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《持綠性對中國玉米品種氮轉(zhuǎn)移效率的影響及其作用機(jī)制》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:單位代碼:丨密級學(xué)號:博士學(xué)位論文持綠性對中國玉米品種氮轉(zhuǎn)移效率的影響及其作用機(jī)制研究生指導(dǎo)教師袁力行教授合作指導(dǎo)教師米國華教授陳范駿教授申請學(xué)位類別農(nóng)學(xué)博士專業(yè)領(lǐng)域名稱資源環(huán)境生物技術(shù)研究方向植物營養(yǎng)生理和分子生物學(xué)所在學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院二—五年五月ChinaAgriculturalUniversityPh.DDissertationMechanismofNitrogenRemobilizationEfficiencyinChineseMaizeHybridsAffectedbyStay-greenCandid
2、ate:SongGuoSupervisor:Prof.LixingYuanCo-supervisor:Prof.GuohuaMiProf.FanjunChenSpeciality:BiotechnologyinResourcesandEnvironmentalScienceDepartmentofPlantNutritionCollegeofResourcesandEnvironmentalScienceChinaAgriculturalUniversityMay2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指
3、導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中已經(jīng)注明引用和致謝的內(nèi)容外,論文中不包含本人和其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中國農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名:時間:么?丨廠年月曰關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解中國農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。本人同意中國農(nóng)業(yè)大學(xué)有權(quán)保存及向國家有關(guān)部門和機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版和電子版,允許論文被查閱和借閱;本人同意中國農(nóng)業(yè)大學(xué)將本學(xué)位
4、論文的全部或部分內(nèi)容授權(quán)匯編錄入《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》或《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》進(jìn)行出版,并享受相關(guān)權(quán)益。保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)學(xué)位論文作者簽名:時間:年》月日摘要選育和推廣高產(chǎn)氮高效的作物品種是解決我國糧食安全和資源、環(huán)境問題的重要途徑之一。對玉米而言,綠熟性顯著提高了軒粒產(chǎn)量,但是否影響氮效率及相關(guān)性狀并不清楚。在實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的同時,如何通過選擇品種和施肥措施來協(xié)同實(shí)現(xiàn)籽粒養(yǎng)分高效也是亟待解決的問題。本論文結(jié)合田間和室內(nèi)盆栽試驗,在生理和分子水平上系統(tǒng)研究我國玉米品種綠熟性影響氮轉(zhuǎn)移效
5、率的作用機(jī)制及其對不同氮肥施用的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:通過兩年三點(diǎn)對我國個玉米品種的田間試驗發(fā)現(xiàn):玉米育種進(jìn)程中提高品種的綠熟性綠熟型替代黃熟型品種)可以顯著增加籽粒產(chǎn)量和氮吸收效率。但是,相對適度綠熟型品種(保綠度,過度綠熟(保綠度不僅不能增產(chǎn),而且還顯著降低了葉片的氮轉(zhuǎn)移效率。當(dāng)前我國玉米品種的綠熟性過度,導(dǎo)致更多的葉片氮?dú)埩?,籽粒氮濃度下降,因而阻礙高產(chǎn)和氮高效利用的協(xié)同。通過兩年的溫室盆栽試驗,利用標(biāo)記精確定量了玉米品種先玉適度綠熟型)和鄭單過度綠熟型)的氮效率差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),先玉具有更高的花前氮轉(zhuǎn)移效率(主要
6、發(fā)生在中部和上部葉片)和花后氮吸收效率及葉片的光合氮效率,從而在保障產(chǎn)量的同時比鄭單有更高的籽粒氮濃度。負(fù)責(zé)玉米花后氮轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵基因在先玉中、上部葉片中旳表達(dá)量顯著高于鄭單。通過不同施氮水平條件下(,和—田間試驗,比較先玉適度綠熟型)和過度綠熟型)的氮轉(zhuǎn)移效率及相關(guān)基因的表達(dá)水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有氮水平上先玉都比有更高的產(chǎn)量和氮轉(zhuǎn)移效率。與相比,先玉在花后葉片氣濃度的下降早,可溶性蛋白的降解率高,與葉片衰老有關(guān)的々基因較高的表達(dá)量一致。通過五個施氮處理的田間試驗:,和有機(jī)無機(jī)氮),在玉米灌漿期比較了不同氮處理下玉米葉片氮同
7、化和轉(zhuǎn)移過程相關(guān)基因的表達(dá)水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),盡管產(chǎn)量隨施氮水平增加而提高,但是和施肥處理間無明顯差異。然而,有機(jī)氮施用能夠降低玉米體內(nèi)氮的積累,提高氮的利用效率。葉片中氮同化相關(guān)基因表達(dá)不受供氮形態(tài)的影響,而有機(jī)氮施用顯著提高氮轉(zhuǎn)移相關(guān)基因和在老葉中的表達(dá),從而增強(qiáng)葉片氮利用效率。綜上所述,玉米育種過程中追求過度綠熟不能提高產(chǎn)量,卻導(dǎo)致葉片氮轉(zhuǎn)移效率的下降,因而阻礙玉米產(chǎn)量和籽粒蛋白質(zhì)含量的協(xié)同提高。未來通過選育適度綠熟型玉米品種和采用合理施肥措施,可以提高花前氮的轉(zhuǎn)移效率以及花后氮向籽粒的分配效率,從而保證在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的同
8、時增加籽粒氮素的收獲,減少秸稈氮素的殘留。關(guān)鍵詞:玉米,持綠性,氮效率,氮轉(zhuǎn)移,標(biāo)記,氮代謝基因AbstractBreedinghigh-yieldingandnitrogen(N)useeficientmaizecultivarsisoneofkeystrategiestosimultaneouslyensuref