棉花钾高效基因型筛选及机理的初步研究

棉花钾高效基因型筛选及机理的初步研究

论文摘要

棉花是我国主要的经济作物之一,缺钾对其产量和品质有较大的影响。我国钾资源缺乏,筛选棉花钾高效种质资源,进行钾营养性状改良,是提高棉花钾利用效率的途径之一。本研究收集了47个新疆地产棉花基因型,进行筛选鉴定。采用砂培、水培与化学分析相结合的方法,对筛选出的基因型进行了钾营养效率差异的比较,研究了不同基因型棉花对钾素的吸收和利用特点以及钾胁迫下不同钾效率棉花根系形态与生理生化指标的差异,初步探讨了不同基因型棉花钾效率的差异机理,主要研究结果如下:1.在苗期筛选试验中,不同棉花品种之间存在显著差异。通过综合比较苗期棉花吸钾量、钾素生物利用指数和生物量,初步筛选出钾高效基因型棉花新陆早6号、新陆中15号、新海16号与低效基因型新陆早10号和石K7。2.在供钾水平较低的砂培试验中,钾高效基因型品种在土壤含钾量低的情况下,能吸收较多的钾而正常生长发育。不同基因型之间对土壤钾素的吸收利用能力差异显著。试验结果表明新陆中15号在低钾条件下,体内的含钾量、干物重、钾积累量均为最高,而新陆早10号这几项指标较小,这与苗期筛选的结果是相吻合的。3.在供钾水平较低的砂培试验中,不同棉花的钾素利用指数也存在很大的差异。缺钾处理中的新陆中15号、新海16号不仅吸钾量大,钾的利用指数也较高,属于钾高吸收高利用基因型,耐钾能力强。4.不同基因型棉花在各时期的施钾处理的钾积累量显著高于缺钾处理。无论是钾高效基因型,还是钾低效基因型,棉花各时期的钾积累量存在明显差异。前期不施钾的钾积累量品种间变异系数较大且差异显著,可作为理想的筛选期。5.在缺钾胁迫下,植株叶片出现典型的缺钾症状;钾高效基因型新陆中15号的根鲜重、根体积、根系活力、根系泌酸能力高于钾低效基因型且差异显著,表明钾高效品种是通过根系的形态变化和根系活力来主动适应钾胁迫。根系活跃吸收面积、总吸收面积的差异不显著,它们不宜作为判别钾吸收效率的指标。6.不同基因型棉花品种其它营养元素的吸收和分配也存在差异。施钾处理提高了不同基因型棉花氮、磷的积累量,却降低了植株氮、磷的含量。这可能是因为施钾植株生长量增加,是生物稀释效应引起的。在低钾胁迫下钾高效基因型棉花的钠含量均高于钾低效基因型,新海16号在三个时期钠含量都是最高的。施钾肥后不同基因型棉花体内钠含量明显下降。这说明棉花基因型中钠对钾有部分替代作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 我国土壤中钾素资源状况及钾素资源危机
  • 1.1.1 土壤的供钾能力
  • 1.1.2 土壤钾素肥力的演变
  • 1.1.3 我国钾肥资源危机
  • 1.2 植物钾素营养效率基因型差异的研究状况
  • 1.2.1 植物养分效率的概念
  • 1.2.2 植物钾营养效率的差异
  • 1.2.3 植物钾素营养差异机理研究进展
  • 1.2.4 钾效率的遗传研究
  • +与其它养分离子的关系'>1.3 植物吸收K与其它养分离子的关系
  • 1.3.1 钾与氮
  • 1.3.2 钾与磷
  • 1.3.3 钾与钠的交互作用
  • 1.4 植物钾素营养效率基因型差异的研究方法
  • 第二章 课题研究内容和研究方法
  • 2.1 研究的背景和意义
  • 2.2 研究内容和方法
  • 2.3 课题创新之处
  • 2.4 技术路线
  • 第三章 材料与方法
  • 3.1 苗期筛选试验
  • 3.2 砂培试验
  • 3.3 水培试验
  • 3.4 分析项目及测定方法
  • 3.4.1 土壤主要理化性质的
  • 3.4.2 植物 N,P,K,Na 分析
  • 3.4.3 根系活力的测定
  • 3.4.4 根系吸收表面积的测定
  • 3.4.5 棉花吸钾对培养液pH 影响的测定
  • 3.4.6 其它指标意义及测定方法
  • 3.4.7 试验数据统计处理方法
  • 第四章 结果与分析
  • 4.1 棉花苗期钾营养高效品种筛选
  • 4.1.1 各筛选指标的变异系数比较
  • 4.1.2 不同施钾水平下生物量的差异
  • 4.1.3 生物吸钾量的基因型差异
  • 4.1.4 钾素生物利用指数的基因型差异
  • 4.1.5 不同基因型棉花钾效率苗期筛选的结果与分析
  • 4.2 不同基因型棉花钾的差异
  • 4.2.1 不同基因型棉花钾吸收效率的差异
  • 4.2.2 不同基因型棉花钾利用效率的差异
  • 4.2.3 不同基因型棉花器官钾积累的差异及动态变化
  • 4.3 低钾胁迫下不同基因型棉花形态与生理指标的差异
  • 4.3.1 不同基因型棉花形态学指标的差异
  • 4.3.2 不同基因型棉花根系吸收面积差异
  • 4.3.3 不同基因型棉花根系活力的差异
  • 4.3.4 不同基因型棉花根系对pH 的影响的差异
  • 4.4 不同基因型棉花对氮、磷、钠元素的影响
  • 4.4.1 不同基因型棉花对氮的吸收和利用的差异
  • 4.4.2 不同基因型棉花对磷的吸收和利用的差异
  • 4.4.3 不同基因型棉花钾钠交互作用
  • 第五章 讨论和结论
  • 5.1 钾高效基因型棉花的筛选方法
  • 5.2 不同基因型棉花对钾的吸收与利用
  • 5.3 不同基因型棉花生理生化指标
  • 5.4 不同基因型棉花钾素对其它元素的影响
  • 5.5 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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