内蒙古典型草原羊草和冷蒿磷素吸收利用策略及转录组研究

发布时间：2021-05-17 18:12

　　长期过度放牧导致内蒙古草原严重退化,草原生态和生产功能受损,严重制约牧区畜牧业经济的可持续发展。草原退化演替是在干扰和胁迫影响下物种地位发生变化而产生优势种更替的过程。物种对干扰和胁迫表现不同适应和竞争策略,是决定其能否在群落中占优势的主要原因。过度放牧造成土壤养分减少,由于容易被固定和扩散率低等因素,磷元素在退化过程中更易对植物生长产生限制作用。因此本文选取内蒙古典型草原优势植物羊草和退化后期优势植物冷蒿为研究对象,采用盆栽沙培试验,在不同磷处理(P1=2.5 mg·kg^-1、P2=25 mg·kg^-1)下设置羊草单种、冷蒿单种和两者混种的种植方式,通过分析羊草和冷蒿在不同磷素水平下种间关系变化及养分吸收利用情况,并从生理生化和分子水平上,利用分子生物学、生物信息学手段初步探讨羊草、冷蒿在不同磷环境中养分吸收利用策略变化的机制。主要发现如下:1、通过对两种植物不同处理下的生物量及氮磷含量的测定和氮磷吸收利用效率的计算,发现在低磷环境中,羊草和冷蒿混种时两种植物生物量均有所增加,表现为正相互作用,同时由于冷蒿其氮磷吸收效率大幅增加导致其生物量... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 引言
    1.1 草地退化演替研究进展
        1.1.1 退化演替的原因及模式
        1.1.2 退化演替过程中土壤养分的变化
        1.1.3 植被演替的理论假说
    1.2 植物磷素吸收利用策略研究进展
        1.2.1 植物磷效率形态响应及机制
        1.2.2 植物磷效率根系生理响应
        1.2.3 植物磷效率根系分子调控机制
    1.3 研究目的与意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 试验设计与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设计
    2.3 指标测定
        2.3.1 生物量等指标测定
        2.3.2 植物氮磷元素含量测定
        2.3.3 根系生理指标测定
        2.3.4 根系转录组RNA提取、文库构建及转录组测序
    2.4 数据计算与分析方法
        2.4.1 植物氮磷吸收利用效率计算方法
        2.4.2 数据统计方法
        2.4.3 根系转录数据分析方法
第三章 不同磷环境、单混种对羊草和冷蒿生物量及氮磷吸收利用的影响
    3.1 羊草、冷蒿生物量累积及生物量分配
    3.2 不同磷环境下单混种对羊草和冷蒿磷素吸收和利用效率的影响
    3.3 不同磷环境下单混种对羊草和冷蒿氮吸收和利用效率的影响
    3.4 羊草和冷蒿生物量与全株氮磷吸收利用效率的相关关系
    3.5 讨论
第四章 不同磷环境、单混种下羊草和冷蒿根系生理指标变化分析
    4.1 磷素添加和单混种对羊草和冷蒿根系生理生化的影响
    4.2 生理指标与氮磷吸收利用效率的关系
    4.3 讨论
第五章 不同磷环境、单混种下羊草和冷蒿根系转录组分析
    5.1 转录组原始数据及组装
    5.2 功能注释结果
        5.2.1 羊草功能注释结果
        5.2.2 冷蒿功能注释结果
    5.3 差异基因分析
        5.3.1 羊草转录组差异基因筛选及富集分析
        5.3.2 冷蒿转录组差异基因筛选及富集分析
    5.4 磷效率相关差异基因筛选及表达分析
        5.4.1 羊草转录组磷效率相关基因筛选及表达分析
        5.4.2 冷蒿转录组磷效率相关基因筛选及表达分析
    5.5 讨论
        5.5.1 转录组测序数据分析
        5.5.2 差异基因表达分析
        5.5.3 磷效率相关差异基因筛选及富集分析
第六章 结论
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]异质养分环境下邻株竞争对3个木荷种源干物质积累及氮磷效率的影响[J]. 姚甲宝,周志春,楚秀丽,徐红兵,童建设.  生态学报. 2018(05)
[2]不同放牧强度下羊草草原群落斑块植被-土壤特征[J]. 胡艳宇,乌云娜,霍光伟,宋彦涛,王晓光,张凤杰.  生态学杂志. 2018(01)
[3]低磷胁迫下杉木无性系根系形态及养分利用响应研究[J]. 韦如萍,胡德活,陈金慧,施季森.  南京林业大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]植物磷转运蛋白基因的研究进展[J]. 郑璐,包媛媛,张鑫臻,杨明,张新永.  生态环境学报. 2017(02)
[5]羊草形态及生物量分配可塑性对土壤供磷能力的响应研究[J]. 郭丰辉,侯向阳,丁勇,李西良,武自念,王珍,胡静,李新乐,马文静,赵劲博.  草业学报. 2016(12)
[6]乙烯刺激对橡胶树磷素营养代谢的影响[J]. 张浩,陈洪举,高乐,何鹏,吴炳孙,张银东.  分子植物育种. 2017(03)
[7]内蒙古羊草草原不同退化阶段土壤养分与植物功能性状的关系[J]. 李丹,康萨如拉,赵梦颖,张庆,任海娟,任婧,周俊梅,王珍,吴仁吉,牛建明.  植物生态学报. 2016(10)
[8]不同环境胁迫对根系分泌有机酸的影响研究进展[J]. 赵宽,周葆华,马万征,羊礼敏.  土壤. 2016(02)
[9]中国草地资源的现状分析[J]. 沈海花,朱言坤,赵霞,耿晓庆,高树琴,方精云.  科学通报. 2016(02)
[10]羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联[J]. 詹书侠,郑淑霞,王扬,白永飞.  植物生态学报. 2016(01)

博士论文
[1]植物响应养分空间异质性分布的动态过程及调控根系获取养分的策略研究[D]. 李洪波.中国农业大学 2014
[2]草甸草原不同退化程度下植被与土壤特征与指示度研究[D]. 乌仁其其格.内蒙古农业大学 2009

硕士论文
[1]油茶适应低磷胁迫的根系生理响应[D]. 叶思诚.中南林业科技大学 2013
[2]土壤营养对入侵杂草紫茎泽兰与替代植物黑麦草苗期竞争力的影响[D]. 赵林.南京农业大学 2007
[3]羊草与芦苇种间关系对主要环境因子的响应[D]. 李阳.东北师范大学 2007



本文编号：3192212