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文檔簡介
1、鉀是植物生長所必需的大量元素之一。我國鉀礦資源日益短缺,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對鉀肥的需求量日益增大,這一矛盾已經(jīng)成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進一步發(fā)展的重要因素之一。西瓜是重要的園藝作物,其整個生長發(fā)育的過程中對鉀的需求量很大。本研究以課題組前期篩選出的兩個鉀效率不同的西瓜品種(野生西瓜勇士和栽培西瓜早佳8424)為實驗材料,通過短期(6h)和長期(120h)缺鉀處理,旨在比較不同鉀效率基因型西瓜幼苗響應缺鉀的生理機制。本研究以正常鉀處理(3mM)作為對照
2、。主要研究內(nèi)容和結果如下:
1.研究缺鉀對不同基因型西瓜幼苗生長和生理特性的影響。結果表明,長期缺鉀使早佳8424地上部干重、根系干重、根系形態(tài)參數(shù)、根系活力、葉面積以及葉綠素含量等跟對照相比差異顯著。缺鉀顯著抑制了早佳8424西瓜幼苗的生長,而勇士受缺鉀的影響并不明顯。
2.研究缺鉀對植株礦質(zhì)營養(yǎng)(K+、Ca+、Mg2+濃度)以及編碼西瓜鉀離子通道基因Cla012281和高親和性鉀轉運體基因Cla02760表達量的
3、影響,并對兩種材料根系鉀吸收動力學參數(shù)進行了分析。結果表明勇士具有更好的利用Ca2+和Mg2+來代替K+的能力,同時勇士具有更高的基因Cla012281和Cla02760表達量以及對根際K+的親和能力,具有較高的鉀吸收。
3.研究缺鉀對不同基因型西瓜幼苗激素(IAA、GA3、ZR、ABA、ETH)含量的影響。結果表明長期缺鉀后,早佳8424植株與促進植物生長相關的激素(IAA、GA3)含量顯著下降,與加速衰老相關的激素(ABA
4、、ETH)含量顯著升高。勇士根系中ZR含量顯著升高。缺鉀同時還引起了IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA的比值下降,但早佳8424地上部和地下部激素下降的幅度要遠遠高于勇士。
4.研究缺鉀下,不同基因型西瓜幼苗H2O2產(chǎn)生以及清除系統(tǒng)的變化。結果表明,長期缺鉀使早佳8424植株中H2O2和MDA的含量顯著升高,在抗氧化物質(zhì)(AsA、GSH)的含量上,勇士大幅增加,而早佳8424增加幅度很小。在抗氧化酶活性上,勇士跟對照
5、相比,除APX、GR有明顯升高之外,其余變化不大,早佳8424整體增加幅度很小。
以上試驗結果表明,缺鉀明顯抑制了早佳8424的生長,早佳8424對缺鉀比較敏感。勇士受缺鉀影響較小,同時具有較大的根系體積,更好的離子替代能力,以及對根際K+的親和力,這些是勇士具有更好的鉀吸收和利用效率的表現(xiàn),這些都將有利于勇士對低鉀環(huán)境更好的適應。在缺鉀下,勇士體內(nèi)激素的平衡穩(wěn)態(tài)受破壞程度很小,這對于維持植株正常的生理代謝十分有利。另外,勇士
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