转AtNHX1基因烟草钾积累及根系生理特性

为了探明转At NHX1基因提高烟叶钾含量的生理原因,利用大田和水培试验,以3个转At NHX1基因阳性纯合株系N7、N9和N10,以及未转化烟草K326(对照)为材料,研究了转At NHX1基因烟草钾含量、根系形态和生理特性。结果表明,转At NHX1基因烟草在大田中长势一致,烟叶含钾量在10~70 d叶龄始终显著高于对照;在水培实验中,转At NHX1基因烟草吸收K~+能力强,具有较大的K~+吸收速率,其根系形态、根系活力、阳离子交换量和ATPase活性均显著高于对照。转At NHX1基因烟草具有富钾基因型烟草钾高效吸收和积累的特征,因而钾含量大大提高。     

氮素形态对不同钾效率基因型棉花钾素吸收利用及根系形态的影响

【目的】水培条件下,研究氮素形态对不同钾效率基因型棉花钾素吸收利用的影响。【方法】选择钾高效基因型棉花品种辽棉18、冀棉958和钾低效基因型棉花品种新棉99B为材料,在充分供钾(K+浓度为2.5mmol/L)或不充分供钾(K+浓度为0.02 mmol/L)条件下,研究两种氮素形态硝态氮和铵态氮对棉花干物质积累、钾含量、钾素积累量、利用指数以及根系形态的影响。【结果】充分供钾可增加棉花根、茎叶干物质积累,提高植物体内钾含量,增加钾积累量,促进根系发育;相比较硝态氮,铵态氮减少干物质积累,降低钾含量和钾积累量,阻碍根系发育;相比新棉99B,辽棉18和冀棉958在铵态氮处理下,干物质积累、钾含量、钾素积累量降低幅度较小。【结论】相比硝态氮,铵态氮不利于棉花生长发育和对钾素的吸收,钾低效基因型棉花品种对铵态氮更为敏感。     

对羟基苯甲酸对烟草根系生理特性与钾素吸收的影响

探明烟草对对羟基苯甲酸的敏感性,为选择适宜栽培烟草品种提供参考,以烟草K326和红花大金元(简称红大)为材料,采用单因素试验,研究水培条件下不同浓度(0 mg/L、5mg/L、15mg/L和45mg/L)酚类物质对羟基苯甲酸对烟草根系生长、生理及根系钾素吸收的影响。结果表明:对羟基苯甲酸可抑制烟草根系生长且降低其生理活性,抑制根系对钾素的吸收及其相关基因的表达,作用效果随对羟基苯甲酸浓度增大而增强;K326对对羟基苯甲酸的敏感性高于红大。其中,5mg/L、15mg/L和45mg/L对羟基苯甲酸能抑制K326和红大根系伸长;45mg/L处理能显著降低K326根系鲜重,对红大作用不显著;不同浓度对羟基苯甲酸对根系干重均无显著作用;45 mg/L处理能显著降低根系含水率;不同浓度处理均能降低K326根系的吸收面积、活跃吸收面积、根系活力和阳离子交换量,而45mg/L处理能显著降低红大根系的活跃吸收面积;45mg/L处理能显著降低K326和红大的钾含量和积累量,K326的降幅大于红大;不同处理均能降低钾转运体蛋白基因NtTPK1、HAK1及钾离子通道蛋白基因NtKC1、TORK1的相对表达量。     

不同品种烟草对钾的吸收特性

为探明不同品种烟草的钾吸收特性,对农大201、豫烟6号和K326在不同供钾水平(高钾水平5mmol/L,低钾水平0.15mmol/L)下进行砂培试验,研究其植物学特性、干物质总量和根系发育情况。结果表明:各品种在高供钾水平下生长情况均优于低供钾水平;ND201和Y6对K~+的亲和力明显低于K326,最大吸收速度则明显高于K326;低钾条件下K326具有很强耐胁迫能力,充足供钾条件下ND201和Y6对钾有较强的富集能力。     

几个烟草品种辅酶Q10含量的比较

研究了6个烟草品种(中烟98、中烟99、中烟100、心叶烟、NC89、K326)的叶片和根系中的辅酶Q10含量.结果表明:在烟草幼苗叶片中,以中烟98辅酶Q10含量最高,NC89 次之,心叶烟最低;在烟草幼苗根系中,以中烟99辅酶Q10含量最高,NC89和心叶烟次之,K326最低;中烟99、中烟100、K326、NC89、心叶烟等5个品种的根系辅酶Q10 含量均明显高于其叶片中辅酶Q10的含量.     

烟草生育后期烟叶钾含量杂种优势及遗传分析

为培育富钾烟草品种,对C371、RG17、K326、红大、NC89、8541、中烟98和12个杂交组合共19个基因型的钾含量进行测定。结果发现,烟叶钾含量在不同基因型间的差异达到了极显著水平,在不同组合间存在着不同程度的杂种优势。说明可以利用烟叶钾含量差异较大的亲本配出好的组合,利用F1提高烟叶钾含量。不同基因型烟草钾含量的一般配合力和特殊配合力差异较大,在选择亲本时要考虑其配合力的情况。烟叶钾含量的遗传力较高,说明其受遗传环境和其他因素的影响较小,在杂种的早期世代进行选择对培育富钾烟草品种效果显著。     

不同烤烟基因型钾吸收特性及其根皮层细胞内向钾电流差异研究

对4个烤烟基因型进行了根系钾吸收动力学特性研究,并对其根皮层细胞质膜内向跨膜钾电流进行了全细胞记录.结果表明,农大202与NC 89的Vmax明显高于净叶黄及NC 2326,而它们的Km值则低于净叶黄及NC2326.全细胞内向跨膜钾电流的记录表明,NC 89的电流密度(pA/pF)最高,其次为农大202及净叶黄,而以NC2326的电流密度最小.结果还表明,基因型对K 亲和力及吸收能力是影响烤烟钾营养效率高低的重要因素.     

异源表达AtCIPK23基因对马铃薯试管薯结薯及耐低钾抗性的影响

【目的】研究低钾处理下异源表达AtCIPK23基因对马铃薯试管薯结薯的影响。【方法】以马铃薯品种鄂薯3号(W)及其转AtCIPK23基因的株系L1、L23和L34为材料,通过试管薯诱导体系,研究马铃薯试管薯在不同钾浓度处理下的单瓶结薯数、薯块直径以及植株和试管薯的钾含量,试管薯淀粉与蔗糖的含量。【结果】2mmol/L和10mmol/L处理下,L1、L23和L34的单瓶结薯数、薯块直径均高于对照W,且植株和试管薯的钾含量,试管薯淀粉与蔗糖的含量均高于对照W。正常钾(20mmol/L)处理下,对照与转基因各株系间各指标的差异不显著。【结论】异源表达AtCIPK23基因提高了马铃薯试管薯对低钾的抗性。     

缺钾对烤烟氮素吸收利用的影响

为探明烤烟钾素营养与氮吸收同化能力的关系,明确钾素营养与氮同化互作的可能作用途径,为合理施用钾肥提供理论基础,以烤烟品种K326为试验材料,分析了营养液培养条件下,缺钾后烟草各器官干物质和氮积累量的变化情况,根系形态及根系氮硝酸盐吸收速率和硝酸还原酶活性的变化情况。结果表明,缺钾后烤烟茎和叶片的干物质积累量降低,根系干物质积累量无显著变化;缺钾降低了烤烟总根长、根系体积和根表面积,根平均直径无显著变化;缺钾降低烤烟茎和叶片中的氮积累量,增加氮在根系中的分配,降低在茎中的分配;缺钾处理后根系硝酸盐吸收速率和硝酸还原酶活性显著增加。综上,缺钾后烤烟氮积累量降低的主要原因是由于干物质积累量减少导致植物氮需求减少。     

拟南芥AVP2基因转化烟草中吸钾相关基因的转录分析

【目的】了解无机焦磷酸酶对植物钾吸收和相关基因表达的作用。【方法】反转录克隆拟南芥无机焦磷酸酶基因(H+-PPase)AVP2,构建植物表达载体,采用根癌农杆菌介导法将其导入烟草品种K326,经分子鉴定,提取转化烟苗幼根RNA,反转录后,应用荧光定量PCR分析外源基因AVP2和烟草钾通道基因NKT1、钾离子转运体基因NtHAK1、细胞质膜H+-ATPase基因NHA1、液泡膜H+-ATPase基因VAG1和液泡膜H+-PPase基因NVP1的mRNA转录水平,并测定转化烟草叶片的内在化学成分。【结果】获得了GUS染色和AVP2序列PCR扩增呈阳性的卡那霉素抗性转化烟草11株。经Southern杂交鉴定,证实AVP2基因已成功导入烟草,在转化烟草幼根中可以检测到外源基因AVP2的mRNA,证实该基因已整合到烟草基因组并成功表达;与未转化烟草相比,烟草钾离子转运体基因NtHAK1的转录水平显著增加,钾通道基因NKT1的转录稍有增加,而烟草液泡膜H+-ATPase基因VAG1和液泡膜H+-PPase基因NVP1的转录有所降低,烟草细胞质膜H+-ATPase基因NHA1无显著变化;转化烟草材料烟叶K+含量较对照显著增加,而烟碱、还原糖等其他内在化学成分无显著变化。【结论】无机焦磷酸酶基因参与植物的K+吸收。     

施钾对长绒棉干物质积累和产量品质的影响

为了明确钾肥对新疆南疆地区长绒棉干物质积累以及对产量和品质的影响.在新疆阿瓦提县进行了大田试验.试验结果表明,各处理长绒棉1 hm2总干物质的积累动态都呈"S"型曲线,可用Logistic生长函数加以模拟,效果良好.K1、K2、K3、K4各处理总干物质积累速率最大时刻t分别为播种后的84、86、90和85 d.施钾对长绒棉增产效果明显,处理K2、K3分别比处理K0的1 hm2籽棉产量增加了517.9和435.3 kg,增幅达13.03;和10.96;;增产效果主要是通过增加单株铃数实现的.施钾可以改善长绒棉的纤维品质,其中,强度、马克隆、成熟度和可纺系数值均增加,而却对纤维长度、整齐度影响不大.     

钾肥施用方式对高粱干物质积累及产量的影响

为了确定高粱最佳的钾肥施用方式,以吉杂305号和吉杂87号高粱品种为试验材料,设计4个施钾肥处理(K0:不施钾;K1:基施钾120 kg/hm~2;K2:基施钾90 kg/hm~2+追施钾30 kg/hm~2;K3:基施钾60 kg/hm~2+追施钾60 kg/hm~2),探讨钾肥施用方式对高粱干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明,施用钾肥可提高高粱植株叶面积、干物质积累量、籽粒淀粉含量、产量及经济系数。2个高粱品种叶面积均表现为K0K1K2K3,经济系数均表现为K0K3K2K1,干物质积累量、籽粒淀粉含量、籽粒产量均表现为K0K3K1K2。吉杂305号K2、K1、K3处理产量分别比K0处理显著提高15.6%、9.3%、8.9%,吉杂87号K2、K1、K3处理产量分别比K0处理显著提高12.5%、8.1%、7.8%。综合考虑,基施钾90 kg/hm~2+追施钾30 kg/hm~2为高粱钾肥的最佳施用方式。     

钾肥对北疆陆地棉干物质积累动态、产量和品质的影响

2009年和2010年,通过大田试验研究不同施钾处理对北疆陆地棉棉花干物质积累规律以及产量和品质的影响。结果表明:不同年份不同施钾肥处理棉株干物质积累动态变化可用"S"曲线方程拟合,且干物质积累速率均呈单峰曲线变化,峰值出现在出苗后105d左右;其中,中等施肥量处理,棉株地上部总干物质、茎叶干物质和蕾铃干物质生长的最快时期提前,关键时期持续期长,干物质积累量和积累速率增加,单株铃数和单铃质量显著增加,而且2a的皮棉产量分别达到1 514.95和1 785.88kg/hm2,比同年未施肥处理分别提高了16.23%和52.20%,比高施肥量处理分别提高了6.46%和19.33%。中等施钾量可显著改善棉花品质,主要增加棉纤维长度、整齐度、强度和伸长率,但对马克隆值、成熟度指数影响很小。     

小麦根际溶钾细菌对小麦生长和吸收钾素的影响

为了考察小麦根际亲和性溶钾细菌对小麦生长和小麦钾肥利用的影响,采用盆栽法栽培小麦,测定小麦干物质积累、叶片含钾量、土壤速效钾含量,考察溶钾细菌对小麦地上部分植株钾素积累量和钾肥利用率的影响。结果显示,11株溶钾细菌接种处理使小麦地上部分干重超过施100%钾肥的对照CK2的水平,WS25和WS27处理的小麦干物质积累极显著高于CK2,分别比CK2高11.66%和23.34%;在小麦苗期,11株溶钾细菌处理的小麦根干重和小麦植株钾素积累量均高于CK2;在旺长期,11株溶钾细菌处理的植株钾积累量均高于施50%钾肥的CK1,3株菌(WS25、WS27、WS28)处理的小麦植株钾素积累量高于CK2,其中WS27极显著高于CK2;11株溶钾细菌处理的钾肥利用率均高于CK1和CK2,其中WS27使得小麦的钾肥利用率在苗期和旺长期分别比CK2高出17%和40%。溶钾细菌可以促进小麦植株对土壤中钾素的吸收和利用,提高肥料利用率,促进小麦植株的生长和发育。     

不同施钾量对陆地棉干物质积累、养分吸收和产量的影响

[目的]研究不同施钾量对北疆陆地棉棉花干物质积累、养分吸收和产量的影响效应.[方法]采用单因子随机区组设计,设6个施钾处理,进行田间小区试验.[结果]不同施钾量处理棉株干物质积累动态变化规律可用“S”曲线方程拟合,且干物质积累速率均呈单峰曲线变化,峰值出现在出苗后约105 d左右;其中,中等施钾量的K4处理,棉株地上部总干物质、茎叶干物质和蕾铃干物质生长的最快时期提前,关键时期持续期长,干物质积累量和积累速率增加.不同施钾处理下陆地棉氮、磷、钾的吸收符合Logistic生长函数模型.各处理棉花钾素的吸收集中在出苗后的25～90 d,其中65 d左右吸钾量占生育期总吸收量的近60;.[结论]在一定范围内增加钾肥的用量可以促进棉株对氮、磷养分的吸收.增施钾肥使陆地棉的单株铃数和单铃重显著增加,中等施钾量的K4处理皮棉产量达到1 785.88 kg/hm2,比未施肥处理提高了52.20;.     

钾营养对莲藕产量形成和氮磷钾养分累积分配的影响

【目的】研究钾营养对莲藕产量形成及氮磷钾养分积累与分配的影响。【方法】采用盆栽试验,设置不施钾（-K）和施钾（+K）处理进行全生育期试验。【结果】莲藕移栽76 d后,+K处理叶片和叶柄干物质累积量明显高于-K处理,并均在97 d膨大茎成型后逐渐降低;膨大茎干物质累积速率和累积量在早期为+K处理低于-K处理,97 d后+K处理的干物质累积速率明显加快,其累积量于139 d明显高于-K处理,160 d不同处理膨大茎干物质累积量趋于稳定,+K处理为1 204 g/株,比-K处理高19.7%。在97—160 d产量形成关键期,膨大茎中氮、磷和钾的累积量,+K处理比-K处理分别高32.8%、10.3%和74.2%,其中来自其它器官转移的氮、磷和钾,+K处理比-K处理分别高1.20、0.12和1.26 g/株,来自根系直接从土壤中吸收转运的氮、磷和钾,前者比后者高2.16、0.04和5.70 g/株。莲藕氮、磷、钾累积总量之比-K处理为1﹕0.14﹕0.90,+K处理为1﹕0.13﹕1.31。【结论】钾营养促进莲藕干物质生产和累积、促进根系对养分的吸收并提高莲藕各器官尤其是叶柄中钾的含量,在生育后期促进干物质和养分从叶片等器官转移并贮存到膨大茎中并最终增产。     

钾对大豆光合速率和产量的影响

在田间栽培的条件下,研究了不同施钾量对大豆光合作用和产量的影响。结果表明:施钾使大豆叶片的叶绿素含量、蒸腾速率和光合速率增加,同时也使叶面积指数、干物质积累量加大,株高、百粒重和产量提高,但过量的钾肥会使其降低。4个钾肥处理对光合特性及产量影响均存在着显著差异,施钾量30 kg.hm-2处理的叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、干物质积累量、产量等指标均表现出明显优势。总的来看,施钾处理的各项指标值均高于对照。