钾肥对马铃薯生长发育影响及钾相关基因的表达分析

发布时间：2020-11-04 05:51

　　 本研究以马铃薯费乌瑞它和坝薯10号为试验材料,通过盆栽试验,研究硫酸钾及氯化钾4个处理水平对马铃薯株高、块茎单株产量、还原糖含量、可溶性蛋、淀粉含量、叶绿素含量以及叶片和块茎钾含量的影响。此外对马铃薯钾相关基因进行了克隆和生物信息学分析。主要研究结果如下:(1)在设计的施钾范围内(CK为对照,K2、K3、K4为硫酸钾处理,纯钾含量为:45kg/hm~2、90kg/hm~2、180kg/hm~2,K5、K6、K7为氯化钾处理,纯钾含量为:45kg/hm~2、90kg/hm~2、180kg/hm~2),硫酸钾对两种马铃薯株高生长的促进优于氯化钾。施用硫酸钾时,K4处理对两种马铃薯株高的生长促进最为显著,株高高度达到最大值。施用氯化钾时,K7处理对两种马铃薯株高的生长促进最为显著,同时株高也最高。(2)随着氯化钾和硫酸钾施用量的增加马铃薯增产显著,单株块茎产量呈现由低到高变化。在K4、K7处理时,马铃薯块茎产量分别达到硫酸钾和氯化钾处理的最大值,此时硫酸钾与氯化钾对马铃薯单株产量的影响不存在显著差异。(3)随着施钾量的增加马铃薯块茎淀粉含量逐渐增加。硫酸钾K4处理时,费乌瑞它块茎淀粉含量比对照增加了2.2%,坝薯10号块茎淀粉含量比对照增加了2.8%。氯化钾K7处理时,费乌瑞它块茎淀粉含量比照增加了2.0%,坝薯10号块茎淀粉含量比对照增加了2.3%。相同纯钾含量下硫酸钾比氯化钾更有助于马铃薯块茎淀粉的累积。(4)随着钾施用量的增加,马铃薯块茎内的还原糖含量呈现递减趋势。K4、K7处理时,马铃薯的还原糖含量达到最低,硫酸钾处理效果更好。(5)马铃薯块茎形成期叶片中叶绿素含量随着施钾量的增加而增加。相同纯钾含量下,氯化钾处理的马铃薯叶绿素含量高于硫酸钾处理。(6)当施纯钾含量小于180kg/hm~2时,马铃薯可溶性蛋白含量随着施钾量的升高而增加,硫酸钾对马铃薯块茎可溶性蛋白含量累积高于氯化钾。(7)马铃薯块茎形成期随着施钾量的增加马铃薯叶片钾含量逐渐增加。当施用纯钾含量高于45kg/hm~2后,氯化钾比硫酸钾更有助于叶片钾元素的累积。收获后的马铃薯块茎钾含量没有显著差异。(8)利用比较基因组学的方法,在马铃薯基因组中鉴定出5个与拟南芥同源的基因。其中4个在Spud DB马铃薯数据库中被命名为CIPK6、CIPK9、CBL4、NKT1,将马铃薯中与拟南芥CIPK14同源的基因命名为StCIPK14。它们与拟南芥AtCIPK5、AtCIPK14、AtCIPK6、AtCBL4、AtAKT1同源性最高。(9)CIPK6、CIPK14、CIPK9、CBL4基因所编码蛋白均为稳定蛋白,NKT1所编码的蛋白为不稳定蛋白,所有蛋白均为亲水性蛋白,且都不是分泌蛋白。亚细胞定位预测结果表明:CIPK6、CIPK14、CIPK9和CBL4可能定位在细胞质中,NKT1可能定位在内质网上。(10)功能保守域分析结果表明,CIPK6、CIPK14、CIPK9基因所编码蛋白均含“cd12195”结构;CBL4基因所编码的蛋白含有“cd00051”结构;NKT1基因所编码的蛋白含有“PLN03192”结构。
【学位单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S532
【部分图文】：

AT4G33000 PGSC0003DMT400076980表 4-6 4 个 AKT 基因比对结果Table. 4-6 Comparison results of 4 AKT gene拟南芥数据库登录号 马铃薯数据库登录号 AT2G26650 PGSC0003DMT400002746AT4G22200 PGSC0003DMT400061090AT4G32500 PGSC0003DMT400074787AT2G25600 PGSC0003DMT400074787茎RNA的提取关注马铃薯块茎中的钾相关基因，所以提取马司提供的 Trizol 提取马铃薯块茎的总 RNA，取ading Buffer 后，80V，1.0%琼脂糖凝胶电泳 1带清晰完整，无明显拖尾现象，无降解，可用

四川农业大学硕士学位论文4.5 基因克隆通过由 Oligo (dT)作引物所转录成 cDNA 第一链，以此为模板进行 PCR 泳检测，所得目的条带(图 4-2)。回收纯化目的基因，将回收产物与克pMDTM19-T 连接后转化 E.coli DH5α 感受态，挑取阳性克隆送生工生物有限测序，测序结果正确。结果显示通过基因比较组学方法以拟南芥 CIPK5、CIPK14、CIPK20、CB为模板比对获得的序列在马铃薯中被成功克隆。其中 4 个在 Spud DB 马铃中被命名为 CIPK6、CIPK9、CBL4、NKT1，将马铃薯中与拟南芥 CIPK14 因命名为 StCIPK14。5 个基因的 CDS 序列别为 1830bp、1980bp、2172bp、2586bp。M 1 2 3 M 4 M 5

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本文编号：2869715