硼氮互作下棉花生理代谢及叶柄环带形成差异研究
发布时间：2021-08-06 04:03
棉花（Gossypium hirsutum L.）是需硼量较大的双子叶植物。长江流域棉区是我国三大主产棉区之一,土壤有效硼平均含量仅为0.4 mg kg-1,明显低于棉花潜在缺硼临界值0.8 mg kg-1,因此施硼是提高长江流域棉花产量和品质主要的农艺措施之一。氮是影响作物生长、发育、产量和品质的关键因素,棉花的生育期较长,需氮量较大,且长江流域棉区重视秋桃产量,生产上倾向于增施氮肥以获得棉花高产。由于施氮量较高,部分棉田即使施用硼肥仍然发现叶柄环带等典型的缺硼症状。因此探索硼氮互作对棉花叶柄环带的形成、叶片和根系代谢产物的变化以及其它矿质养分吸收利用的影响,有助于理解硼氮对棉花生理代谢的影响,丰富棉花硼氮营养理论,为棉花合理的施用硼氮肥提供理论基础。本研究以棉花作为试验材料,通过田间试验、盆栽试验和营养液培养相结合的方式,采用石蜡组织切片、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）技术比较棉花叶柄环带部位和非环带部位维管束结构、导管形态和细胞壁力学性质的差异;通过傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）技术分析...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
缺硼胁迫下棉花叶柄生理变化（周晓峰，1999）
硼与 RG-II 交联形成硼糖二聚体对保护植物细胞器，增强植物的机械强度，维持植物的形态结构方面具有十分重要的作用（O'Neill et al., 2004）。L uchli（2002）认为在植物生长过程中，适量的硼有助于植物形成适宜的细胞壁孔隙，控制细胞壁的拉伸强度。硼缺乏胁迫则会减少 RG-II 二聚体的形成，导致细胞壁不正常的膨胀，细胞壁延展性降低，细胞壁易破裂，植物组织变脆（Cong et al., 2015）。同时，缺硼导致植物细胞壁孔隙不规则增大，植物的维管束组织受损、导管中有大量侵填体堆积等现象（Ishii et al., 2001; Li et al., 2016a）。此外，研究表明缺硼导致基因拟南芥根系中两个扩展蛋白（EXP14 和 EXPB1），两个多聚半乳糖（At1g05650 和At2g43880），两个果胶甲（PME2 和 At3g10720）以及一个果胶裂解酶（At3g07010）的 mRNA 表达量减少（Camacho-Cristóbal et al., 2008a）。缺硼也降低了纤维素合成酶样基因（CSLB5）转录水平（Camacho-Cristóbal et al., 2008a）。表明硼除了通过两个鼠李糖半乳糖醛酸聚糖 II 分子的交联来稳定细胞壁外，还能调节参与细胞壁合成和修饰的基因的转录水平来稳定细胞壁。
111-3 硼吸收路径模型（A：硼通过质膜传输；B: 低 B 条件下拟南芥根 NIPBOR1 和 BOR2 的细胞型特异表达模式）（Akira and Junpei, 2017）ig.1-3 Models of B absorption pathways (A: Boron transport across the plasbrane; B: Cell-type specific expression patterns of NIP5;1, BOR1, and BOArabidopsis roots under low-B conditions)
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮肥用量及其后效对棉花产量和生物质累积动态的影响[J]. 宋兴虎,Tufail Ahmed Wagan,Biangkham Souliyanonh,Saif Ali,黄颖,袁源,杨国正. 棉花学报. 2018(02)
[2]黄河流域棉区棉花生产现状及发展建议[J]. 王红梅,赵云雷,陈伟,赵佩. 中国棉花. 2018(02)
[3]我国作物硼营养与硼肥施用的研究进展[J]. 徐芳森,王运华. 植物营养与肥料学报. 2017(06)
[4]我国主栽棉花品种的棉籽油资源评价与分析[J]. 王美霞,马磊,徐双娇,魏守军,杨伟华,王延琴,周大云,杜双奎. 棉花学报. 2017(02)
[5]硼利用效率不同的柑橘砧木光合性能差异研究[J]. 卢晓佩,姜存仓,董肖昌,吴秀文,闫磊. 植物营养与肥料学报. 2017(02)
[6]不同氮肥用量对春玉米幼苗生长和根系形态的影响[J]. 马星竹,周宝库,郝小雨,李一丹. 黑龙江农业科学. 2016(07)
[7]硼胁迫对枳橙砧木细根根尖成熟区和幼嫩叶片细胞结构的影响[J]. 刘磊超,姜存仓,董肖昌,吴秀文,刘桂东,卢晓佩. 中国农业科学. 2015(24)
[8]鄱阳湖区“千斤棉”试验施肥的问题与对策[J]. 操宇琳,陈宜,鲁速明,杨磊,夏绍南,钟敏,刘亚平. 中国棉花. 2014(08)
[9]硼在植物体内的生理效应及其对几种重要代谢产物影响的研究进展[J]. 刘磊超,姜存仓,刘桂东,董肖昌. 中国农学通报. 2014(06)
[10]硼抑制植物病害作用及机制的研究进展[J]. 李娜,李振轮,王晗,杨笑笑,何凯,杨水英. 植物生理学报. 2014(01)
博士论文
[1]氮供应对油菜叶片氮形态分配与光合氮利用效率的影响机制[D]. 刘涛.华中农业大学 2018
[2]油菜细胞壁机械特性、激素与活性氧信号响应低硼胁迫的基因型差异[D]. 周婷.华中农业大学 2017
[3]不同柑橘砧木对缺硼的响应差异及结构变化与代谢机制[D]. 董肖昌.华中农业大学 2016
[4]基于组学的柑橘缺硼响应的分子机理[D]. 杨成泉.华中农业大学 2015
[5]甘蓝型油菜硼转运子基因的克隆、表达和分子进化[D]. 孙进华.华中农业大学 2011
[6]氮素调控棉花（Gossypium hirsutum L.）纤维比强度形成的生理基础研究[D]. 马溶慧.南京农业大学 2008
硕士论文
[1]硼肥Etibor-48和Colemanite硼释放特性及其对作物产量和品质的影响[D]. 马欣.华中农业大学 2011
[2]钙和硼对大豆吸收氮、磷、钾养分及其生长、产量的影响[D]. 乔西.广西大学 2008
[3]施硼对棉花生理生化和产量品质的影响[D]. 张学斌.西南大学 2008
本文编号：3325030
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
缺硼胁迫下棉花叶柄生理变化（周晓峰，1999）
硼与 RG-II 交联形成硼糖二聚体对保护植物细胞器，增强植物的机械强度，维持植物的形态结构方面具有十分重要的作用（O'Neill et al., 2004）。L uchli（2002）认为在植物生长过程中，适量的硼有助于植物形成适宜的细胞壁孔隙，控制细胞壁的拉伸强度。硼缺乏胁迫则会减少 RG-II 二聚体的形成，导致细胞壁不正常的膨胀，细胞壁延展性降低，细胞壁易破裂，植物组织变脆（Cong et al., 2015）。同时，缺硼导致植物细胞壁孔隙不规则增大，植物的维管束组织受损、导管中有大量侵填体堆积等现象（Ishii et al., 2001; Li et al., 2016a）。此外，研究表明缺硼导致基因拟南芥根系中两个扩展蛋白（EXP14 和 EXPB1），两个多聚半乳糖（At1g05650 和At2g43880），两个果胶甲（PME2 和 At3g10720）以及一个果胶裂解酶（At3g07010）的 mRNA 表达量减少（Camacho-Cristóbal et al., 2008a）。缺硼也降低了纤维素合成酶样基因（CSLB5）转录水平（Camacho-Cristóbal et al., 2008a）。表明硼除了通过两个鼠李糖半乳糖醛酸聚糖 II 分子的交联来稳定细胞壁外，还能调节参与细胞壁合成和修饰的基因的转录水平来稳定细胞壁。
111-3 硼吸收路径模型（A：硼通过质膜传输；B: 低 B 条件下拟南芥根 NIPBOR1 和 BOR2 的细胞型特异表达模式）（Akira and Junpei, 2017）ig.1-3 Models of B absorption pathways (A: Boron transport across the plasbrane; B: Cell-type specific expression patterns of NIP5;1, BOR1, and BOArabidopsis roots under low-B conditions)
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮肥用量及其后效对棉花产量和生物质累积动态的影响[J]. 宋兴虎,Tufail Ahmed Wagan,Biangkham Souliyanonh,Saif Ali,黄颖,袁源,杨国正. 棉花学报. 2018(02)
[2]黄河流域棉区棉花生产现状及发展建议[J]. 王红梅,赵云雷,陈伟,赵佩. 中国棉花. 2018(02)
[3]我国作物硼营养与硼肥施用的研究进展[J]. 徐芳森,王运华. 植物营养与肥料学报. 2017(06)
[4]我国主栽棉花品种的棉籽油资源评价与分析[J]. 王美霞,马磊,徐双娇,魏守军,杨伟华,王延琴,周大云,杜双奎. 棉花学报. 2017(02)
[5]硼利用效率不同的柑橘砧木光合性能差异研究[J]. 卢晓佩,姜存仓,董肖昌,吴秀文,闫磊. 植物营养与肥料学报. 2017(02)
[6]不同氮肥用量对春玉米幼苗生长和根系形态的影响[J]. 马星竹,周宝库,郝小雨,李一丹. 黑龙江农业科学. 2016(07)
[7]硼胁迫对枳橙砧木细根根尖成熟区和幼嫩叶片细胞结构的影响[J]. 刘磊超,姜存仓,董肖昌,吴秀文,刘桂东,卢晓佩. 中国农业科学. 2015(24)
[8]鄱阳湖区“千斤棉”试验施肥的问题与对策[J]. 操宇琳,陈宜,鲁速明,杨磊,夏绍南,钟敏,刘亚平. 中国棉花. 2014(08)
[9]硼在植物体内的生理效应及其对几种重要代谢产物影响的研究进展[J]. 刘磊超,姜存仓,刘桂东,董肖昌. 中国农学通报. 2014(06)
[10]硼抑制植物病害作用及机制的研究进展[J]. 李娜,李振轮,王晗,杨笑笑,何凯,杨水英. 植物生理学报. 2014(01)
博士论文
[1]氮供应对油菜叶片氮形态分配与光合氮利用效率的影响机制[D]. 刘涛.华中农业大学 2018
[2]油菜细胞壁机械特性、激素与活性氧信号响应低硼胁迫的基因型差异[D]. 周婷.华中农业大学 2017
[3]不同柑橘砧木对缺硼的响应差异及结构变化与代谢机制[D]. 董肖昌.华中农业大学 2016
[4]基于组学的柑橘缺硼响应的分子机理[D]. 杨成泉.华中农业大学 2015
[5]甘蓝型油菜硼转运子基因的克隆、表达和分子进化[D]. 孙进华.华中农业大学 2011
[6]氮素调控棉花（Gossypium hirsutum L.）纤维比强度形成的生理基础研究[D]. 马溶慧.南京农业大学 2008
硕士论文
[1]硼肥Etibor-48和Colemanite硼释放特性及其对作物产量和品质的影响[D]. 马欣.华中农业大学 2011
[2]钙和硼对大豆吸收氮、磷、钾养分及其生长、产量的影响[D]. 乔西.广西大学 2008
[3]施硼对棉花生理生化和产量品质的影响[D]. 张学斌.西南大学 2008
本文编号：3325030
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3325030.html
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