苦荞耐低磷基因型筛选及其适应机制的研究
发布时间：2021-06-11 20:30
为苦荞磷高效育种及黄土高原瘠薄土壤栽培提供理论依据,采用砂培法,设置两个磷水平,对14份苦荞进行耐低磷基因型筛选并探讨其评价指标;为初步探究苦荞耐低磷的生理生态机制,采用砂培试验,设置3个磷浓度,选用已知2类不同耐低磷性的苦荞品种,研究低磷胁迫下各苦荞生理生态响应;以期探究最佳施磷量,为生产实践提供理论基础采用盆栽试验,设置4个磷水平,研究不同生育期苦荞的农艺性状、生理指标和产量及构成因素等情况。主要研究结果如下:1.低磷胁迫下,各基因型苦荞苗期地上部受影响程度大于根系。且具体表现为不同耐低磷性苦荞品种苗期株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系干重、根系平均直径、根系表面积、根系体积等形态指标下降的幅度,以及主根长和根冠比增加的幅度均有所不同;低磷胁迫还影响了苦荞的一系列生理指标,使苦荞叶绿素含量、可溶性蛋白含量和根系活力均有所下降,根系的SOD活性、POD活性、酸性磷酸酶活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量显著增加,且表现为耐低磷苦荞品种的增幅大于不耐低磷苦荞;低磷胁迫使苦荞植株全磷含量和单株磷积累量下降,却使磷利用效率升高。2.主成分分析将22个单项指标转化成4个相互独立的综合指标（累...
【文章来源】：山西师范大学山西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验流程图
苦荞耐低磷基因型筛选及评价指标的鉴定21图2-1低磷胁迫对不同品种苦荞幼苗叶片叶绿素含量的影响Fig.2-1EffectsoflowP-stressonchlorophyllcontentinleavesofdifferentF.tataricumcultivarsatseedlingstage.P+:正常供磷NormalPsupply;P-:低磷胁迫LowPstress.不同大写字母代表同一品种不同施磷处理差异显著（P<0.05）不同小写字母代表同一施磷处理不同品种差异显著（P<0.05）。Differentcapitallettersmeantsignificantdifferenceamongdifferentphosphoroustreatmentsforthesamecultivarat0.05levelanddifferentsmalllettersmeantsignificantdifferenceamongdifferentcultivarsunderthesamephosphorustreatmentat0.05level.下同Thesamebelow.2.2.5主成分分析(1)各综合指标载荷系数和贡献率耐低磷性是受众多因子影响的复杂性状，单一指标鉴定作物的耐低磷性的局限很大。主成分分析是依据各指标之间的相关性，将大量的试验指标系统提炼成少量新指标，达到简化指标的一种方法。对22个单项指标的耐低磷系数进行主成分分析，由表2-6可知，前4个主成分的贡献率分别为66.8%、11.1%、7.1%、5.1%，累计贡献率达90.1%，说明这4个主成分可涵盖原始数据所提供的绝大部分信息。决定第1主成分大小的是根系表面积、根系平均直径、根系体积、根系活力、全磷量、SOD活性、POD活性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量，该成分主要反映的是大部分根系形态指标、脂膜过氧化程度和渗透调节等方面的信息；决定第2主成分大小的是叶面积、叶绿素含量，该成分主要反映的是叶片生理形态方面的信息；决定第3主成分大小的是茎叶干质量、地下部干质量、根冠比、磷积累量，该成分主要反映的是植株干物质量方面的信息；决定第4主成分大小的是株高、茎粗、主根长、酸性
山西师范大学硕士学位论文24图2-2苦荞品种的D值聚类图Fig.2-2CulstermapofF.tataricumcultivarsbasedonDvalue2.2.6苦荞耐低磷性鉴定指标的筛选为分析各指标与品种耐低磷性之间的关系，探讨苦荞耐低磷鉴定指标，需建立可靠的耐低磷性评价数学模型。为此对22个鉴定指标进行逐步回归分析，将每项指标的耐低磷系数作自变量，耐磷性综合评价值为因变量，进行耐低磷预测，建立最优回归方程：Y=-4.644+6.633x1+1.33x2+0.718x3+0.192x4-0.473x5+0.309x6+0.853x7(R2=0.995)，其中，x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7分别代表根表面积、根长、株高、茎叶干质量、酸性磷酸酶、磷积累量、POD活性。在22个试验指标中，上述7个指标对苦荞耐低磷性的筛选具有指导作用，可以使鉴定工作简化。14个品种的耐低磷性预测值(Y)与耐低磷性综合评价值（D值）极显著正相关（r=0.997**），表明此方程可对各基因型苦荞耐低磷性进行预测，具有一定的高效性和合理性。通过分析各单一指标与各基因型苦荞耐低磷综合评价值（D值）之间的相关性可知各指标与D值是否存在相关关系以及其方向和强度[96]。由表2-8可知，除叶面积、根冠比、叶绿素外，其余指标与D值的相关性均达极显著水平。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同紫花苜蓿品种对低磷环境的形态与生理响应分析[J]. 栗振义,张绮芯,仝宗永,李跃,徐洪雨,万修福,毕舒贻,曹婧,何峰,万里强,李向林. 中国农业科学. 2017(20)
[2]不同基因型苦荞苗期抗旱性综合评价及指标筛选[J]. 路之娟,张永清,张楚,刘丽琴,杨春婷. 中国农业科学. 2017(17)
[3]植物养分高效与重金属污染[J]. 晁代印,冷冰. 植物生理学报. 2017(08)
[4]苗期耐低氮基因型苦荞的筛选及其评价指标[J]. 张楚,张永清,路之娟,刘丽琴. 作物学报. 2017(08)
[5]部分高抗低磷胁迫基因型甜菜AFLP指纹图谱的构建[J]. 高金秋,周建朝,王孝纯,王艳,沈萍. 江苏农业科学. 2017(06)
[6]苦荞产区种质资源遗传多样性和遗传结构分析[J]. 屈洋,周瑜,王钊,王鹏科,高金锋,高小丽,冯佰利. 中国农业科学. 2016(11)
[7]不同高粱品种萌发期抗旱性筛选与鉴定[J]. 吴奇,周宇飞,高悦,张姣,陈冰嬬,许文娟,黄瑞冬. 作物学报. 2016(08)
[8]苦荞高产栽培[J]. 陈兴文. 云南农业. 2016(03)
[9]重金属铬对苦荞种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 张睿. 山西农业科学. 2016(02)
[10]昆明地区苦荞生态栽培技术[J]. 李昌远,李长亮,何荣芳,魏世杰,张仲平,舒安奎,李正有. 现代农业科技. 2015(19)
硕士论文
[1]苦荞种质遗传资源农艺性状的评价及SSR指纹图谱的构建[D]. 潘凡.贵州师范大学 2016
[2]小麦耐低磷基因型筛选及磷效率相关性状QTL定位[D]. 赵化田.四川农业大学 2011
[3]氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定[D]. 宋爱梅.南京农业大学 2010
本文编号：3225230
【文章来源】：山西师范大学山西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验流程图
苦荞耐低磷基因型筛选及评价指标的鉴定21图2-1低磷胁迫对不同品种苦荞幼苗叶片叶绿素含量的影响Fig.2-1EffectsoflowP-stressonchlorophyllcontentinleavesofdifferentF.tataricumcultivarsatseedlingstage.P+:正常供磷NormalPsupply;P-:低磷胁迫LowPstress.不同大写字母代表同一品种不同施磷处理差异显著（P<0.05）不同小写字母代表同一施磷处理不同品种差异显著（P<0.05）。Differentcapitallettersmeantsignificantdifferenceamongdifferentphosphoroustreatmentsforthesamecultivarat0.05levelanddifferentsmalllettersmeantsignificantdifferenceamongdifferentcultivarsunderthesamephosphorustreatmentat0.05level.下同Thesamebelow.2.2.5主成分分析(1)各综合指标载荷系数和贡献率耐低磷性是受众多因子影响的复杂性状，单一指标鉴定作物的耐低磷性的局限很大。主成分分析是依据各指标之间的相关性，将大量的试验指标系统提炼成少量新指标，达到简化指标的一种方法。对22个单项指标的耐低磷系数进行主成分分析，由表2-6可知，前4个主成分的贡献率分别为66.8%、11.1%、7.1%、5.1%，累计贡献率达90.1%，说明这4个主成分可涵盖原始数据所提供的绝大部分信息。决定第1主成分大小的是根系表面积、根系平均直径、根系体积、根系活力、全磷量、SOD活性、POD活性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量，该成分主要反映的是大部分根系形态指标、脂膜过氧化程度和渗透调节等方面的信息；决定第2主成分大小的是叶面积、叶绿素含量，该成分主要反映的是叶片生理形态方面的信息；决定第3主成分大小的是茎叶干质量、地下部干质量、根冠比、磷积累量，该成分主要反映的是植株干物质量方面的信息；决定第4主成分大小的是株高、茎粗、主根长、酸性
山西师范大学硕士学位论文24图2-2苦荞品种的D值聚类图Fig.2-2CulstermapofF.tataricumcultivarsbasedonDvalue2.2.6苦荞耐低磷性鉴定指标的筛选为分析各指标与品种耐低磷性之间的关系，探讨苦荞耐低磷鉴定指标，需建立可靠的耐低磷性评价数学模型。为此对22个鉴定指标进行逐步回归分析，将每项指标的耐低磷系数作自变量，耐磷性综合评价值为因变量，进行耐低磷预测，建立最优回归方程：Y=-4.644+6.633x1+1.33x2+0.718x3+0.192x4-0.473x5+0.309x6+0.853x7(R2=0.995)，其中，x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7分别代表根表面积、根长、株高、茎叶干质量、酸性磷酸酶、磷积累量、POD活性。在22个试验指标中，上述7个指标对苦荞耐低磷性的筛选具有指导作用，可以使鉴定工作简化。14个品种的耐低磷性预测值(Y)与耐低磷性综合评价值（D值）极显著正相关（r=0.997**），表明此方程可对各基因型苦荞耐低磷性进行预测，具有一定的高效性和合理性。通过分析各单一指标与各基因型苦荞耐低磷综合评价值（D值）之间的相关性可知各指标与D值是否存在相关关系以及其方向和强度[96]。由表2-8可知，除叶面积、根冠比、叶绿素外，其余指标与D值的相关性均达极显著水平。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同紫花苜蓿品种对低磷环境的形态与生理响应分析[J]. 栗振义,张绮芯,仝宗永,李跃,徐洪雨,万修福,毕舒贻,曹婧,何峰,万里强,李向林. 中国农业科学. 2017(20)
[2]不同基因型苦荞苗期抗旱性综合评价及指标筛选[J]. 路之娟,张永清,张楚,刘丽琴,杨春婷. 中国农业科学. 2017(17)
[3]植物养分高效与重金属污染[J]. 晁代印,冷冰. 植物生理学报. 2017(08)
[4]苗期耐低氮基因型苦荞的筛选及其评价指标[J]. 张楚,张永清,路之娟,刘丽琴. 作物学报. 2017(08)
[5]部分高抗低磷胁迫基因型甜菜AFLP指纹图谱的构建[J]. 高金秋,周建朝,王孝纯,王艳,沈萍. 江苏农业科学. 2017(06)
[6]苦荞产区种质资源遗传多样性和遗传结构分析[J]. 屈洋,周瑜,王钊,王鹏科,高金锋,高小丽,冯佰利. 中国农业科学. 2016(11)
[7]不同高粱品种萌发期抗旱性筛选与鉴定[J]. 吴奇,周宇飞,高悦,张姣,陈冰嬬,许文娟,黄瑞冬. 作物学报. 2016(08)
[8]苦荞高产栽培[J]. 陈兴文. 云南农业. 2016(03)
[9]重金属铬对苦荞种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 张睿. 山西农业科学. 2016(02)
[10]昆明地区苦荞生态栽培技术[J]. 李昌远,李长亮,何荣芳,魏世杰,张仲平,舒安奎,李正有. 现代农业科技. 2015(19)
硕士论文
[1]苦荞种质遗传资源农艺性状的评价及SSR指纹图谱的构建[D]. 潘凡.贵州师范大学 2016
[2]小麦耐低磷基因型筛选及磷效率相关性状QTL定位[D]. 赵化田.四川农业大学 2011
[3]氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定[D]. 宋爱梅.南京农业大学 2010
本文编号：3225230
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