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《华中农业大学》 2010年
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不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究

夏颖  
【摘要】: 利用本实验室从86个棉花种质资源中筛选、鉴定出的钾“双高”棉花基因型103和钾“双低”棉花基因型122为典型材料,在前期的研究基础上,通过根箱、水培和土培嫁接试验相结合的方法,研究了2个不同棉花基因型钾吸收效率和利用效率的差异:通过根箱试验探讨了2个棉花基因型对钾素吸收和利用方面的差异;通过水培试验分析了2个棉花基因型根系吸收效率的生理机制差异;通过嫁接深入阐明了影响二者在吸收效率和利用效率方面的差异的原因。获得的主要研究结果如下: 1.不同的棉花基因型生长动态规律存在差异。高效基因型103和低效基因型122相比,在进入花铃期后叶片数、株高生长逐渐放缓,坐桃期早于低效基因型122,并且桃数显著多于低效基因型122,较早进入生殖生长期。并且通过嫁接发现叶片数、现蕾数和桃数的动态生长规律和地上部关系较密切,而株高的动态生长规律和根系关系较密切。 2.不同的棉花基因型生物量和干物质分配存在显著性差异。103钾高效基因型无论施钾与否,其全株重均高于122钾低效基因型,说明103比122能较好的储存养分。根冠比为122基因型显著高于103基因型,但与单株重相比较时,可以看出,103钾高效基因型较小的根冠比产生了较大的生物学产量。从各个器官的比重来看,122基因型的根茎叶占的比重较大,施钾和不施钾时分别为70%和58%,而铃壳籽棉合重在施钾和不施钾时则分别为19%和25%,103基因型在施钾和不施钾时的营养器官(根茎叶)比重分别为54%和54%,而生殖器官(铃壳和籽棉)比重则分别为40%和39%。122无论是作为砧木还是接穗时其植株的营养/生殖和根/冠较大,说明122的植株营养器官和根所占比重较大。 3.不同的棉花基因型产量和收获指数存在显著性差异。103的籽棉重显著高于122,其中施钾时103比122增产136.2%,缺钾时103比122增产71.9%。通过嫁接得出,无论施钾与否,砧木相同时103作为地上部时的籽棉产量均高于122作接穗的植株。接穗相同时,施钾时,砧木为122的植株产量高于砧木为103的植株,缺钾时相反。无论施钾与否,103高效基因型的收获指数均高于122低效基因型,施钾处理2个基因型间差异较大,缺钾处理时二者的收获指数差异较小 4.不同的棉花基因型钾利用指数存在显著性差异。无论施钾与否,103高效基因型的钾利用指数均高于122低效基因型,其中,施钾时103的钾利用指数比122高9.1%,缺钾时103的利用指数比122高14.1%,缺钾时增大了二者利用指数的差异。施钾时,接穗为103高效基因型的植株钾利用指数较高,接穗相同时砧木为122的植株高于砧木为103的植株。缺钾时,利用指数为122/103103/122103/103122/122。 5.不同的棉花基因型苗期根系形态、伤流量和吸收动力学参数存在差异。施钾时,122基因型各根系参数均高于103基因型,其中,122基因型的总根数、总根长、表面积和体积均显著高于103基因型,主根长、平均直径、根鲜重和根干重差异不显著;不施钾时,2个基因型的各根系参数,除了总根数外,其余参数均是103基因型高于122基因型。正常供钾下,103钾高效基因型伤流量高于122钾低效基因型,但差异不显著;低钾胁迫时,103基因型的伤流量则显著高于122基因型,122基因型的伤流量只有103基因型的69.1%,这说明103在低钾胁迫时根压高,根系活力较122强。122钾低效基因型的Imax,Km,Cmin均高于103钾高效基因型。 6.不同的棉花基因型钾积累量存在着差异。无论施钾与否,103钾高效基因型单株钾积累量均高于122钾低效基因型。通过嫁接得出,施钾时以122为砧木的植株钾积累量较高;缺钾时以103为接穗的植株较高,接穗相同时,砧木为103的植株钾积累量较高,这说明施钾时122为砧木吸钾能力较强,缺钾时103为砧木吸钾能力较强,103更耐低钾胁迫,同时表明钾积累量和砧木密切相关,但同时也受不同的接穗的影响。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S562

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