不同小麦品种氮素积累、转运及氮素利用特性
小麦是世界上最重要的粮食作物之一，氮元素在植物生长发育过程中发挥着重要作用。小麦氮素利用效率研究与遗传机制的解析对于优良小麦品种的选育、小麦产量的提高具有重要意义。 花后是小麦籽粒获取氮素从而促使产量和品质形成的重要时期。本研究以黄淮北片种植的六个小麦试验品种为材料，对其花后各器官的氮素积累与转运进行了分析。苗期多个生理性状可以反映氮素营养状况，本研究以14个不同氮效应型品种为材料，对其苗期可溶性糖含量、NDVI值、叶绿素含量进行了测定，并对其之间的相关性进行了研究。植株根系构型(root system architecture，RSA)即根系的结构及空间造型，显著受氮素水平影响。将黄淮麦区的120份材料，分别在完全营养液和缺氮营养液中进行培养并测定各表型数据值，结合660K芯片，进行了根系氮素相关性状的全基因组关联分析。结果如下： 1.不同小麦品种花后氮素积累与分配 小麦开花后，不同小麦品种各营养器官氮素积累量均呈下降趋势，穗部氮素积累量呈上升趋势。各小麦品种在各个时期，各器官氮素分配比例均不同。在各小麦品种中，开花期所占氮素比例最大的是叶片，其次为茎部。成熟期大部分氮素转移至籽粒中，因此籽粒中氮素所占比例最高，为63%~67.5%，显著高于各营养器官。成熟期，颖壳+穗轴、茎部和叶片中氮素分配比例差异不显著，最低的为叶鞘。成熟期各品种间籽粒氮素分配比例差异不显著。各器官氮素转运对籽粒的贡献率最高的为叶片。 2.苗期相关生理性状与氮效应型的关系 通过对不同氮效应型的14份材料苗期可溶性糖、叶绿素含量以及NDVI值进行分析，结果显示可溶性糖含量在不同基因型、环境间存在极显著性差异，氮效应型间存在显著性差异；叶绿素含量在不同基因型、氮效应型间存在显著性差异，环境间存在极显著性差异；NDVI值在不同基因型、氮效应型间存在显著性差异，在环境间存在极显著性差异。同时对不同材料生理性状在不同氮效应型间的比较分析结果表明，高效型材料与中效型的NDVI值差异显著，而与低效型间的差异不显著；高效型材料与中效型材料的叶绿素含量差异不显著，而中效型材料与低效型材料的叶绿素含量差异显著；高效型材料与中效型料间的可溶性糖含量差异著性，而与低效型间差异不显著。 3.根系氮素相关性状的全基因组关联分析 在完全营养液和缺氮营养液中，对黄淮麦区的120份小麦材料根系构型相关性状进行了全基因组关联分析，包括总根长、总根表面积、总根体积、根直径和根尖数。本研究共检测到53个与氮素利用效率显著关联的位点，分布在1A、1D、2A、2B、2D、3B、3D、4A、4B、5A、5B、5D、6B、7A、7D染色体上，可解释7.2~16.5%的表型变异。
小麦;氮素利用;氮素积累;根系性状;全基因组关联分析
山东农业大学
硕士
作物
张吉旺;柳风琛
2020
中文
S512.1
2021-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）