冬小麦在不同磷源条件下根系特征和菌根响应度差异
发布时间：2020-12-29 20:07
磷作为植物的大量元素,对植物生长发育具有重要作用,根系是获取磷的主要途径之一,根系结构和形态、生理特征对于植物磷效率具有重要作用,充分挖掘小麦根系特征是提高小麦吸收和利用土壤中磷的有效方法之一,同时土壤中存在着大量的丛枝菌根真菌（arbuscularmycorrhizalfungi,AMF）可以与作物形成共生关系,形成的菌根途径可以扩大对磷的探索和吸收。本文通过盆栽试验和田间试验的方法,首先研究了在温室中高低磷水平下不同磷效率小麦地上部和地下部特征以及相关性策略变化。然后通过设置3个无机磷水平,5个有机磷水平以及接种AMF后研究小麦根系特征和地上部特征的变化以及不同品种的菌根响应度差异以及影响因素。最后,在田间添加苯菌灵（用于杀灭土壤中原位的AMF）研究自然条件下菌根侵染后根系特征变化。主要结论如下:（1）在低磷条件（0 mg·kg-1）下,高磷效率小麦的地上部生物量、地上部磷含量、磷浓度、相对生长速率和叶绿素含量均显著高于低磷效率品种。在低磷水平下,高磷效率的小麦比低磷效率小麦拥有更小的根长和更低的根冠比,但比它们具有更高的酸性磷酸活性、较多细根比例和较小的根系直径。无论是高磷效率小...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图４不同磷效率根系特征在高低磷水平下的响应??Ｆｉｇ．３?Ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｏｆ?ｒｏｏｔ?ｔ?
?－０．６?－?＼?－０．６?－??－０．８?－?＼?－０．８?－??▲、根长??＿Ｊ?Ｑ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?－ｌ〇?＇?１?１?１?１?Ｉ?１?１?１?１??－１．０－０．８－０．６－０．４－０．２０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０?－１．０－０．８－０．６－０．４－０．２０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??主成分１?（３８．１°／。）?主成分１?（３５．６％）??沖：▲代表低瞵效率品种．＊代及？磷效率品种。??图６?２０个小麦低磷（ａ）和高磷（ｂ＞地上、地下性状主成分分析结果??Ｆｉｇ．６?Ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ａｎａｌｙｓｉｓ?（ＰＣＡ）?ｕｓｉｎｇ?ａｂｏｖｅ－?ａｎｄ?ｂｅｌｏｗ－ｇｒｏｕｎｄ?Ｉｒａｉｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?２０?ｓｔｕｄｉｅｄ??ｗｈｅａｔ?ａｔ?ｌｏｗ?Ｐ?（ａ）?ａｎｄ?ｈｉｇｈ?Ｐ?（ｂ）??在高磷条件下，前两个主成分分别占总变异的３５．６％和２４．３％?（图ｂ）。４个??根系形态性状对主成分１有较强的贡献，３个根系性状，根冠比、根重、根长主??要对主成分２有贡献。两个生理特征，根际土?ｐＨ主要参与主成分１的形成，而??酸性磷酸活性主要参与ＰＣ２的形成。因子得分显示，主成分１和主成分２几乎??可以区分出不同磷效率品种，与低磷时候相比，高磷水平时的因子载荷图也发生??了很大变化。??３．１．５讨论??本研究中，使用了?２０个不同磷效率的小麦品种，并将它们分为低磷效率和??高磷效率品种，以探索地上性状的变化。我们在低磷和高磷水平下分析了一系列??地上部和地下部性状，来确定不同磷
．５２６＊??细根比例?４．５１５＊＊?１０．０１３＊＊?１．５１９??根长?４．４１３＊＊?１７．２４７＊＊＊?０．８６４??根系干重?３．８９８＊?２３．４５４＊＊＊?３．５９２＊??根冠比?４．４８６＊＊?３９．２８９＊＊＊?３．７９６＊??注：表内数值为Ｆ值，？、＊＊和＊＊＊分别表示Ｐ５０．０５、ＰＳＪ．０１和ＰＳＯ．ＯＯＩ，括号里的数值为自由度（ｄｆ）。??田间试验中添加苯菌灵和不添加苯菌灵的不同品种小麦地上部干重和叶面??积变化的结果如图所示，由图７?（ａ）可知，与不添加苯菌灵处理相比，除ＨＮ８５－??９以外，其他所有小麦品种的地上部干重在添加苯菌灵之后均存在显著性差异，??并且大多数品种的地上部干重降低，只有ＨＮ８５－９和ＳＭ１５的地上部干重有所增??加，ＳＭ１５下降达到显著性水平。未添加苯菌灵时，ＨＮ８５－９的地上部干重显著大??于其他品种，ＪＭ３６地上部干重最校添加苯菌灵后，ＨＮ８５－９仍然保持最大干重。??由图７?（ｂ）可知，与未添加苯菌灵处理相比，添加苯菌灵后，６个小麦品种??的叶面积均有所下降，ＪＭ２６、ＪＭ３６、ＳＭ１５、ＢＪ１３均达到显著性水平。未添加苯??菌灵时，小麦品种之间叶面积不存在显著性差异。添加苯菌灵后，ＨＮ８５－９的叶??面积显著大于其他品种，而ＪＭ３６叶面积最小，ＪＭ２６、Ｈ６１７２、ＳＭ１５叶面积介??于两者之间，并不存在显著性差异。??Ｉ－Ｂｅｎｏｍｙｌ??２．０?ｒ?（ａ）?．?＿＋Ｂｅｎ〇ｍｙ１??＾?ａ?ＪＬ?ａ?＊?＊?＊＊??！：：：＾?ｒｔ?１?ｎ?ｆｉ?ｎ??１２５０「（ｂ）?ａ?ａ??ａ?＊?＊?ａ?ａｂ?ａ?＊
【参考文献】：
期刊论文
[1]根系分泌物调控植物适应低磷胁迫的机制[J]. 田江,梁翠月,陆星,陈倩倩. 华南农业大学学报. 2019(05)
[2]低磷胁迫下不同磷效率基因型棉花的根系形态特征[J]. 罗佳,候银莹,程军回,王宁宁,陈波浪. 中国农业科学. 2016(12)
[3]不同磷形态对两种磷效率小麦根系指标与根际特征差异的影响[J]. 展晓莹,候焱焱,张淑香. 核农学报. 2013(07)
[4]Interactive effects of phosphorus deficiency and exogenous auxin on root morphological and physiological traits in white lupin (Lupinus albus L.)[J]. TANG HongLiang,SHEN JianBo,ZHANG FuSuo,RENGEL Zed. Science China(Life Sciences). 2013(04)
[5]小麦不同磷效率品种对不同磷源的利用差异及酸性磷酸酶的作用[J]. 吴沂珀,张锡洲,李廷轩,阳显斌,吴德勇. 核农学报. 2013(03)
[6]农田土壤磷素流失研究进展[J]. 李学平,邹美玲. 中国农学通报. 2010(11)
[7]丛枝菌根真菌对牡丹生长及相关生理指标的影响[J]. 陈丹明,郭娜,郭绍霞. 西北植物学报. 2010(01)
[8]缺磷胁迫条件下大豆根系有机酸的分泌特性[J]. 王树起,韩晓增,乔云发,严君,李晓慧. 大豆科学. 2009(03)
[9]低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响[J]. 黄爱缨,代先祝,王三根,蔡一林. 西南大学学报(自然科学版). 2008(04)
[10]磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系[J]. 刘灵,廖红,王秀荣,严小龙. 应用生态学报. 2008(03)
博士论文
[1]作物根系对局部供应水氮的响应及其生理机制[D]. 牛晓丽.西北农林科技大学 2016
硕士论文
[1]低磷对霸王根形态和根系分泌物的影响[D]. 王岚.兰州大学 2019
本文编号：2946231
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图４不同磷效率根系特征在高低磷水平下的响应??Ｆｉｇ．３?Ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｏｆ?ｒｏｏｔ?ｔ?
?－０．６?－?＼?－０．６?－??－０．８?－?＼?－０．８?－??▲、根长??＿Ｊ?Ｑ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?－ｌ〇?＇?１?１?１?１?Ｉ?１?１?１?１??－１．０－０．８－０．６－０．４－０．２０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０?－１．０－０．８－０．６－０．４－０．２０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??主成分１?（３８．１°／。）?主成分１?（３５．６％）??沖：▲代表低瞵效率品种．＊代及？磷效率品种。??图６?２０个小麦低磷（ａ）和高磷（ｂ＞地上、地下性状主成分分析结果??Ｆｉｇ．６?Ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ａｎａｌｙｓｉｓ?（ＰＣＡ）?ｕｓｉｎｇ?ａｂｏｖｅ－?ａｎｄ?ｂｅｌｏｗ－ｇｒｏｕｎｄ?Ｉｒａｉｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?２０?ｓｔｕｄｉｅｄ??ｗｈｅａｔ?ａｔ?ｌｏｗ?Ｐ?（ａ）?ａｎｄ?ｈｉｇｈ?Ｐ?（ｂ）??在高磷条件下，前两个主成分分别占总变异的３５．６％和２４．３％?（图ｂ）。４个??根系形态性状对主成分１有较强的贡献，３个根系性状，根冠比、根重、根长主??要对主成分２有贡献。两个生理特征，根际土?ｐＨ主要参与主成分１的形成，而??酸性磷酸活性主要参与ＰＣ２的形成。因子得分显示，主成分１和主成分２几乎??可以区分出不同磷效率品种，与低磷时候相比，高磷水平时的因子载荷图也发生??了很大变化。??３．１．５讨论??本研究中，使用了?２０个不同磷效率的小麦品种，并将它们分为低磷效率和??高磷效率品种，以探索地上性状的变化。我们在低磷和高磷水平下分析了一系列??地上部和地下部性状，来确定不同磷
．５２６＊??细根比例?４．５１５＊＊?１０．０１３＊＊?１．５１９??根长?４．４１３＊＊?１７．２４７＊＊＊?０．８６４??根系干重?３．８９８＊?２３．４５４＊＊＊?３．５９２＊??根冠比?４．４８６＊＊?３９．２８９＊＊＊?３．７９６＊??注：表内数值为Ｆ值，？、＊＊和＊＊＊分别表示Ｐ５０．０５、ＰＳＪ．０１和ＰＳＯ．ＯＯＩ，括号里的数值为自由度（ｄｆ）。??田间试验中添加苯菌灵和不添加苯菌灵的不同品种小麦地上部干重和叶面??积变化的结果如图所示，由图７?（ａ）可知，与不添加苯菌灵处理相比，除ＨＮ８５－??９以外，其他所有小麦品种的地上部干重在添加苯菌灵之后均存在显著性差异，??并且大多数品种的地上部干重降低，只有ＨＮ８５－９和ＳＭ１５的地上部干重有所增??加，ＳＭ１５下降达到显著性水平。未添加苯菌灵时，ＨＮ８５－９的地上部干重显著大??于其他品种，ＪＭ３６地上部干重最校添加苯菌灵后，ＨＮ８５－９仍然保持最大干重。??由图７?（ｂ）可知，与未添加苯菌灵处理相比，添加苯菌灵后，６个小麦品种??的叶面积均有所下降，ＪＭ２６、ＪＭ３６、ＳＭ１５、ＢＪ１３均达到显著性水平。未添加苯??菌灵时，小麦品种之间叶面积不存在显著性差异。添加苯菌灵后，ＨＮ８５－９的叶??面积显著大于其他品种，而ＪＭ３６叶面积最小，ＪＭ２６、Ｈ６１７２、ＳＭ１５叶面积介??于两者之间，并不存在显著性差异。??Ｉ－Ｂｅｎｏｍｙｌ??２．０?ｒ?（ａ）?．?＿＋Ｂｅｎ〇ｍｙ１??＾?ａ?ＪＬ?ａ?＊?＊?＊＊??！：：：＾?ｒｔ?１?ｎ?ｆｉ?ｎ??１２５０「（ｂ）?ａ?ａ??ａ?＊?＊?ａ?ａｂ?ａ?＊
【参考文献】：
期刊论文
[1]根系分泌物调控植物适应低磷胁迫的机制[J]. 田江,梁翠月,陆星,陈倩倩. 华南农业大学学报. 2019(05)
[2]低磷胁迫下不同磷效率基因型棉花的根系形态特征[J]. 罗佳,候银莹,程军回,王宁宁,陈波浪. 中国农业科学. 2016(12)
[3]不同磷形态对两种磷效率小麦根系指标与根际特征差异的影响[J]. 展晓莹,候焱焱,张淑香. 核农学报. 2013(07)
[4]Interactive effects of phosphorus deficiency and exogenous auxin on root morphological and physiological traits in white lupin (Lupinus albus L.)[J]. TANG HongLiang,SHEN JianBo,ZHANG FuSuo,RENGEL Zed. Science China(Life Sciences). 2013(04)
[5]小麦不同磷效率品种对不同磷源的利用差异及酸性磷酸酶的作用[J]. 吴沂珀,张锡洲,李廷轩,阳显斌,吴德勇. 核农学报. 2013(03)
[6]农田土壤磷素流失研究进展[J]. 李学平,邹美玲. 中国农学通报. 2010(11)
[7]丛枝菌根真菌对牡丹生长及相关生理指标的影响[J]. 陈丹明,郭娜,郭绍霞. 西北植物学报. 2010(01)
[8]缺磷胁迫条件下大豆根系有机酸的分泌特性[J]. 王树起,韩晓增,乔云发,严君,李晓慧. 大豆科学. 2009(03)
[9]低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响[J]. 黄爱缨,代先祝,王三根,蔡一林. 西南大学学报(自然科学版). 2008(04)
[10]磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系[J]. 刘灵,廖红,王秀荣,严小龙. 应用生态学报. 2008(03)
博士论文
[1]作物根系对局部供应水氮的响应及其生理机制[D]. 牛晓丽.西北农林科技大学 2016
硕士论文
[1]低磷对霸王根形态和根系分泌物的影响[D]. 王岚.兰州大学 2019
本文编号：2946231
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