發(fā)布時間：2020-06-16 22:00

【摘要】：甘藍型油菜(以下簡稱為油菜)是我國重要的油料作物之一,但其需肥量高、利用效率偏低。充分挖掘油菜遺傳潛力提升油菜氮效率是降低肥料投入、實現(xiàn)油菜綠色可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。然而,充分了解油菜氮高效的生理機理是提升油菜氮效率的前提和基礎(chǔ)�；�于上述研究背景,本實驗以一對氮效率差油菜種質(zhì)為材料,利用水培試驗從植株表型、根系形態(tài)結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分協(xié)同、氮吸收、轉(zhuǎn)運和利用等方面揭示油菜氮高效的生理機制。主要研究結(jié)果如下:1.在正常供氮條件下,氮效率差異油菜植株表型、氮累積量和總氮利用率差異較小,低氮脅迫加大了種質(zhì)間的差異,氮高效型油菜生物量大于氮低效型油菜,為低氮高效類型。低氮脅迫抑制了油菜的生長,生物量顯著減少,但是促進了主根和側(cè)根伸長,根冠比增加。生物量與根系形態(tài)相關(guān)性分析表明低氮脅迫下,油菜干物質(zhì)的累積對根系總根長、總表面積、體積、側(cè)根數(shù)、主根長、根部生物量的依賴程度增加。低氮脅迫下氮高效型油菜根系總根長、表面積、體積、側(cè)根數(shù)和主根長分別比氮低效型油菜高30.96%、22.02%、24.13%、28.20%和40.62%,且根冠比更為合理。進一步對主根細胞結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn):低氮脅迫下,氮高效型油菜根尖分生區(qū)細胞分裂數(shù)目和伸長區(qū)細胞長度均大于氮低效型油菜,說明低氮脅迫下氮高效型油菜可通過促進主根細胞分裂、增加伸長區(qū)細胞長度來促進主根生長,從而適應低氮脅迫。因此,較為發(fā)達的根系形態(tài)是油菜氮高效的基礎(chǔ)。2.低氮脅迫下油菜氮磷鉀累積量均顯著小于正常水平;而氮高效型油菜氮磷鉀累積量降低幅度較小,且氮磷鉀累積量均顯著大于氮低效型油菜,分別是氮低效型油菜的2.02、1.89和3.37倍,養(yǎng)分間的協(xié)同效果更加明顯,養(yǎng)分吸收能力也更加突出。低氮脅迫下油菜對NO_3~-、NH_4~+的親和力顯著增加,根系吸收動力參數(shù)測定結(jié)果表明油菜氮饑餓脅迫下對NO_3~-、NH_4~+吸收速率均顯著小于正常氮水平,但氮高效型油菜對NO_3~-、NH_4~+吸收速率顯著大于氮低效型油菜。通過~(15)N同位素吸收法測定油菜氮饑餓脅迫下油菜對NO_3~-、NH_4~+的吸收能力,結(jié)果表明油菜更傾向于吸收NH_4~+。此外,氮高效型油菜對NO_3~-、NH_4~+的吸收能力顯著大于氮低效型,對NH_4~+的轉(zhuǎn)運效率亦是如此,而對NO_3~-的轉(zhuǎn)運二者無顯著差異。因此,高效的NO_3~-、NH_4~+吸收速率和NH_4~+轉(zhuǎn)運速率是氮高效型油菜氮積累能力強的可能原因。3.低氮脅迫下油菜氮生理利用率顯著增加,氮高效型油菜生理利用效率顯著大于氮低效型油菜,且植株游離氨基酸含量、葉片谷氨酰胺合成酶和根系硝酸還原酶活力也顯著大于氮低效型油菜。因此,高效的氮同化能力為植株形態(tài)構(gòu)建提供了有利的物質(zhì)基礎(chǔ),是油菜氮高效的重要原因之一。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S565.4
【圖文】：

技術(shù)路線

圖 2.1 不同氮水平下 H6和 L18 的植株表型Fig 2.1 Plant phenotype of H6 and L18 at two N levels.2 氮效率差異種質(zhì)苗期生物量差異表 2.2 為 H6和 L18 苗期在不同氮條件下的生物量以及其它相關(guān)指標數(shù)據(jù)表，通過二因析（LSD 法）數(shù)據(jù)，說明氮濃度對于氮效率差異種質(zhì)苗期生物量的影響大于種質(zhì)的影 L18 在高氮培養(yǎng)條件下培育 14 d 時二者生物量、地上部分干重、根干重以及根冠比均異，但是隨著培養(yǎng)時間的增長，二者生物量、地上部分干重、根干重也顯現(xiàn)出一定這說明氮效率差異種質(zhì)在高氮培養(yǎng)條件下也存在一定的差異，這種差異由種質(zhì)自身決低氮脅迫條件下培育 14 d 時 H6 和 L18 生物量和根系干重表現(xiàn)出顯著差異，氮高效型部干重、根干重和生物量分別為氮低效型油菜的 2.28、1.73、2.07 倍。二者低氮條件下均達到正常條件的 4 倍以上，但是氮高效型油菜根冠比小于氮低效型油菜，比例更更加有利于植株氮吸收與碳骨架供應的平衡。表 2.2 不同氮水平下氮效率差異油菜種質(zhì)的生物量Table 2.2 Differences in biomass of two N efficiency differentiates cultivars at two N levels質(zhì)編號 處理 地上部分干重 根干重 生物量 根冠比

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本文編號：2716647