甘蔗高效吸收利用磷的根系形态及构型机理初探
发布时间：2022-02-10 18:31
磷是植物生长必需的大量营养元素之一,我国南方土壤缺磷造成诸多作物生长受到影响,甘蔗是我国最重要的糖料战略作物,且其种植主要分布在南方酸性土壤范围内,受到低磷环境的限制,因此探究甘蔗对低磷胁迫的适应能力,培育能高效吸收利用磷素的磷高效品种成为最根本的解决途径。本研究以课题组前期研究获得的10个候选磷高效和磷低效甘蔗品种为材料,开展了磷高效的再筛选和确认,得出高效品种ROC22、福农40,低效品种Co285、Phil72-445,并通过营养液培养、根系观察室培养及盆栽培养等方式,进一步对其根系形态、根系动态生长规律、根系空间分布状态以及磷效率进行探究。研究结果主要如下:1、低磷胁迫下,磷高效品种能够调节形态,如根长、根系总面积、根系总体积及侧根等的增加以适应胁迫;2、低磷胁迫下,磷高效品种能够通过改变根系构型的空间分布,即增加浅层根系密度,以获取更多的磷素,更好的适应胁迫机制;3、研究发现磷高效品种ROC22、福农40的磷高效性主要表现在根系部位,低磷胁迫下其根系较低效品种更为发达,磷积累量更多,磷吸收效率、磷利用效率相对低效品种表现更优越。
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２不同品种甘蔗各部位磷含量??Ｆｉｇ．３－２?Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐａｒｔｓ?ｏｆ?ｓｕｇａｒｃａｎｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ??
型对低憐胁迫的适应能力，相对值越高，隣效率系数ＰＥＣＸＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＥｆｆｉｃｉｅｎｔＣｏｆｆｉｃｉｅｎｔ）??越大，表示植株面对低磷胁迫时该性状有更好地抗性。??如图３－６，福农４０、ＲＯＣ２２的单株千重的相对值均显著高于其他品种，Ｐｈｉｌ７２－４４５??相对单株干重值排名靠后。就相对磷含量而言，福农４０、ＲＯＣ２２的值显著高于其他基??因型，云瑞０５－７６８、粤甘２４相对磷含量较低、Ｐｈｉｌ７２－４４５、Ｃｏ２８５等排名靠后，Ｃｏ２８５、??ＭＴ９０－５５、Ｐｈｉｌ７２－４４５的磷含量相对值亦处于较低水平。相对单株总磷积累量即相对磷??吸收效率品种差异表现为，福农４０、ＲＯＣ２２显著高于其他品种，云瑞０５－７６８、Ｐｈｉｌ７２－??４４５相对值较低。相对磷吸收能力品种差异表现为，福农４０、ＲＯＣ２２显著高于其他品??种，Ｃ〇２８５、Ｐｈｉｌ７２－４４５、云瑞０５－７６８、粤甘２４显著低于其他品种。云瑞０５－７６８、粤甘??２４的磷利用效率相对值较高，福农４０、ＲＯＣ２２较低。福农４０、云蔗０３－１０３、ＲＯＣ２２的??磷转移系数相对值显著高于其他品种，云瑞０５－７６８、Ｃｏ２８５、桂糖２９、Ｐｈｉｌ７２－４４５表现??值较低。??综合上述对各品种相对性状的比较
３．２不同磷效率甘蔗苗期根系形态差异分析??３．２．１不同磷效率甘蔗比根长差异分析??如图３－７所示，５?ｐｍｏｌ／Ｌ磷水平下，磷高效品种ＲＯＣ２２和福农４０比根长较正常磷??水平下增长明显，而磷低效品种Ｃ〇２８５比根长则不如正常处理，ＰｈＨ７２－４４５无明显变化＝??此外，０．２?ｍｏｌ／Ｌ磷水平下，磷高效品种比根长较正常磷水平无显著差异，Ｃ〇２８５和Ｐｈｉｌ７２－??４４５出现不同程度的降低。结果表明，两个磷高效品种ＲＯＣ２２和福农４０的比根长应对??低磷胁迫的能力要明显强于两个磷低效品种Ｃ〇２８５和Ｐｈｉｌ７２－４４５。且在较低磷胁迫（５??ｐｍｏｌ／ＬＰ）时优势更加明显。??６００００?Ｄ０．２?Ｑ５?？２００??５００００?－??Ｉ?§?３００００?■?ｆ?Ｙ?議??ｉ■：ｔｒＪ！?ｒＪ?Ａ?■??Ｃｏ２８５?Ｐｈｉｌ７２－４４５?品种?Ｒｏｃ２２?福农４０??ｖａｒｉｅｔｉｅｓ??图３－７不同磷效率甘蔗品种比根长??Ｆｉｇ．?３－７?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｒｏｏｔ?ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓｕｇａｒｃａｎｅ?ａｔ?ｓｅｅｄｌｉｎｇ?ｓｔａｇｅ??３．２．２不同磷效率甘蔗比根表面积差异分析??就比根表面积而言，如图３－８所示，低磷胁迫下，相比于磷正常水平，磷低效品种??Ｃｏ２８５和Ｐｈｉｌ７２－４４５比根表面积均显著降低，其中Ｃｏ２８５达到了显著水平。５?ｐｎｉｏｌ／Ｌ磷??水平下高效品种ＲＯＣ２２和福农４０比报表面积均显著增加，而极低磷胁迫０．２?ｐｉｍｏｌ／Ｌ磷??水平下无明显变化。结果表明
【参考文献】：
期刊论文
[1]高、低糖甘蔗品种成熟期糖分积累特征及代谢相关酶活性分析[J]. 牛俊奇,苗小荣,王道波,杨丽涛,李杨瑞. 江西农业大学学报. 2019(03)
[2]低磷胁迫下燕麦不同磷效率品种生物量及磷素营养的差异[J]. 贺鑫,齐冰洁,王敏,孙艳楠. 分子植物育种. 2019(22)
[3]谷子苗期耐低磷种质筛选及其根系保护酶系统对低磷胁迫的响应[J]. 苑乂川,陈小雨,李明明,李萍,贾亚涛,韩渊怀,邢国芳. 作物学报. 2019(04)
[4]植物耐低磷胁迫的根系适应性机制研究进展[J]. 许仙菊,张永春. 江苏农业学报. 2018(06)
[5]甘蔗磷营养研究进展[J]. 林阿典,陈雪雯,黄莹,黄振瑞,陈迪文,敖俊华,周文灵,江永,李奇伟. 甘蔗糖业. 2018(06)
[6]水培蔬菜技术现状与发展趋势[J]. 李雅旻,刘厚诚. 农业工程技术. 2018(28)
[7]低磷胁迫对太空诱变耐低磷柱花草酸性磷酸酶活性和磷效率的影响[J]. 刘攀道,郇恒福,刘一明,刘国道,白昌军,陈志坚. 草业学报. 2018(08)
[8]大麦种质资源磷利用效率的评价及其转录组分析[J]. 任盼荣,汪军成,姚立蓉,司二静,杨轲,孟亚雄,李葆春,马小乐,王化俊. 大麦与谷类科学. 2018(04)
[9]苦荞耐低磷基因型筛选及评价指标的鉴定[J]. 杨春婷,张永清,马星星,陈伟,董璐,张楚,路之娟. 应用生态学报. 2018(09)
[10]广西甘蔗种植现状、问题及对策[J]. 李炳杨. 热带农业科学. 2018(04)
博士论文
[1]甘蔗叶化学成分及药效学研究[D]. 侯小涛.广西医科大学 2014
[2]低温胁迫下甘蔗后期生理特性及差异蛋白质组学研究[D]. 张保青.广西大学 2013
[3]不同基因型玉米对磷胁迫的反应及根系蛋白质组学研究[D]. 李坤朋.山东大学 2007
[4]生长介质和局部供磷对白羽扇豆排根形成和柠檬酸分泌的影响[D]. 束良佐.中国农业大学 2005
[5]玉米根系对局部供应硝酸盐反应的基因型差异及可能的生理调控机制[D]. 郭亚芬.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]紫花苜蓿磷效率评价体系建立及其氮、磷代谢差异研究[D]. 朱天琦.甘肃农业大学 2018
[2]甘蔗部分磷素响应关键基因的克隆及表达分析[D]. 惠乾龙.福建农林大学 2017
[3]模拟条件下磷肥配施有机肥对土壤磷素转化迁移及水稻吸收利用的影响[D]. 戴佩彬.浙江大学 2016
[4]盐肤木果实多糖和黄酮类化合物提取及黄酮类化合物抗氧化研究[D]. 段文昌.安徽农业大学 2015
[5]低磷诱导拟南芥根际酸化缺失突变体p444基因克隆及功能分析[D]. 王宁.河南大学 2014
[6]甘蔗种业发展现状与对策研究[D]. 赵建屹.福建农林大学 2014
[7]细胞壁果胶在缺磷植物内源磷再利用中的作用机制[D]. 汪志伟.浙江大学 2014
[8]低磷胁迫对小麦染色体代换系幼苗的生理效应及其染色体定位研究[D]. 米少艳.河北农业大学 2013
[9]天然可纺甘蔗纤维的制备与性能研究[D]. 孙臻绪.大连工业大学 2013
[10]中国磷肥行业整合趋势研究[D]. 朱欣欣.武汉理工大学 2012
本文编号：3619324
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２不同品种甘蔗各部位磷含量??Ｆｉｇ．３－２?Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐａｒｔｓ?ｏｆ?ｓｕｇａｒｃａｎｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ??
型对低憐胁迫的适应能力，相对值越高，隣效率系数ＰＥＣＸＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＥｆｆｉｃｉｅｎｔＣｏｆｆｉｃｉｅｎｔ）??越大，表示植株面对低磷胁迫时该性状有更好地抗性。??如图３－６，福农４０、ＲＯＣ２２的单株千重的相对值均显著高于其他品种，Ｐｈｉｌ７２－４４５??相对单株干重值排名靠后。就相对磷含量而言，福农４０、ＲＯＣ２２的值显著高于其他基??因型，云瑞０５－７６８、粤甘２４相对磷含量较低、Ｐｈｉｌ７２－４４５、Ｃｏ２８５等排名靠后，Ｃｏ２８５、??ＭＴ９０－５５、Ｐｈｉｌ７２－４４５的磷含量相对值亦处于较低水平。相对单株总磷积累量即相对磷??吸收效率品种差异表现为，福农４０、ＲＯＣ２２显著高于其他品种，云瑞０５－７６８、Ｐｈｉｌ７２－??４４５相对值较低。相对磷吸收能力品种差异表现为，福农４０、ＲＯＣ２２显著高于其他品??种，Ｃ〇２８５、Ｐｈｉｌ７２－４４５、云瑞０５－７６８、粤甘２４显著低于其他品种。云瑞０５－７６８、粤甘??２４的磷利用效率相对值较高，福农４０、ＲＯＣ２２较低。福农４０、云蔗０３－１０３、ＲＯＣ２２的??磷转移系数相对值显著高于其他品种，云瑞０５－７６８、Ｃｏ２８５、桂糖２９、Ｐｈｉｌ７２－４４５表现??值较低。??综合上述对各品种相对性状的比较
３．２不同磷效率甘蔗苗期根系形态差异分析??３．２．１不同磷效率甘蔗比根长差异分析??如图３－７所示，５?ｐｍｏｌ／Ｌ磷水平下，磷高效品种ＲＯＣ２２和福农４０比根长较正常磷??水平下增长明显，而磷低效品种Ｃ〇２８５比根长则不如正常处理，ＰｈＨ７２－４４５无明显变化＝??此外，０．２?ｍｏｌ／Ｌ磷水平下，磷高效品种比根长较正常磷水平无显著差异，Ｃ〇２８５和Ｐｈｉｌ７２－??４４５出现不同程度的降低。结果表明，两个磷高效品种ＲＯＣ２２和福农４０的比根长应对??低磷胁迫的能力要明显强于两个磷低效品种Ｃ〇２８５和Ｐｈｉｌ７２－４４５。且在较低磷胁迫（５??ｐｍｏｌ／ＬＰ）时优势更加明显。??６００００?Ｄ０．２?Ｑ５?？２００??５００００?－??Ｉ?§?３００００?■?ｆ?Ｙ?議??ｉ■：ｔｒＪ！?ｒＪ?Ａ?■??Ｃｏ２８５?Ｐｈｉｌ７２－４４５?品种?Ｒｏｃ２２?福农４０??ｖａｒｉｅｔｉｅｓ??图３－７不同磷效率甘蔗品种比根长??Ｆｉｇ．?３－７?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｒｏｏｔ?ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ｏｆ?ｓｕｇａｒｃａｎｅ?ａｔ?ｓｅｅｄｌｉｎｇ?ｓｔａｇｅ??３．２．２不同磷效率甘蔗比根表面积差异分析??就比根表面积而言，如图３－８所示，低磷胁迫下，相比于磷正常水平，磷低效品种??Ｃｏ２８５和Ｐｈｉｌ７２－４４５比根表面积均显著降低，其中Ｃｏ２８５达到了显著水平。５?ｐｎｉｏｌ／Ｌ磷??水平下高效品种ＲＯＣ２２和福农４０比报表面积均显著增加，而极低磷胁迫０．２?ｐｉｍｏｌ／Ｌ磷??水平下无明显变化。结果表明
【参考文献】：
期刊论文
[1]高、低糖甘蔗品种成熟期糖分积累特征及代谢相关酶活性分析[J]. 牛俊奇,苗小荣,王道波,杨丽涛,李杨瑞. 江西农业大学学报. 2019(03)
[2]低磷胁迫下燕麦不同磷效率品种生物量及磷素营养的差异[J]. 贺鑫,齐冰洁,王敏,孙艳楠. 分子植物育种. 2019(22)
[3]谷子苗期耐低磷种质筛选及其根系保护酶系统对低磷胁迫的响应[J]. 苑乂川,陈小雨,李明明,李萍,贾亚涛,韩渊怀,邢国芳. 作物学报. 2019(04)
[4]植物耐低磷胁迫的根系适应性机制研究进展[J]. 许仙菊,张永春. 江苏农业学报. 2018(06)
[5]甘蔗磷营养研究进展[J]. 林阿典,陈雪雯,黄莹,黄振瑞,陈迪文,敖俊华,周文灵,江永,李奇伟. 甘蔗糖业. 2018(06)
[6]水培蔬菜技术现状与发展趋势[J]. 李雅旻,刘厚诚. 农业工程技术. 2018(28)
[7]低磷胁迫对太空诱变耐低磷柱花草酸性磷酸酶活性和磷效率的影响[J]. 刘攀道,郇恒福,刘一明,刘国道,白昌军,陈志坚. 草业学报. 2018(08)
[8]大麦种质资源磷利用效率的评价及其转录组分析[J]. 任盼荣,汪军成,姚立蓉,司二静,杨轲,孟亚雄,李葆春,马小乐,王化俊. 大麦与谷类科学. 2018(04)
[9]苦荞耐低磷基因型筛选及评价指标的鉴定[J]. 杨春婷,张永清,马星星,陈伟,董璐,张楚,路之娟. 应用生态学报. 2018(09)
[10]广西甘蔗种植现状、问题及对策[J]. 李炳杨. 热带农业科学. 2018(04)
博士论文
[1]甘蔗叶化学成分及药效学研究[D]. 侯小涛.广西医科大学 2014
[2]低温胁迫下甘蔗后期生理特性及差异蛋白质组学研究[D]. 张保青.广西大学 2013
[3]不同基因型玉米对磷胁迫的反应及根系蛋白质组学研究[D]. 李坤朋.山东大学 2007
[4]生长介质和局部供磷对白羽扇豆排根形成和柠檬酸分泌的影响[D]. 束良佐.中国农业大学 2005
[5]玉米根系对局部供应硝酸盐反应的基因型差异及可能的生理调控机制[D]. 郭亚芬.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]紫花苜蓿磷效率评价体系建立及其氮、磷代谢差异研究[D]. 朱天琦.甘肃农业大学 2018
[2]甘蔗部分磷素响应关键基因的克隆及表达分析[D]. 惠乾龙.福建农林大学 2017
[3]模拟条件下磷肥配施有机肥对土壤磷素转化迁移及水稻吸收利用的影响[D]. 戴佩彬.浙江大学 2016
[4]盐肤木果实多糖和黄酮类化合物提取及黄酮类化合物抗氧化研究[D]. 段文昌.安徽农业大学 2015
[5]低磷诱导拟南芥根际酸化缺失突变体p444基因克隆及功能分析[D]. 王宁.河南大学 2014
[6]甘蔗种业发展现状与对策研究[D]. 赵建屹.福建农林大学 2014
[7]细胞壁果胶在缺磷植物内源磷再利用中的作用机制[D]. 汪志伟.浙江大学 2014
[8]低磷胁迫对小麦染色体代换系幼苗的生理效应及其染色体定位研究[D]. 米少艳.河北农业大学 2013
[9]天然可纺甘蔗纤维的制备与性能研究[D]. 孙臻绪.大连工业大学 2013
[10]中国磷肥行业整合趋势研究[D]. 朱欣欣.武汉理工大学 2012
本文编号：3619324
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