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低氮营养对小麦幼苗根系生长与氮素吸收利用的影响及其生理机制

发布时间:2021-10-21 03:11
  氮肥是作物产量的主要限制因子之一。现代作物生产为提高产量大量投入氮肥造成作物品种的耐肥性增加而氮肥利用效率降低,从而导致增产效果下降,氮肥大量流失造成能源浪费与环境污染。在稳定作物产量的同时减少氮肥施用将是未来作物生产亟待解决的主要问题。小麦生产中大量施用基肥导致氮肥过量而损失加剧,减少前期施氮将有助于降低施氮量,从而提高氮肥利用效率。然而,小麦苗期根系生长和氮素吸收对低氮营养的响应机理尚不清楚。水培试验选用两个对低氮环境响应差异的小麦品种早洋麦(低氮敏感型)和扬麦158(耐低氮型)为材料,设计0.25、1.0和5.0 mmol L-1(CK)NO3-营养水平,研究了小麦苗期生长和光合作用对低氮营养的响应特征,明确了低氮营养下小麦幼苗根系形态建成与内源激素平衡的关系,阐明了根系NO3-载体表达和氮代谢的响应机理及其与氮素吸收利用的关系,结果将为小麦氮高效品种选育及精确氮肥管理提供依据。主要研究结果如下:1.低氮营养下小麦幼苗通过打破体内激素平衡促进根系伸长从而提高了根系吸收面积.低氮营养降低了植物地上部的生长,增加了根系生长,进一步研究发现,低氮营养提高了两个小麦品种根系特别是次生根的... 

【文章来源】:南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:189 页

【学位级别】:博士

【图文】:

低氮营养对小麦幼苗根系生长与氮素吸收利用的影响及其生理机制


图1-2生长信号途径影响侧根发生(Bertda/.,2010)??

路径图,路径,光合作用,光合


?asparagine??\?3?6ENES?/??f?\?/?'X??glutamate?Z-oxoglutorate??NH^?3?GENES?I?glutamate??T4?&OGAT?<??y?2?6ENES?2?6GNES??6DH???glutomatc?glut?am?ine?I ̄6DH ̄I??f?V?4&enes?y? ̄nr??2-oxoglutQrate?.?>?9S?^?、我??2-ox〇9lutQrate?NH4*??NH4+??图1-9氮同化路径(Gloria,?2003)??Fig.?1-9?Nitrogen?Assimilatory?Pathway.??3.3低氮营养对作物光合特性的影响??光合作用为植株生长提供物质积累,同时也是能量代谢的重要来源之一,光合速??率直接受叶片氮状况的影响。光合与氮素同化关系非常密切,首先光合作用与NO,??同化均在叶绿体内发生,且C02同化和光合以及其他电子传递链的有机碳和能量为??碳、氮代谢提供了能量来源。研宄表明光合作用产生的能量及其中间产物(例如有??机酸)大部分被用于碳、氮代谢,在某些组织中氮代谢甚至可消耗掉光合作用能量??的?55?%?(Javi?e,〇/?,2015)。??正常生长条件下作物会将大部分吸收的氮向上运输到长势优良的叶片,为其光合??作用提供氮源,从而增加C02的同化;而在低氮条件下,作物光合作用一般会显著??降低。主要原因之一则是由于氮素吸收量降低导致用于光合作用叶绿素和RuBP羧化??酶合成减少。Lie/〇/.?(2013)研究发现,低氮显著降低了低氮敏感型小麦品种功能??叶的净光合速率,但是对耐低

小麦,幼苗,植株,茎蘖


?低氮营养对小麦苗期根系生长及氮素吸收利用的影响及其生理机制???2.1植株生长特征??由图2-丨可知,低氮处理降低了两个小麦品种的茎蘖数,随着处理时间的增加,??与对照相比,茎蘖数的降低幅度增加:低氮处理20天后,两个小麦品种间茎蘖数降??低幅度差异先升高后下降,而低氮处理5至10天期间,两个小麦品种间具有极显著??差异,而T1和T2处理之间茎蘖数无显著差异;低氮处理10天后,品种间比较发现,??扬麦158具有较多的茎蘖数。低氮处理降低了两个小麦品种的株高和总叶面积,且??趋势与茎蘖数相似,但低氮处理10天后,扬麦158株高和总叶面积T1与T2处理与??对照相比差异不显著,且处理间无明显差异;而早洋麦均显著降低,且株高表现为??T1与对照相比无显著差异而T2则显著降低,处理间差异显著,总叶面积则是TI和??T2处理与对照相比均显著降低,但处理之间差异不显著。短期低氮处理增加了两个??小麦品种的根数,但差异不显著。两次试验变化基本一致(图2-1)。??2013年11月?2014年3月??6?-1???30?7????30??12?S?10?20?12?S?10?20?12?S?10?20?12?S?!0?20??处钾时间?处砰时间??Days?after?LN?treatment?(DAT)?Days?afta?LN?treatment?(DAT)??—O-?YM15?*CK?-A-?ZYM-CK?-〇—?^1158-0;????*?ZYM-CK??—YM1S8-T1???ZYM-Tt?VM1J8*T1?ZYM-T1??-?-VM1MH7?ZYM-T2?-?-YMl?T

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本文编号:3448124

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