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文档简介
1、 本科生毕业论文题 目:钾对不同基因型大白菜幼苗生长的影响 专业代码: 作者姓名:张伟 学 号: 单 位:农学院园艺工程系 指导教师:李海云 副教授 2012年6月8日原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。学位论文作者签名:日期指 导 教 师 签 名: 日期 目 录摘要IAbstract 前言11. 材料和方法21.1试验材料2
2、1.2试验仪器与药品21.2.1试验主要仪器21.2.1试验主要药品21.3试验设计21.4测定项目与方法3 1.4.1植株根冠比的测定3 1.4.2植株地上部与地下部钾含量的测定4 1.4.3叶绿体色素的定量测定41.4.4根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定42. 结果与分析52.12.2周期对黄瓜幼苗蔗糖2.3不同光周期对黄瓜幼苗蔗糖含量的影响62.4遮光和不遮光处理对黄瓜幼苗可溶性糖含量的影响72.5遮光和不遮光处理对黄瓜幼苗淀粉含量的影响82.6遮光和不遮光处理对黄瓜幼苗蔗糖含量的影响82.7遮光和不遮光处理对黄瓜幼苗淀粉和蔗糖含量影响的对比93. 讨论11参考文献12致谢14摘要为研
3、究钾素营养对不同基因型大白菜幼苗生长的影响,进而为筛选钾高效的大白菜种质资源,进行大白菜性状遗传改良,合理施用钾肥、提高大白菜的产量和品质提供理论依据,通过盆栽实验,利用施钾和不施钾处理德高8号、丰抗80、83-24、义和秋、德丰1号、大江78、丰抗707个品种的大白菜,结果表明。关键词:钾肥;基因型;大白菜;幼苗;生理指标AbstractThrough the artificial control of the light time, the effects of different light cycle processing on soluble sugar, starch conten
4、t,,sucrose content of cucumber seedlings were studied in this paper. The results indicated that, with the light supplement time extended, the soluble sugar content of the cucumber seedlings, leaves decreased , and when 12 hours of light, the cucumber seedlings, leaves have the highest content of sol
5、uble sugar, when 24 hours of light , the cucumber seedlings, leaves have minimum content; With the light supplement time extended , starch content also reduced , with 12 hours light treatment, starch content is the highest, and with 24 hours light treatment , starch content is lowest ; With the ligh
6、t supplement time extended, sucrose content increased at first, then decreased. Key words: Photoperiod;Cucumber;Seedling;Carbohydrate material 钾对不同基因型大白菜幼苗生长的影响前言大白菜在我国蔬菜栽培中占有重要的地位. 据统计, 我国北方几省, 大白菜的栽培面积占秋菜面积的50%左右, 其消费量占全年蔬菜消费总量的25%;在冬春蔬菜生产的淡季可占到80% , 即使是长江流域各省, 大白菜栽培面积也占秋冬蔬菜面积的15% 左右1,2。钾是植物生长发育的必
7、需元素之一,他在植物体内含量较高,分布较广,是移动性极强的元素之一,主要呈离子态或可溶态钾盐形态,存在于生命最活跃的器官和组织中。家可促进光能的利用,增强光合作用,促进光合产物的运转9。大白菜与其它叶菜类蔬菜作物相似,必须有足够的氮素营养才能达到较高的产量水平, 因而, 生产上多偏重于施用氮肥。但是氮素过多而磷、钾不足时植株徒长,叶大而薄,结球不紧,且含水量多,品质与抗病力下降。磷能促进叶原基的分化,使叶数增多,从而增加叶球产量。钾促进光合产物向叶球运输,钾肥供给充足时,叶球充实增加产量,提高品质3。在施钾水平较高时, 硫酸钾更有利于大白菜地上部钾营养的积累, 干物质量也明显高于氯化钾4,因此
8、该实验选用硫酸钾作为钾肥的来源。自1866年Biner和Lucanus最先提出钾是高等植物生长所必需的营养元素以来,钾素研究取得了很大进展。钾是作物生长发育所需的大量元素之一,土壤中供应不足,将会严重影响作物产量和品质5,对土壤的缺钾问题,传统的解决方法时大量施用钾肥,但是,目前我国钾肥资源严重缺乏,供需矛盾日益突出。以往多年的研究表明, 不同植物种类或同种植物(作物)的不同品种对于土壤缺钾的生理反应以及对钾元素的吸收利用效率存在明显差异, 而且植物自身这种钾营养效率的差异是可以遗传的, 说明植物的钾营养效率性状是由遗传基因控制的18。因此,筛选钾高效的大白菜种质资源,进行大白菜性状遗传改良,
9、是缓解大白菜对钾需求的有效途径之一。且有关大白菜此方面的研究鲜见报道,故此本试验对聊城本地常用的七种不同基因型的大白菜进行盆栽试验,以期为进一步开展大白菜钾效率营养性状的遗传改良研究以及聊城当地不同基因型大白菜种植时钾肥的使用提供理论依据。1.材料与方法1.1试验材料德高8号、丰抗80、83-24、义和秋、德丰1号、大江78、丰抗707个大白菜品种。1.2试验仪器与药品1.2.1试验主要仪器:振荡器、紫外可见分光光度计、电子天平 、烘箱、粉碎机,火焰光度计等1.2.2试验药品:96%乙醇、石英砂、碳酸钙粉、甲烯蓝、浓盐酸等1.3实验设计试验于山东省聊城大学生态园进行。所用土壤基本理化性质为:有
10、机质 18.09g/kg、速效磷 2.15mg/kg、速效钾 42.5mg/kg、PH 7.00。供试品种均购买于聊城大学附近汇德丰种子公司。试验每个品种设2个钾(K2O)水平:不施钾(K0)、施钾(K1 106mg/kg),每个处理三次重复,随机排列。采用塑料盆进行试验,每盆装供试土壤5kg。施钾处理按氮磷钾配比10:4:9施肥6,不施钾处理仅使用等量的氮磷肥,氮磷用尿素和磷酸二氢铵施加,钾用硫酸钾施加,其中尿素为市场购买,磷酸二氢铵和硫酸钾为分析纯试剂。将肥料和供试土壤混匀后移入盆中。2012年3月17日播种,每盆挖七个穴,每穴中播5-7粒种子,苗期定苗七株,常规管理,4月5日每盆使用20
11、ml全营养液。5月2日随机取各处理七株,剪取地上部,取出地下部根系清洗后晾干,用千分之一天平称量地上部和地下部鲜重,将处理分别放入标号的信封中于70烘箱中烘干至恒重,取出称量地上部与地下部干重,粉碎机粉碎过0.5mm筛后装入袋中用于测定植株中钾含量的材料。5月3日每个处理于6、7叶位随机取四片叶,把叶尖部位剪碎测定叶绿体色素。5月11日随机取个处理七株地下部根系,用自来水清洗后再用蒸馏水冲洗干净,以测定根系体积、总吸收面积与活跃吸收面积。 1.4测定项目与方法1.4.1 植株根冠比的测定。每个处理随机选取7株植株幼苗,用分析天平分别称取其地上部鲜重和地下部鲜重,然后用公式计算根冠比值。公式为:
12、根冠比=地下部重量/地上部重量。1.4.2 植株地上部与地下部钾含量的测定7,8。称取粉碎过的植株干样0.25g,用50ml,1mol/L浸提5h,振荡30min,过滤,取滤液2ml稀释5倍,用火焰光度计测定钾浓度,然后进行相应换算。钾积累量=钾含量*植株干重1.4.3 叶绿体色素的定量测定。每处理选取白菜四株,取其6、7位叶片叶尖处若干,洗净,吸干水分,去掉中脉,剪碎混匀,称取3份,每份0.2克,用丙酮、无水乙醇1:1的提取液20ml暗处提取至叶片变白。取样液用UV-1700紫外分光光度计在波长663nm、646nm、470nm下测定吸光度。(以80%丙酮为对照),记录数据。以Lichten
13、thaler法计算叶绿素含量及类胡萝卜素的含量10。Ca=12.21A6632.81A646; Cb=20.13A6465.03A663;Cxc=(1000A4703.27Ca104Cb)229;叶绿素含量(mg/g)=色素浓度(C)提取液体积 / 样品重 =0.02(Ca+Cb)/0.2Ca、Cb叶绿素a和b的浓度; Cxc类胡萝卜素的总浓度;A663、A646、A470叶绿体色素提取液分别在波长663nm、646nm、470nm下的吸光度1.4.4根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定-甲烯蓝法。 1.甲烯蓝溶液标准曲线的制作:取试管7支,编号,按表16-1次序加入各溶液,即成甲烯蓝系列标准液
14、。试管号12345670.01mg/ml甲烯蓝溶液(ml)01246810蒸馏水(ml)10986420甲烯蓝溶液mg/ml00.0010.0020.0040.0060.0080.01以管1(水)为参比,在分光光度计下比色,取波长660nm,读出光密度,以甲烯蓝浓度为横坐标,光密度为纵坐标绘成标准曲线。2.取待测植物根系用滤纸将水吸干,再用排水法在量筒中测定其根系体积。把0.0002mol/L甲烯蓝溶液分别倒在3个编号的小烧杯里,每杯50ml。 3.取根系,用吸水纸小心吸干数次,慎勿伤根,然后顺次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中,每杯中浸1.5min,注意每次取出时都要是跟表面附着的甲烯蓝溶液从根上
15、流回到原烧杯中。4.从三个烧杯中各取1毫升溶液加入试管,均稀释10倍,测得其光密度,查标准曲线,求出每杯浸入根系后溶液中剩下的甲烯蓝毫克数。5.并以16-1、16-2、16-3式求出跟的吸收面积:11总吸收面积()=(C1-C1)*V+(C2-C2)*V*1.1活跃吸收面积()=(C3-C3)*V*1.1活跃吸收面积(%)=活跃吸收面积/总吸收面积*100比表面=根的总吸收面积/根的体积式中 C溶液中原来的浓度(mg/ml);C浸提后的浓度(mg/ml);V加入烧杯中的甲烯蓝溶液的体积;1,2,3烧杯编号。2.结果与分析2.1施钾对不同品种大白菜生物量的影响2.1.1施钾对不同基因型大白菜根系
16、生长的影响图1 不同处理大白菜根系鲜重的比较根系的生长直接关系到白菜地上部的发育状况,由表1所示同一品种不同处理比较看,施钾处理的根系鲜重与对照相比有增加也有降低。施钾对白菜根系影响不同基因型间表现出差异。其中德高8号、义和秋根系增重较为明显,大江78增重不显著,丰抗80、83-24、德丰1号、丰抗70施钾处理根系重量减小,德丰1号最为明显。2.1.2 施钾对不同基因型大白菜幼苗地上部干物质积累的影响图 2不同处理对大白菜地上部干物质积累 由图2可以看出除丰抗80、德丰1号地上部干物质积累施钾处理低于不施钾处理外,其他五个品种都有所增加,七个品种中丰抗80、大江78、丰抗70处理间差异较为明显
17、。2.2施钾对不同基因型大白菜幼苗根冠比的影响图3由图3可知施钾可以提高品种义和秋、大江78的根冠比,且对义和秋影响比较显著,其他品种在施钾时根冠比减小,丰抗80最为显著。2.3施钾对不同基因型大白菜幼苗中色素含量的影响图4施钾增加了德高8号、义和秋的组织中色素含量,丰抗80、德丰1号、丰抗70施钾处理组织中色素含量却有所降低,施钾对83-24、大江78组织中色素含量影响不大。2.4施钾对不同基因型大白菜幼苗根系总吸收面积与活跃吸收面积的影响表1品种根体积(七株ml)总吸收面积(七株)活跃吸收面积(七株)活跃吸收面积(%)比表面有钾无钾有钾无钾有钾无钾有钾无钾有钾无钾德高8号 18159.30
18、910.5113.0334.88432.58246.4660.5170.701丰抗8014178.4148.9474.4034.59152.32651.3080.6010.52683-2410146.7488.6363.5444.37252.53050.6300.6750.617义和秋22109.0836.7814.6663.46251.37151.0550.4130.678大江78986.2313.5672.9351.47647.10841.3630.6920.446德丰1号1021.57.93710.7623.4475.52443.42951.3260.7940.501丰抗708104.1
19、024.9352.5372.16061.84243.7770.5130.493植物生长所需要的钾大部分是根系从土壤中获取的。因此,根系的发育状况和活力水平在一定程度上影响着植物体内的钾营养状况,根系发达、活力强、表面积大的植物可获得更多的养分12。有研究表明,水稻、小麦、玉米、苎麻等钾高效型品种的根系发达,根系吸收面积大,且与吸钾量有显著的相关关系,钾低效型品种则相反,说明植物钾素营养的基因型差异与根系形态、发育和生理学特性有密切关系13,14。由表1施钾能够显著提高义和秋的根系体积、活跃吸收面积和总吸收面积,却减小了它的比表面积,德丰1号却出现完全相反的状况,二者对钾的反应完全相反。2.5施
20、钾对不同基因型大白菜幼苗地上部与地下部钾积累量影响根系中养分不仅是维持根系自身的需要, 而且更重要的是供给地上部15。由图5和图6可知施钾在提高了地下部含钾量的同时更显著的提高了地上部钾含量。大量的试验表明16,17,不同植物种类对钾的吸收、积累、转运和利用效率等存在着很大的差异,同一植物的不同品种对钾的吸收、积累和利用效率也有显著差异。钾是作物生长发育必需的大量营养元素,具有重要的营养和生理作用,不同作物或同一作物不同品种对钾的吸收、分配、转运和利用效率等方面都存在很大的差异。低效基因型品种对钾反应敏感, 高效基因型受不同钾水平影响较小,反应较迟钝19。由图7可以看出七个品种施钾处理植株钾积
21、累量都有相应程度的提高,丰抗80积累量增加最少,丰抗70增加最多。根据图5、图6、图7各品种地上部施钾处理相对于不施钾处理钾积累量和植株施钾处理钾积累量增长趋势相近,而图5与图6折线图的差异表现持基因型的不同。施钾对83-24、义和秋、德丰1号、大江78地下部钾积累量影响较大,而对德高8号、丰抗80、丰抗70地下部钾积累量影响较小,且对丰抗70地上部影响最大,对丰抗80地上部钾积累量影响最小,因此丰抗80为钾高效基因型品种,丰抗70为钾低效基因型品种。图5图6图73. 结论与讨论3.1施钾对德丰1号和义和秋的影响要大于其他品种,施钾能显著地增加义和秋的地下部鲜重、地上部干物质的积累以及植株中的
22、钾积累量,提高组织中色素含量,增大根的总吸收面积和活跃吸收面积,而德丰1号的现象却与之相反。3.2施钾对不同大白菜品种地上部和地下部的影响有一定差异。施钾能显著促进义和秋的地下部生长,而对地上部干物质积累影响不大。3.3施钾可显著提高七品种大白菜地上部K素积累量, 而地下部K素积累量的不同,这可能反应了七个品种的基因性差异。参考文献1 蒋名川编著. 大白菜栽培. 北京: 农业出版社,1981. 110, 5486, 1351752 Li Jiawen.The origin, evolution, taxonomy and hybridization of Chinese cabbage. In
23、: Proceedings of the First International Symposium on Chinese Cabbage. AVRDC Publication , 1981, 81: 1103 张振贤(中国农业大学)主编. 蔬菜栽培学各论( 北方本) .北京: 中国农业大学出版社, 2003. 2422574 倪吾钟,林荣新,何念祖.大白菜的需钾特性及其与干物质积累的关系J.浙江农业大学学报,1997, 23( 3) : 2772815 郭英,孙学振,宋宪亮,等.钾营养对棉花苗期生长和叶片生理特征的影响J.植物营养与肥料学报,2006,12(3):363-368 Guo Y,
24、Sun X Z,Song X L et al Effects of potassium nutrition on growth and leaf physiological characteristics at seedling stage of cottonJ.PlantNutr Fert Sci, 2006,12(3):363-3686 裘晓云,董曾施,沈国新.大白菜氮、磷、钾最佳施用比例的研究J.蔬菜,2002,(3):30-317 张志勇,王清连,李召虎,段留生,田晓莉.缺钾对棉花幼苗根系生长的影响及其生理机制J. 作物学报, 2009, 35(4): 7187238 杨铁钊,范进华.不同基因型烤烟品种吸收钾差异的根系特性研究J. 西北农业学报2006,15(3):41-44.9 钾元素对作物生理功能的影响J. 北方园艺2009(6):76-78.10 邹琦.植物生理学实验.北京:中国农业大学出版社,2000,72-7311 邹琦.植物生理学实验.北京:中国农业大学出版社,2000,60-6112 邹春琴,李振声,李继云.小麦对价高效吸收的根系形态学和生理学特性J.植物营养与肥料学
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