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小麦幼苗累积磷高低品种利用土壤磷差异的生理特性研究

作　者: 李巍
导　师: 张联合
学　校: 河南科技大学
专　业: 植物营养学
关键词: 小麦品种磷利用能力差异生理特性
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

磷是植物正常生长发育必需的大量的磷素。在土壤中，大部分磷主要以难溶的无机磷和有机磷形式存在。不同小麦品种利用土壤磷存在差异，然而引起差异的生理特性还不完全清楚。本项研究根据单株幼苗累积磷差异，从45个河南小麦品种中筛选出磷累积量高（白麦王子、豫麦58、豫农416和济麦22）和低的品种（中育5号、郑麦9023、郑麦004和石麦12），通过模拟大田试验，探讨单株幼苗磷累积量高与低的品种间幼苗利用土壤磷能力差异的生理特性。结果如下：1.在含有磷酸钙溶液中培养，郑麦004和石麦12的植株磷总量显著高于其他6个品种，白麦王子、豫麦58和济麦22的植株磷总量显著高于豫农416、中育5号和郑麦9023。在含有磷酸二氢钙的溶液中培养，石麦12和郑麦004的植株磷总量显著高于其他6个品种，白麦王子、豫麦58和济麦22的植株磷总量显著高于豫农416、中育5号和郑麦9023。2.在植酸溶液中培养，豫麦58和济麦22的植株磷总量显著高于其他6个品种，豫农416、中育5号、郑麦004和石麦12的植株磷总量显著高于白麦王子和郑麦9023。3.豫麦58的酸性磷酸酶活性显著高于其他7个供试品种，济麦22的磷酸酶活性显著高于白麦王子、豫农416、中育5号、郑麦9023、郑麦004和石麦12。4.石麦12和郑麦004的质子分泌量显著高于其他6个品种，豫麦58的质子分泌量显著高于白麦王子、豫农416、郑麦9023、中育5号和济麦22。5.吸收试验结果显示，中育5号与济麦22的吸收磷速率显著高于白麦王子、豫农416、豫麦58、郑麦9023、郑麦004和石麦12。白麦王子和石麦12显著高于豫农416、豫麦58、郑麦9023和郑麦004。6.缺磷条件下石麦12与郑麦004的根长和根尖数显著高于其他6个品种；石麦12的根系总面积和根体积显著高于其他7个品种。正常条件下郑麦004的根长显著高于其他7个品种；豫农416和济麦22的根总面积显著高于其他6个品种；豫麦58和郑麦004的根尖数显著高于其他6个品种；豫农416、郑麦004和济麦22的根系分叉数显著高于其他5个品种；济麦22的根系分枝数显著高于其他7个品种。7.引起单株幼苗累积磷总量差异的主要原因包括以下方面：(1)根系分泌质子和磷酸酶能力强，根系发达，吸收速率高。(2)根系分泌质子和磷酸酶能力强，吸收速率高。(3)根系分泌质子和磷酸酶能力强，根系发达。(4)根系分泌质子能力强，根系发达，吸收速率高。(5)根系分泌磷酸酶能力强，根系发达。(6)根系分泌分泌质子能力强，根系发达。(7)根系分泌磷酸酶能力强，吸收速率高。(8)根系分泌分泌质子能力强，吸收速率高。(9)吸收速率高。(10)根系发达。在引起幼苗利用土壤难溶性磷差异的因素如根系分泌质子量、根系分泌磷酸酶能力、根系形态和吸收速率中，尽管任何三个、两个甚至一个因素都能造成植株磷累积差异，然而，在上述引起磷累积差异的10种原因中，有8种涉及到根系分泌质子量和分泌磷酸酶活性。可见根系分泌质子量和分泌磷酸酶活性是影响小麦幼苗利用土壤磷最关键因素。因此，结合不同小麦品种具体的营养性状，通过遗传改良提高根系分泌质子量和分泌磷酸酶活性，从而提高小麦根系活化土壤磷能力，最终达到提高小麦高效利用土壤磷的目的。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-9
第1章文献综述  9-23
  1.1 磷在植物体内的生理功能  9-10
  1.2 磷在植物和土壤中的含量和分布  10-11
    1.2.1 磷在植物中的含量和分布  10
    1.2.2 磷在土壤中的含量和分布  10-11
  1.3 植物利用磷差异  11-13
    1.3.1 不同植物利用磷差异  11
    1.3.2 植物不同基因型利用磷差异  11-13
  1.4 影响植物利用磷因素  13-20
    1.4.1 根系形态特征  13-15
    1.4.2 根系质子分泌量  15
    1.4.3 根系磷酸酶活性  15-17
    1.4.4 根系有机酸的分泌  17-18
    1.4.5 根系吸收磷动力学参数  18-19
    1.4.6 植物内磷的分配和再利用  19
    1.4.7 植物磷转蛋白表达  19-20
  1.5 植物利用磷的机制  20-21
    1.5.1 植物利用磷的生理学机制  20
    1.5.2 植物利用磷的形态学机制  20
    1.5.3 植物利用磷的遗传学机制  20-21
  1.6 课题立项依据  21-22
  1.7 本研究的技术路线  22-23
第2章试验材料与方法  23-26
  2.1 试验材料  23
  2.2 试验方法  23-25
    2.2.1 不同磷源中小麦幼苗培养  23
    2.2.2 酸性磷酸酶的测定  23
    2.2.3 磷含量的测定  23-24
    2.2.4 根系扫描分析  24
    2.2.5 根系质子分泌量测定  24
    2.2.6 小麦根系吸收速率试验  24
    2.2.7 大田试验  24-25
  2.3 水培试验营养液配方  25
  2.4 数据处理  25-26
第3章结果分析  26-45
  3.1 大田条件下不同品种小麦幼苗累积磷总量差异  26-29
    3.1.1 大田条件下不同品种小麦幼苗茎叶和根磷含量差异  26-27
    3.1.2 大田条件下不同品种小麦幼苗茎叶和根磷总量差异  27-29
  3.2 不同品种小麦利用不同磷源能力差异  29-42
    3.2.1 不同磷源处理下不同品种小麦幼苗茎叶和根磷含量差异  29-32
    3.2.2 不同磷源处理下不同品种小麦幼苗茎叶和根磷总量差异  32-41
    3.2.3 不同品种小麦酸性磷酸酶活性和质子分泌能力差异  41-42
  3.3 不同品种小麦根系形态差异  42-44
    3.3.1 不同品种小麦缺磷条件下根系形态差异  42-43
    3.3.2 不同品种小麦正常条件下根系形态差异  43-44
  3.4 不同品种小麦吸收磷速率差异  44-45
第4章讨论  45-50
第5章结论  50-52
参考文献  52-62
致谢  62-64
攻读硕士学位期间的研究成果  64

小麦幼苗累积磷高低品种利用土壤磷差异的生理特性研究

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