素含量测定 |
3.1.4 叶片相对叶绿素含量测定 |
3.1.5 果实产量及品质分析 |
3.1.6 数据处理与计算 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 酸、碱性土壤上施用氯化钾对氯元素含量影响 |
3.2.2 酸、碱性土壤上施用氯化钾对树体营养的影响 |
3.2.3 酸、碱性土壤上施用氯化钾对产量及果实品质的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第4章 不同柑橘砧木低钾胁迫对钾元素吸收及耐受性差异研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 植株钾含量的测定 |
4.1.4 叶片荧光参数的测定 |
4.1.5 Rubisco酶初始活性的测定 |
4.1.6 钾吸收相关酶活性及激素的测定 |
4.1.7 钾元素吸收转运相关基因表达量的测定 |
4.1.8 数据处理与计算 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同砧木钾素含量及钾吸收效率的比较 |
4.2.2 低钾环境对不同砧木根系发育和光合同化力的影响 |
4.2.3 钾吸收相关酶活性的变化 |
4.2.4 钾吸收相关激素水平的变化 |
4.2.5 生理与生化指标的相关性分析 |
4.2.6 钾吸收相关基因的变化 |
4.3 讨论 |
4.3.1 不同砧木钾素含量及钾吸收效率的比较 |
4.3.2 低钾环境对不同砧木光合同化力的影响 |
4.3.3 钾吸收相关酶活性、激素水平和基因的变化 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读硕士期间发表的论文及参研课题 |
(3)小麦苗期耐低钾性鉴定及耐低钾相关性状的关联分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 钾素资源现状 |
1.1.1 土壤供钾情况 |
1.1.2 我国钾素资源情况 |
1.1.3 缓解我国钾素资源短缺的途径 |
1.2 植物钾营养研究进展 |
1.2.1 钾在植物体内的生理作用 |
1.2.2 植物钾营养效率的差异性及遗传机制 |
1.2.3 植物钾营养的分子机理 |
1.3 小麦耐低钾研究进展 |
1.4 关联分析与分子标记研究进展 |
2 引言 |
3 材料与方法 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 小麦材料的培养 |
3.2.2 小麦苗期性状的测量或计算方法 |
3.3 数据处理 |
3.3.1 性状数据的统计方法 |
3.3.1.1 耐低钾性综合评价分析 |
3.3.1.2 统计分析 |
3.3.2 分子标记数据的统计分析 |
3.3.2.1 全基因组35KSNP芯片分型 |
3.3.2.2 群体结构分析 |
3.3.2.3 关联分析与候选基因预测 |
4 结果与分析 |
4.1 小麦各性状响应低钾胁迫的基因型变异及相关性分析 |
4.2 小麦苗期耐低钾性综合鉴定 |
4.3 小麦苗期钾效率相关性状的全基因组关联分析 |
4.3.1 SNP数据的群体结构分析 |
4.3.2 钾效率性状的关联位点及其分布 |
4.3.3 “一因多效”位点 |
4.3.4 耐低钾性状候选基因的发掘与分析 |
5 结论与讨论 |
5.1 缺钾对小麦苗期性状的影响 |
5.2 小麦品种(系)苗期耐低钾性鉴定及评价指标研究 |
5.3 小麦苗期耐低钾性状的关联分析 |
参考文献 |
附录 |
Abstract |
(4)紫花苜蓿/禾本科牧草间作优势及其氮高效机理和土壤微生态效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
第一章 文献综述 |
1 研究背景及意义 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
2 间作中作物的生产力 |
3 间作中的光能利用 |
4 间作中的养分竞争 |
5 豆/禾间作下的氮代谢特性及分子调控 |
6 豆/禾间作下的根系形态及生理响应 |
7 豆/禾间作下的结瘤固氮特性及固氮机制 |
8 豆/禾间作的土壤生态效应 |
9 牧草生产及其研究现状 |
10 研究内容及技术路线 |
10.1 研究内容 |
10.2 技术路线 |
第二章 紫花苜蓿/禾本科牧草间作下生产性能及营养品质 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地基本概况 |
1.2 供试材料 |
1.3 试验设计 |
1.4 测定指标及方法 |
1.5 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 生产性能 |
2.1.1 单位面积干草产量及蛋白产量 |
2.1.2 群体干草产量及蛋白产量 |
2.2 营养品质 |
2.3 土地利用率 |
3 讨论与结论 |
第三章 间作对紫花苜蓿与禾本科牧草光合特性及碳代谢特征的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料与设计 |
1.2 测定方法 |
1.3 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 间作下紫花苜蓿与4种禾本科牧草的光合特性 |
2.1.1 气体交换参数 |
2.1.2 光能利用率 |
2.2 间作下紫花苜蓿与4种禾本科牧草的叶绿素含量 |
2.3 间作下紫花苜蓿与4种禾本科牧草的碳代谢酶 |
2.3.1 RuBPCase羧化酶 |
2.3.2 蔗糖磷酸合成酶 |
2.3.3 蔗糖合成酶 |
2.4 间作下紫花苜蓿与4种禾本科牧草的碳水化合物含量 |
3 讨论与结论 |
第四章 紫花苜蓿/禾本科牧草间作下的养分吸收利用及竞争特性 |
1 材料与方法 |
1.1 供试材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定指标及方法 |
2 结果与分析 |
2.1 氮吸收利用及竞争特性 |
2.1.1 连续间作下植株体内氮含量的年际变化 |
2.1.2 模拟间作下植株体内氮含量与氮积累量的变化 |
2.1.3 不同根系互作下的氮素的竞争 |
2.2 磷吸收利用及竞争特性 |
2.2.1 连续间作下植株体内磷含量的年际变化 |
2.2.2 模拟间作下植株体内磷含量与磷积累量的变化 |
2.2.3 不同根系互作下的磷素的竞争 |
2.3 钾吸收利用及竞争特性 |
2.3.1 连续间作下植株体内钾含量的年际变化 |
2.3.2 模拟间作下植株体内钾含量与钾积累量的变化 |
2.3.3 不同根系互作下的钾素的竞争 |
2.4 连续间作下的养分竞争比率 |
3 讨论与结论 |
第五章 紫花苜蓿/禾本科牧草间作下的氮代谢特征及其分子机理 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料与设计 |
1.2 测定方法 |
1.2.1 氮代谢关键酶活性 |
1.2.2 氮代谢关键酶基因表达 |
1.3 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 硝酸还原酶(NR)活性 |
2.1.1 紫花苜蓿和4种禾本科牧草体内NR活性的年际变化 |
2.1.2 紫花苜蓿和禾本科牧草体内NR活性对互作强度的响应 |
2.2 亚硝酸还原酶(NiR)活性 |
2.2.1 紫花苜蓿和4种禾本科牧草体内NiR活性的年际变化 |
2.2.2 紫花苜蓿和禾本科牧草体内NiR活性对互作强度的响应 |
2.3 谷氨酰胺合成酶(GS)活性 |
2.3.1 紫花苜蓿和4种禾本科牧草体内GS活性的年际变化 |
2.3.2 紫花苜蓿和禾本科牧草体内GS活性对互作强度的响应 |
2.4 谷氨酸合酶(GOGAT)活性 |
2.4.1 紫花苜蓿和4种禾本科牧草体内GOGAT活性的年际变化 |
2.4.2 紫花苜蓿和禾本科牧草体内GS活性对互作强度的响应 |
2.5 紫花苜蓿与禾本科牧草氮代谢关键酶相关基因表达 |
2.5.1 NR相关基因的表达 |
2.5.2 NiR相关基因的表达 |
2.5.3 GS相关基因的表达 |
2.5.4 GOGAT相关基因的表达 |
3 讨论与结论 |
第六章 不同根系互作方式下紫花苜蓿与4种禾本科牧草的根系特征 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料与设计 |
1.2 测定方法 |
1.2.1 根系形态指标 |
1.2.2 生理指标 |
1.3 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 连续间作下根重的年际变化 |
2.2 不同根系互作下的根重 |
2.3 不同根系互作下的根系形态 |
2.3.1 总根长 |
2.3.2 根表面积 |
2.3.3 根平均直径 |
2.3.4 根体积 |
2.4 不同根系互作下的根系活性 |
3 讨论与结论 |
第七章 紫花苜蓿与禾本科牧草不同根系互作方式下结瘤固氮特性及其调控机理 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料与设计 |
1.2 测定方法 |
1.2.2 黄酮含量及积累量 |
1.2.3 相关基因的表达 |
1.3 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 紫花苜蓿的根瘤数 |
2.1.1 连续间作下紫花苜蓿根瘤数的年际变化 |
2.1.2 不同根系互作下紫花苜蓿的根瘤重 |
2.2 紫花苜蓿的根瘤重 |
2.2.1 连续间作下紫花苜蓿根瘤重的年际变化 |
2.2.2 不同根系互作下紫花苜蓿的根瘤重 |
2.3 紫花苜蓿的固氮酶活性及单株固氮潜力 |
2.3.1 连续间作下紫花苜蓿固氮酶活性及单株固氮潜力的年际变化 |
2.3.2 不同根系互作下紫花苜蓿的固氮酶活性及单株固氮潜力 |
2.4 不同根系互作下紫花苜蓿的氮积累 |
2.5 不同根系互作下紫花苜蓿的异黄酮含量 |
2.6 不同根系互作下紫花苜蓿的结瘤相关基因表达 |
2.7 异黄酮与结瘤固氮的相关性 |
2.8 结瘤固氮各因素与氮积累的相关性 |
3 讨论与结论 |
第八章 紫花苜蓿/禾本科牧草间作的土壤微生态效应 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 测定方法 |
1.3 数据统计与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 间作对根际土壤养分特征的影响 |
2.2 间作对根际土壤酶活性的影响 |
2.3 间作对根际土壤微生物特征的影响 |
2.4 间作对根际土壤细菌群落结构特征的影响 |
2.4.1 多样性指数分析 |
2.4.2 门水平下的群落特征 |
2.5 根际土壤养分、土壤酶活性、微生物数量和细菌门丰度的相关性 |
3 讨论与结论 |
第九章 结论 |
1 结论 |
2 创新点 |
3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(5)天麻钾吸收与钾转运蛋白POT-X1和钾通道蛋白POT-β1克隆及分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 绪言 |
1.1 天麻简介 |
1.1.1 天麻的生活史 |
1.1.2 天麻的分类研究 |
1.1.3 天麻的生长环境 |
1.1.4 天麻的药食价值 |
1.2 天麻营养源 |
1.2.1 天麻种子的营养吸收 |
1.2.2 天麻生长过程的营养吸收 |
1.3 钾的研究现状 |
1.3.1 钾营养对植物的作用 |
1.3.2 钾营养的研究概况 |
1.3.3 钾素营养遗传的研究概况 |
1.3.4 钾离子的吸收机制 |
1.4 钾离子通道基因研究进展 |
1.4.1 钾离子通道的结构与功能 |
1.4.2 钾离子通道的基因研究进展 |
1.5 钾转运蛋白基因研究进展 |
1.5.1 钾转运蛋白的结构与功能 |
1.5.2 钾转运蛋白的基因研究进展 |
1.6 研究目的及意义 |
第二章 天麻栽培及钾营养吸收 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 天麻的栽培 |
2.1.1.1 蜜环菌菌种与天麻种的获得 |
2.1.1.2 培养基 |
2.1.1.3 菌种活化 |
2.1.1.4 蜜环菌形态观察 |
2.1.1.5 蜜环菌液体培养 |
2.1.1.6 蜜环菌菌材的制作 |
2.1.1.7 天麻栽培 |
2.1.2 天麻研究样品的采集 |
2.1.3 天麻总RNA提取和c DNA合成 |
2.1.4 天麻质膜蛋白的提取及浓度测定 |
2.1.5 质膜H~+-ATPase活性测定 |
2.1.6 质膜H~+-ATPase基因表达水平分析 |
2.1.7 质膜H~+泵活性测定 |
2.1.8 天麻钾含量分析 |
2.1.9 数据分析 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 蜜环菌形态观察 |
2.2.2 菌材形态观察 |
2.2.3 天麻形态观察 |
2.2.4 天麻质膜H~+ATPase活性及基因表达水平 |
2.2.5 质膜H~+泵活性 |
2.2.6 不同栽培条件下天麻钾素含量变化 |
2.3 讨论 |
第三章 天麻钾转运蛋白基因POT-X1 的克隆及序列分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 天麻样品的总RNA提取及cDNA合成 |
3.1.3 天麻钾转运蛋白基因的筛选 |
3.1.4 天麻钾转运蛋白基因POT-X1 全长的获得 |
3.1.4.1 巢式PCR |
3.1.4.2 目的基因全长拼接 |
3.1.5 天麻钾转运蛋白POT-X1 基因生物信息学分析 |
3.1.6 POT-X1 基因进化树分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 天麻样品RNA提取 |
3.2.2 天麻钾转运蛋白差异基因的筛选 |
3.2.3 POT-X1 末端片段的拼接 |
3.2.4 天麻POT-X1 基因生物信息学分析 |
3.2.5 天麻POT-X1 基因的系统进化分析 |
3.3 讨论 |
第四章 天麻钾离子通道基因POT-β1 的克隆及功能鉴定 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 抗生素 |
4.1.3 天麻样品的总RNA提取及cDNA合成 |
4.1.4 天麻钾离子通道基因的筛选 |
4.1.5 钾离子通道基因相对表达水平分析 |
4.1.5.1 Q-PCR引物设计 |
4.1.5.2 常规PCR检测引物 |
4.1.5.3 Q-PCR检测钾离子通道基因表达水平 |
4.1.6 钾离子通道POT-β1 基因的克隆 |
4.1.6.1 巢式PCR |
4.1.6.2 目的基因全长拼接 |
4.1.7 天麻钾离子通道POT-β1 基因生物信息学分析 |
4.1.8 POT-β1 基因进化树分析 |
4.1.9 天麻POT-β1 基因全长的扩增及检测 |
4.1.10 天麻POT-β1 基因植物表达载体的构建 |
4.1.10.1 pENTR~(TM)2B-POT-β1 入门载体构建 |
4.1.10.2 植物表达载体pH2GW7.0-POT-β1 的构建 |
4.1.11 农杆菌转化pH2GW7.0-POT-β1 植物表达载体 |
4.1.12 拟南芥突变体纯合子筛选 |
4.1.12.1 拟南芥基因组DNA提取 |
4.1.12.2 三引物法PCR筛选拟南芥突变体纯合子 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 天麻样品及RNA提取结果 |
4.2.2 天麻钾离子通道差异基因的筛选 |
4.2.3 钾离子通道基因相对表达水平的Q-PCR分析 |
4.2.4 POT-β1 基因克隆 |
4.2.5 天麻POT-β1 基因生物信息学分析 |
4.2.6 天麻POT-β1 基因的系统进化分析 |
4.2.7 构建植物表达载体pH2GW7.0-POT-β |
4.2.8 BLA4404 农杆菌转化植物表达载体pH2GW7.0-POT-β1 |
4.2.9 拟南芥突变体纯合子的筛选 |
4.3 讨论 |
第五章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文和专利目录 |
(6)营养液离子动态调控技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 营养液钾素调控技术 |
1.2.2 营养液中的离子特性 |
1.2.3 国内外对营养液调控系统的研究 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 营养液供钾水平对基质培番茄生长发育的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 番茄品种与栽培方法 |
2.2.2 实验区设置 |
2.2.3 测量指标与方法 |
2.2.4 数据统计与分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 营养液供钾水平对基质培番茄生长发育的影响 |
2.3.2 营养液供钾水平对基质培番茄光合和荧光特性的影响 |
2.3.3 营养液供钾水平对番茄果实发育的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 基质培番茄的钾素利用效率 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 番茄品种与育苗方法 |
3.2.2 实验区设置 |
3.2.3 测量指标与方法 |
3.2.4 数据统计与分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 营养液供钾水平对番茄植株各器官含钾量的影响 |
3.3.2 各器官含钾量与番茄植株生长发育的关系 |
3.3.3 全生育期的番茄钾素利用效率 |
3.3.4 营养液供钾水平对基质培番茄水分吸收效率的影响 |
3.3.5 营养液供钾水平对基质培番茄其他营养元素吸收的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 营养液中离子EC贡献率的特性解析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 营养液配制所需的试剂选择 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 测量指标与方法 |
4.2.4 数据统计与分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 营养液的浓缩倍率与其EC和pH的关系 |
4.3.2 离子活度对营养液EC和pH的影响 |
4.3.3 营养液中单盐平均离子活度与其EC和pH的多元线性回归分析 |
4.3.4 营养液中的离子EC贡献率 |
4.3.5 营养液的离子浓度控制的新提案 |
4.4 本章小结 |
第五章 营养液离子动态调控装置的硬件设计 |
5.1 引言 |
5.2 营养液配制与智能灌溉策略的设计原则 |
5.2.1 面向营养液离子浓度控制的配制原则 |
5.2.2 营养液智能灌溉策略的设计 |
5.2.3 动态灌溉决策数据库的建立 |
5.3 营养液离子动态调控装置的硬件组成 |
5.3.1 总体设计思路 |
5.3.2 营养液离子动态调控装置的硬件组成 |
5.4 营养液离子动态调控装置的EC控制 |
5.4.1 营养液配制与灌溉量控制 |
5.4.2 营养液母液添加用高速电磁阀占空比控制 |
5.4.3 营养液中各离子浓度控制与实现 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)甜瓜钾离子通道基因CmSKOR的功能分析及其拟南芥转化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 土壤盐渍化及植物耐盐机理研究现状 |
1.1.1 植物对盐胁迫的响应 |
1.1.2 植物对盐胁迫的调节机制 |
1.2 钾营养及其离子通道的研究进展 |
1.2.1 钾高效基因型筛选研究现状 |
1.2.2 钾离子通道特征及其分类 |
1.2.3 钾离子通道关键基因克隆及功能研究 |
1.2.4 钾离子通道SKOR的研究进展 |
1.3 甜瓜耐盐及其钾离子通道基因的研究进展 |
1.3.1 甜瓜耐盐研究现状 |
1.3.2 甜瓜钾离子通道研究进展 |
1.4 本研究的意义和目的 |
1.5 研究内容、研究方法和技术路线 |
1.5.1 研究的主要内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 甜瓜苗期钾高效基因型筛选体系构建 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试品种 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 测定项目与方法 |
2.1.4 数据处理方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同基因型在各钾浓度下的吸钾量与钾利用指数 |
2.2.2 最佳取样时期与钾胁迫浓度的筛选分析 |
2.2.3 筛选指标的确定 |
2.3 讨论 |
第三章 甜瓜CmSKOR的生物信息学分析 |
3.1 生物信息学分析方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 CmSKOR蛋白质的同源性检索 |
3.2.2 CmSKOR蛋白的一级结构分析 |
3.2.3 CmSKOR蛋白的二级结构预测 |
3.2.4 CmSKOR蛋白的三级结构预测 |
3.2.5 CmSKOR蛋白的多序列比对 |
3.2.6 CmSKOR蛋白的分子进化分析 |
3.3 讨论 |
第四章 甜瓜CmSKOR基因表达产物亚细胞定位 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 植物表达载体构建 |
4.1.3 烟草的注射转化 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 同源重组构建瞬时表达载体pHB-YFP-CmSKOR |
4.2.2 重组质粒转化农杆菌感受态细胞GV3101 及阳性检测 |
4.2.3 CmSKOR在烟草表皮上的表达定位 |
4.3 讨论 |
第五章 不同钾、钠处理下CmSKOR的表达差异分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 材料准备 |
5.1.3 材料处理及植物组织采样 |
5.1.4 植物总RNA提取与其浓度检测 |
5.1.5 反转录c DNA样品 |
5.1.6 离子含量测定 |
5.1.7 实时(Real-time)荧光定量PCR表达分析 |
5.1.8 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 CmSKOR的组织表达模式 |
5.2.2 外源钾离子处理对甜瓜植株离子含量的影响 |
5.2.3 外源钾离子处理下甜瓜CmSKOR基因表达差异变化 |
5.2.4 长时间不同浓度盐处理对甜瓜CmSKOR基因表达量的影响 |
5.2.5 短时间盐胁迫下CmSKOR基因的表达变化 |
5.3 讨论 |
第六章 甜瓜基因CmSKOR的拟南芥转化及其耐盐性研究 |
6.1 实验材料与试剂 |
6.1.1 实验材料 |
6.1.2 实验试剂 |
6.1.3 培养基与植物栽培基质 |
6.1.4 实验设备 |
6.2 实验方法和技术 |
6.2.1 目的基因与载体重组连接 |
6.2.2 载体质粒农杆菌转化 |
6.2.3 拟南芥的种植和管理 |
6.2.4 农杆菌浸花法转化拟南芥 |
6.2.5 转化拟南芥阳性植株的筛选与检测 |
6.2.6 盐胁迫对转基因植株根系生长的影响 |
6.2.7 盐胁迫下转基因植株生长的影响 |
6.2.8 叶绿素荧光成像及PSII最大光化学效率Fv/Fm值测定 |
6.2.9 植株生物量和Na~+/K~+含量的测定 |
6.2.10 转基因植株CmSKOR基因相对表达分析 |
6.2.11 数据处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 目的片段的获得 |
6.3.2 构建pHB-CmSKOR重组质粒 |
6.3.3 拟南芥的种植 |
6.3.4 转基因植株的获得 |
6.3.5 盐胁迫下转基因拟南芥的根系生长状况 |
6.3.6 盐胁迫对转基因拟南芥植株生物量的影响 |
6.3.7 盐处理对植株叶片最大光化学效率的影响 |
6.3.8 盐处理对植株离子含量的影响 |
6.3.9 盐胁迫下CmSKOR基因的表达 |
6.4 讨论 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 本研究的创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(8)富钾基因型烤烟筛选及钾积累特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1 立题依据 |
2 国内外研究现状 |
2.1 钾肥资源与土壤钾素研究现状 |
2.1.1 钾肥资源现状 |
2.1.2 土壤钾素形态与平衡 |
2.2 烟草钾素营养功能 |
2.2.1 植物钾素生理功能 |
2.2.2 钾与烟叶品质的关系 |
2.3 烟草钾素营养代谢规律 |
2.3.1 钾的吸收与积累规律 |
2.3.2 钾的分配规律 |
2.3.3 转录组学水平钾的代谢机理 |
2.4 烟草富钾营养特性 |
2.4.1 烟草钾积累基因型差异 |
2.4.2 烟草富钾的生理生化特性 |
2.4.3 烟草富钾的根系形态特征 |
2.4.4 烟草富钾的根际特性 |
3 研究内容和技术路线 |
3.1 研究内容 |
3.1.1 烟草钾吸收积累规律研究 |
3.1.2 烤烟含钾量的基因型差异评价筛选 |
3.1.3 富钾基因型烤烟根际特征研究 |
3.1.4 富钾基因型烤烟根系响应特征研究 |
3.1.5 富钾基因型烤烟生理生化特性研究 |
3.1.6 烤烟钾积累规律的转录组分析 |
3.2 技术路线 |
第二章 烟草钾吸收积累规律研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.1.1 小区试验 |
1.1.2 钾肥运筹小区示范试验 |
1.2 试验设计与处理 |
1.2.1 小区试验 |
1.2.2 钾肥运筹小区示范试验 |
1.3 样品采集与准备 |
1.3.1 小区试验 |
1.3.2 大田示范 |
1.4 测定项目及方法 |
1.5 数据处理与统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 烟叶含钾量的动态变化 |
2.2 烟叶钾积累量的动态变化 |
2.2.1 烟叶钾积累总量 |
2.2.2 不同烤烟品种各叶位烟叶钾积累量 |
2.3 烟叶钾含量和累积量的影响因素分析 |
2.4 品种间烟叶钾含量差异 |
2.5 品种间烟叶钾积累量的差异 |
2.6 钾肥运筹对烤烟产量和含钾量的影响 |
3 讨论 |
3.1 烟叶含钾量动态变化 |
3.2 不同烤烟品种烟叶钾积累规律 |
4 小结 |
第三章 烤烟含钾量的基因型差异评价筛选 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计与处理 |
1.3 样品采集与制备 |
1.4 测定项目及方法 |
1.5 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 供试烤烟品种材料含钾量的变化特征 |
2.1.1 烤烟材料间含钾量差异 |
2.1.2 不同烤烟品种材料含钾量的统计分布特征 |
2.2 富钾基因型烤烟筛选 |
2.3 不同基因型烤烟间烟叶含钾量差异 |
2.4 不同烤烟品种烟叶含钾量变化的影响因素分析 |
3 讨论 |
3.1 烟叶含钾量的基因型差异 |
3.2 环境因素对烟叶含钾量的影响 |
4 小结 |
第四章 富钾基因型烤烟土壤根际特征研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计与处理 |
1.3 样品采集与制备 |
1.4 测定项目及方法 |
1.5 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 施钾量对富钾基因型烤烟根际土壤钾形态的影响 |
2.1.1 速效钾 |
2.1.2 缓效钾 |
2.2 施钾量对富钾基因型烤烟根际土壤酶活性的影响 |
2.2.1 脲酶(URE) |
2.2.2 过氧化氢酶(CAT) |
2.2.3 蔗糖酶(INV) |
2.3 施钾量对富钾基因型烤烟根际土壤pH的影响 |
3 讨论 |
3.1 施钾处理与土壤钾形态的关系 |
3.2 土壤钾形态与土壤酶活性的关系 |
3.3 土壤钾形态与pH的关系 |
4 小结 |
第五章 富钾基因型烤烟根系响应特征研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计与处理 |
1.3 样品采集与准备 |
1.4 测定项目及方法 |
1.5 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 不同供钾水平下富钾基因型烤烟的生物量与钾含量 |
2.1.1 生物量 |
2.1.2 钾含量 |
2.2 不同供钾水平下富钾基因型烤烟的根系形态 |
2.2.1 根系吸收面积 |
2.2.2 根系形态特征 |
2.3 不同供钾水平下富钾基因型烤烟的根系生理特性 |
2.3.1 根系活力 |
2.3.2 根系阳离子交换量(CEC) |
2.3.3 根系H~+分泌能力 |
3 讨论 |
3.1 富钾基因型烤烟的根系形态特征 |
3.2 富钾基因型烤烟的根系生理特征 |
4 小结 |
第六章 富钾基因型烤烟生理生化特性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计与处理 |
1.3 样品采集与准备 |
1.4 测定项目与方法 |
1.5 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 不同施钾处理下富钾基因型烤烟生物量 |
2.2 不同施钾处理下富钾基因型烤烟钾含量 |
2.3 不同施钾处理下富钾基因型烤烟叶绿素含量 |
2.4 不同施钾处理下富钾基因型烤烟酶活性 |
2.4.1 超氧化物歧化酶(SOD) |
2.4.2 硝酸还原酶(NR) |
2.4.3 蔗糖酶(INV) |
3 讨论 |
3.1 施钾量对富钾基因型烤烟生长与钾含量的影响 |
3.2 施钾量对富钾基因型烤烟叶绿色含量的影响 |
3.3 施钾量对富钾基因型烤烟酶活性的影响 |
4 小结 |
第七章 烤烟钾积累过程中的转录组分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计与处理 |
1.3 样品采集与准备 |
1.4 测定项目及方法 |
1.5 RNA提取与文库构建 |
1.6 测序 |
1.7 数据处理 |
1.7.1 表型数据处理 |
1.7.2 转录组数据处理与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 烤烟叶片钾积累量的动态变化 |
2.2 不同钾积累阶段烤烟叶片测序与序列组装分析 |
2.2.1 不同钾积累阶段烤烟叶片RNA提取与纯度检测 |
2.2.2 测序与序列组装 |
2.2.3 与参考基因组的比对分析 |
2.3 不同钾积累阶段烤烟叶片基因表达统计分析 |
2.3.1 基因表达结果统计 |
2.3.2 样品间重复效果分析 |
2.4 不同钾积累阶段烤烟叶片基因表达差异分析 |
2.4.1 相同钾积累阶段的基因差异分析 |
2.4.2 不同钾积累阶段性的差异分析 |
2.5 不同阶段烤烟钾积累过程的基因共表达网络分析 |
3 讨论 |
3.1 烟草转录组测序及应用 |
3.2 不同钾积累阶段的基因共表达网络模式 |
4 小结 |
第八章 全文主要结论和研究展望 |
1 全文主要结论 |
2 创新点 |
3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得成果情况 |
(9)基于高光谱的小麦钾素营养监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述与立题依据 |
1 作物钾素营养监测的重要性 |
2 作物钾素监测的发展历程 |
2.1 传统钾素监测技术 |
2.2 现代钾素监测技术 |
3 基于光谱的作物钾素营养监测研究进展 |
3.1 基于不同尺度的作物钾素营养监测研究 |
3.2 基于不同方法的作物钾素营养监测研究 |
4 本研究目的和意义 |
参考文献 |
第二章 技术路线与研究方法 |
1 研究内容与技术路线 |
1.1 研究内容 |
1.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 实验设计 |
2.2 数据采集 |
3 数据分析与利用 |
3.1 两波段光谱指数的构建 |
3.2 三波段光谱指数的构建 |
3.3 已有光谱指数 |
4 监测模型的建立与检验 |
参考文献 |
第三章 小麦单叶高光谱参数与钾素营养状况的定量关系 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 研究方法 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 小麦叶片钾素营养随生育进程的变化动态 |
2.2 小麦单叶光谱在不同氮钾条件下的变化特征 |
2.3 小麦钾氮营养与单叶光谱及一阶导数光谱的相关性 |
2.4 光谱指数与小麦叶片钾含量的定量关系 |
2.5 光谱指数与小麦单位叶面积钾积累量的定量关系 |
2.6 已有钾敏感Ⅵ与本文结果的比较 |
3 讨论与结论 |
3.1 小麦单叶光谱对不同钾水平的响应 |
3.2 小麦单叶钾素营养的敏感波段 |
3.3 小麦单叶钾素营养监测的最优植被指数 |
参考文献 |
第四章 小麦冠层高光谱参数与钾素营养状况的定量关系 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 研究方法 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 小麦钾营养状况随生育进程的动态变化规律 |
2.2 小麦冠层光谱在不同钾水平下的变化特征 |
2.3 小麦钾素状况与冠层光谱及其一阶导数光谱的相关性 |
2.4 两波段光谱参数与钾素营养状况的定量关系 |
2.5 三波段指数与钾素营养状况的定量关系 |
2.6 已有钾敏感Ⅵ与本文结果比较 |
3 讨论与结论 |
3.1 小麦冠层光谱对不同钾水平的响应 |
3.2 小麦钾素敏感波段的选择 |
3.3 小麦钾素监测的最优植被指数 |
参考文献 |
第五章 讨论与结论 |
1 讨论 |
1.1 基于单叶光谱的小麦钾素监测 |
1.2 基于冠层光谱的小麦钾素监测 |
2 本研究的特色与创新 |
3 今后的研究设想 |
4 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)不同基因型烤烟钾营养特性及其遗传规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 钾素对烟草的影响 |
1.1.1 钾对烟草生理代谢的影响 |
1.1.2 钾对烟草抗逆性的影响 |
1.1.3 钾对烟叶品质的影响 |
1.1.4 缺钾对烟草的危害 |
1.1.5 提高烟叶钾含量的途径 |
1.2 Na~+/H~+逆向转运蛋白NHX基因的研究进展 |
1.2.1 Na~+/H~+逆向转运蛋白的种类和功能 |
1.2.2 NHX基因的分类及表达 |
1.2.3 转入NHX基因对受体钾含量的影响 |
1.3 植物钾营养特性的遗传研究 |
1.3.1 植物钾营养特性的差异及遗传研究 |
1.3.2 植物钾营养效率的根系特性差异及遗传特性 |
2 引言 |
2.1 研究意义 |
2.2 研究的主要内容 |
2.3 研究目标 |
3 材料与方法 |
3.1 转At NHX1 烤烟钾素积累及根系特性研究 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计及方法 |
3.1.3 项目测定与计算 |
3.2 不同基因型烤烟钾营养特性研究 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验设计与方法 |
3.2.3 项目测定与计算 |
3.3 烟叶钾含量及根系特性的遗传研究 |
3.3.1 试验材料 |
3.3.2 试验设计与方法 |
3.3.3 项目测定与计算 |
3.4 数据处理 |
4 结果与分析 |
4.1 转At NHX1 烤烟钾积累与根系特性研究 |
4.1.1 转AtNHX1 烤烟农艺性状分析 |
4.1.2 转AtNHX1 烤烟中部叶不同叶龄烟叶钾含量 |
4.1.3 转AtNHX1烤烟根系K~+吸收动力学参数分析 |
4.1.4 转AtNHX1 烤烟根系形态学特征分析 |
4.1.5 转AtNHX1 烤烟根系生理特性分析 |
4.2 不同基因型烤烟钾营养特性研究 |
4.2.1 不同基因型烤烟大田农艺性状分析 |
4.2.2 不同基因型烤烟大田烟叶钾含量分析 |
4.2.3 不同基因型烤烟干物质积累差异分析 |
4.2.4 不同基因型烤烟钾素吸收和转运能力分析 |
4.2.5 不同基因型烤烟钾营养特性差异分析 |
4.2.6 不同基因型烤烟根系特性差异分析 |
4.3 烟叶钾含量及根系特性的遗传规律 |
4.3.1 亲本及杂交组合烟叶钾含量及根系特性差异分析 |
4.3.2 烟叶钾含量及根系性状配合力方差分析 |
4.3.3 烟叶钾含量及根系性状的遗传参数估计 |
4.3.4 烟叶钾含量及根系性状的一般配合力和特殊配合力分析 |
4.3.5 烟叶钾含量及根系性状的杂种优势分析 |
5 讨论与结论 |
5.1 讨论 |
5.1.1 高钾基因型烤烟钾营养特性 |
5.1.2 高钾基因型烤烟不耐低钾机理初步探讨 |
5.1.3 烤烟烟叶钾含量及根系特性的遗传规律 |
5.2 结论 |
参考文献 |
英文摘要 |
四、作物钾营养研究进展(论文参考文献)
- [1]钾营养调控冬油菜叶片光合面积和光合速率的机制[D]. 胡文诗. 华中农业大学, 2021
- [2]氯化钾对脐橙园树体和土壤的影响及不同柑橘砧木对钾的吸收差异研究[D]. 沈鑫健. 西南大学, 2021(01)
- [3]小麦苗期耐低钾性鉴定及耐低钾相关性状的关联分析[D]. 罗肖艳. 河南农业大学, 2020(04)
- [4]紫花苜蓿/禾本科牧草间作优势及其氮高效机理和土壤微生态效应研究[D]. 赵雅姣. 甘肃农业大学, 2020(01)
- [5]天麻钾吸收与钾转运蛋白POT-X1和钾通道蛋白POT-β1克隆及分析[D]. 谭彧文. 昆明理工大学, 2019(01)
- [6]营养液离子动态调控技术的研究[D]. 宋金修. 中国农业大学, 2018(07)
- [7]甜瓜钾离子通道基因CmSKOR的功能分析及其拟南芥转化[D]. 黄隆堂. 上海交通大学, 2018(01)
- [8]富钾基因型烤烟筛选及钾积累特性研究[D]. 王勇. 四川农业大学, 2017(03)
- [9]基于高光谱的小麦钾素营养监测研究[D]. 齐浩. 南京农业大学, 2017(07)
- [10]不同基因型烤烟钾营养特性及其遗传规律研究[D]. 许杰. 河南农业大学, 2017(05)