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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(duì)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(jìn)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(gè)生長發(fā)育的過程中對(duì)鉀的需求量很大。本研究以課題組前期篩選出的兩個(gè)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(shí)驗(yàn)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(yīng)缺鉀的生理機(jī)制。本研究以正常鉀處理(3mM)作為對(duì)照
2、。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
1.研究缺鉀對(duì)不同基因型西瓜幼苗生長和生理特性的影響。結(jié)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(duì)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(duì)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(zhuǎn)運(yùn)體基因Cla02760表達(dá)量的
3、影響,并對(duì)兩種材料根系鉀吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明勇士具有更好的利用Ca2+和Mg2+來代替K+的能力,同時(shí)勇士具有更高的基因Cla012281和Cla02760表達(dá)量以及對(duì)根際K+的親和能力,具有較高的鉀吸收。
3.研究缺鉀對(duì)不同基因型西瓜幼苗激素(IAA、GA3、ZR、ABA、ETH)含量的影響。結(jié)果表明長期缺鉀后,早佳8424植株與促進(jìn)植物生長相關(guān)的激素(IAA、GA3)含量顯著下降,與加速衰老相關(guān)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(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jié)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(duì)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(yàn)結(jié)果表明,缺鉀明顯抑制了早佳8424的生長,早佳8424對(duì)缺鉀比較敏感。勇士受缺鉀影響較小,同時(shí)具有較大的根系體積,更好的離子替代能力,以及對(duì)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(duì)低鉀環(huán)境更好的適應(yīng)。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(duì)于維持植株正常的生理代謝十分有利。另外,勇士
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