陆地棉种质资源苗期氮效率评价及耐低氮种质筛选

发布时间：2020-10-20 10:00

　　 棉花是我国重要的经济作物,当前棉花产量的提高主要依靠氮肥的大量投入,导致了氮肥利用率低、生产成本增加和环境污染等一系列问题。挖掘和利用棉花自身潜力、培育和利用氮高效的棉花品种是解决这一问题的有效途径。本研究选取419份核心种质中的103个棉花品种(系)为供试材料,采用蛭石培养和营养液浇灌方法,设置低氮(1mmol/L)和正常氮(5mmol/L)2个水平,测定了地上部干重、地下部干重、根冠比、总干重、地上部含氮量、地下部含氮量、地上部氮积累量、地下部氮积累量、总氮积累量、氮利用效率、SPAD值等11个性状指标,对棉花氮效率指标进行了筛选,并通过主成分分析和聚类分析,评价了不同种质资源苗期氮利用效率,筛选出一些耐低氮和氮高效资源。主要研究结果如下:1.在正常氮和低氮条件下,氮利用效率和SPAD值的变异系数均明显小于其它指标,说明低氮胁迫对这两个性状产生的影响有限。因此,初步将地上部干重、地下部干重、总干重、根冠比、地上部含氮量、地下部含氮量、地上部氮积累量、地下部氮积累量和总氮积累量作为棉花不同品种氮效率苗期筛选的重要指标。进而通过对各指标的相对值描述分析,结合因子分析最终得到地上部干重、地下部干重、总干重、地上部氮积累量和总氮积累量在主成分中占较大比重,因此可将上述5个指标作为不同种质资源苗期氮效率主要筛选指标。2.对筛选出的5个指标进行相关性分析,除地下部干重和地上部氮积累量呈显著正相关,其余均呈极显著正相关。其中,相对地上部干重与相对地上部氮积累量的相关系数为r=0.932,与相对总氮积累量的相关系数为r=0.909,均达到极显著水平,表明可以通过提高氮素累积量来提高棉花的干物质积累量,进而提高产量。3.对11个指标的耐低氮系数进行因子分析,按照累计贡献率大于85%的原则选取综合指标。通过主成分分析将11个指标转化为3个独立的综合指标,利用隶属函数法求得D值,根据聚类分析图,当欧氏距离为5.0时,可将品种分为4类,第一类耐低氮能力最强,共有15个品种,占14.6%;第二类耐低氮能力次之,共29个品种,占28.2%;第三类耐低氮能力较差,共有45个品种,占43.7%;第四类耐低氮能力最差,共有14个品种,占14.0%。其中耐低氮性最强的15个品种为宛231、鲁890、FH682、辽7334-7728、新陆早36、中85271、鲁原343、宛早686、布3363、鄂4396、吐71-113、稀絮H10、LambrightGL-N、中R2058和208H-1。4.利用不同棉花品种在正常供氮和低氮条件下的氮效率综合值进行散点作图,可将不同基因型分成4类,即低氮低效正常氮高效型(类型I),低氮高效正常氮高效型(类型II),低氮低效正常氮低效型(类型III),低氮高效正常氮低效型(类型IV)。其中类型I品种占19.6%,类型II品种占36.27%,类型III品种占23.53%,类型IV品种占20.59%。结合聚类分析中筛选出的15个耐低氮能力最强的品种和14个耐低氮能力最差的品种,本研究进一步确定宛早686、宛231、吐71-113和稀絮H10为耐低氮且氮高效品种,陕689、徐州1818、GP81、辽阳绿绒棉、仁洞67-86、华中远91-23为低氮敏感且氮低效基因型。综上,本研究筛选出可用于评价不同种质资源苗期氮效率的5个主要指标,即地上部干重、地下部干重、总干重、地上部氮积累量和总氮积累量;发现相对地上部干重与相对地上部氮积累量、相对总氮积累量呈极显著正相关,说明提高氮素累积量可提高棉花的干物质积累量;筛选出4个耐低氮且氮高效和6个低氮敏感且氮低效品种,可用于今后氮效率机制解析及育种应用研究。
【学位单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S513
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 棉花对氮素的响应研究进展
        1.1.1 氮素对棉花生长形态的影响
        1.1.2 氮素对棉花生理特征的影响
        1.1.3 氮素对棉花生物量及其形成因素的影响
    1.2 氮效率的概念和评价方法
        1.2.1 氮效率的概念
        1.2.2 国内外评价氮效率的方法和指标
    1.3 作物氮效率基因型差异研究
        1.3.1 不同作物间氮效率差异研究
        1.3.2 同种作物不同品种(系)间氮效率差异研究
    1.4 作物养分高效筛选研究进展
        1.4.1 筛选方法
        1.4.2 筛选时期
        1.4.3 筛选指标
    1.5 作物不同品种耐低氮性、氮效率的类型划分
    1.6 研究目的与意义
2 材料与方法
    2.1 供试材料
    2.2 试验设计
    2.3 测定项目及测定方法
        2.3.1 SPAD值测定
        2.3.2 样品干重测定
        2.3.3 氮素含量测定
        2.3.4 相关计算公式及统计分析
3 结果与分析
    3.1 不同棉花品种氮效率评价指标的筛选
        3.1.1 不同氮水平下棉花苗期各指标描述分析
        3.1.2 不同氮水平下棉花苗期各指标相对值描述分析
        3.1.3 棉花品种不同指标间的因子分析
    3.2 棉花苗期氮效率评价指标的相关性分析
    3.3 不同棉花品种苗期耐低氮能力综合分析
    3.4 不同供氮条件下棉花苗期氮效率综合值分析
4 讨论
    4.1 耐低氮品种筛选方法的比较
    4.2 棉花苗期耐低氮筛选体系的确立
    4.3 作物耐低氮性和氮效率的差异
5 结论
参考文献
致谢
附录

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵志鹏;;柴达木循环经济试验区的生态效率评价研究[J];产业与科技论坛;2019年23期

2 王卫丽;戴力辉;郭娟娟;王学霏;郑昕;;不同指标形式及组合对医院效率评价的影响分析:以某市22所市属医院运行效率评价为例[J];中国医院;2018年09期

3 伍山林;;国有企业效率评价理论检视——新自由主义观点批判[J];海派经济学;2017年02期

4 汪明艳;汪泓;刘志钢;胡华;;面向运营方的城市轨道交通换乘效率评价研究[J];上海管理科学;2014年02期

5 杨光兵;张爱武;刘亚;;证券公司效率评价:一种经过风险调整的方法[J];财经理论与实践;2013年05期

6 赵军伟;郭敏;赵恒勤;;矿产资源开发利用效率评价构想[J];中国矿业;2012年08期

7 刘晓丽;;构建理性投资效率评价体系[J];市场周刊(理论研究);2010年09期

8 魏中龙;王小艺;孙剑文;董瑞;;政府购买服务效率评价研究[J];广东商学院学报;2010年05期

9 黄凌灵;;3种套保效率评价模型的比较研究[J];北方工业大学学报;2009年02期

10 张铁明;;学校教学效率评价的指标.权重及其确定的数量化方法[J];教育论丛;1989年01期

相关博士学位论文 前10条

1 储军飞;数据包络分析交叉效率评价的改进方法[D];中国科学技术大学;2018年

2 朱庆缘;基于DEA理论的固定资源分配与固定资源DMU效率评价研究[D];中国科学技术大学;2018年

3 孙洪海;石化企业生态效率评价及提升策略研究[D];东北石油大学;2017年

4 高天航;海上通道关键节点安全保障及应急综合效率评价[D];大连海事大学;2018年

5 吴华清;基于DEA的奥运会相关效率评价研究[D];中国科学技术大学;2007年

6 陈岑;中国国家创新系统的效率评价与机制改进研究[D];武汉大学;2010年

7 程兆辉;基于病种质量的三级公立综合医院效率评价研究[D];华中科技大学;2017年

8 于泽;我国文化产业发展效益效率评价及资金配置对策研究[D];中国矿业大学;2014年

9 李小鹏;生态工业园产业共生网络稳定性及生态效率评价研究[D];天津大学;2011年

10 程鑫;产业两型化效率评价及影响因素研究[D];中南大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 马国瑞;我国通信行业管理效率评价研究[D];中国地质大学(北京);2019年

2 池文沛;内蒙古政府购买养老服务项目效率评价[D];内蒙古科技大学;2019年

3 苗蓓;陆地棉种质资源苗期氮效率评价及耐低氮种质筛选[D];河北农业大学;2019年

4 白琳琳;基于综合效率DEA的省际生态效率评价研究[D];云南财经大学;2019年

5 李晓雪;我国石油行业上市公司投资效率评价研究[D];中国石油大学(华东);2017年

6 曹子建;山东省地市二氧化碳排放效率评价及提升对策研究[D];中国石油大学(华东);2017年

7 钟琦;T市公共卫生防疫支出效率的评价及优化[D];天津财经大学;2018年

8 吕璇;甘肃省区域文化产业效率评价及对策研究[D];兰州大学;2019年

9 卢蓉;高枝科研成果应用效率分阶段评价：一个基于区域的研究[D];中国科学技术大学;2019年

10 谭紫嫣;智慧城市建设中公共Wi-Fi设施的空间服务和布局效率评价[D];武汉大学;2017年

本文编号：2848541