科研产出
甘蔗宿根矮化病感病与非感病植株养分含量、根系生长及内生细菌群落的差异
《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析甘蔗宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)感病植株与非感病植株不同部位氮、磷、钾吸收量、根系生长和内生细菌群落结构特征,旨在探明甘蔗宿根矮化病的感染与危害机制,为构建生态防控RSD栽培管理技术体系生态防控RSD提供理论依据.[方法]以甘蔗RSD感病植株为试材,RSD非感病植株为对照,采集甘蔗RSD感病植株和非感病植株叶片、根系和茎部组织为样品,利用传统和现代高通量测序技术分析了甘蔗RSD感病植株和非感病植株叶片、茎中氮、磷、钾含量,根系生长以及内生细菌群落结构特征.[结果]甘蔗RSD感病植株不同部位氮、磷、钾吸收量显著低于RSD非感病植株;而且RSD感病植株根长、总根表面积、总根体积和根尖数等反映植株根系生长状况的指标,以及指示植株内生细菌多样性的Shannon指数显著低于RSD非感病植株;同时,Simpson指数显著高于相应的RSD非感病植株;基于门分类水平,RSD感病植株内生细菌的部分优势菌门,如绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)细菌的丰度占比急剧增加,而厚壁菌门(Firmicutes)和门分类水平中属于其它(other)菌门的细菌占比下降;属分类水平,RSD感病植株内生细菌部分优势菌属的丰度占比、排位顺序与对照相比,发生了明显变化,而且诸如Pseudarthrobacter、红游动菌属(Rhodoplanes)等部分优势菌属缺失.[结论]甘蔗罹患RSD病后,根长、总根表面积、总根体积和根尖数均显著下降,致使植株氮、磷、钾吸收量显著降低.氮、磷、钾吸收量的减少,尤其是钾吸收量的急剧下降,又会影响RSD感病植株的生长,最终导致甘蔗产量和品质下降.与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌多样性下降、特有内生细菌优势菌属和菌种数量减少是甘蔗植株抗性降低的重要原因.与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌的部分优势菌门的丰度发生了明显变化,诸如绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)细菌的丰度占比急剧增加,而厚壁菌门(Firmicutes)和属于门分类水平中其它(other)的细菌占比下降.与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌部分优势菌属的丰度占比、排位顺序也发生了明显变化,如Pseudarthrobacter、红游动菌属(Rhodoplanes)等部分非感病植株中丰度占比大于1% 的优势菌属缺失.
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粉垄耕作对甘蔗根系生长及氮素吸收利用的调控作用
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究粉垄耕作对甘蔗根系生长和氮素吸收利用的调控作用,为粉垄耕作技术在甘蔗生产中的推广应用提供理论依据.[方法]以甘蔗品种福农41为试验材料,以传统耕作为对照,研究粉垄耕作对甘蔗根系生物量和氮含量的影响;采用转录组测序(RNA-seq)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析粉垄耕作对甘蔗根系中氮素吸收利用相关基因表达水平的调控作用.[结果]与传统耕作相比,粉垄耕作条件下甘蔗根系鲜重、干重、氮含量分别显著增加48.7%、46.8%和50.0%(P<0.05).RNA-seq分析结果表明,2种耕作方式的甘蔗根系存在14020个差异表达基因,其中12565个基因在粉垄耕作甘蔗根系中上调表达、1455个基因在粉垄耕作甘蔗根系中下调表达.进一步筛选到45个氮吸收利用相关的差异表达基因,包括硝酸盐转运蛋白基因、硝酸还原酶基因、亚硝酸还原酶基因、谷氨酰胺合成酶基因、谷氨酸合酶基因等,其中有44个氮吸收利用相关基因在粉垄耕作根系中上调表达.qRT-PCR分析结果显示,3个有代表性的差异表达基因TRINITY_DN194141_c0_g1、TRINITY_DN252586_c0_g1和TRINITY_DN241177_c0_g1在2种耕作方式甘蔗根系中的表达差异趋势与RNA-seq分析结果一致.[结论]粉垄耕作可能通过上调甘蔗根系中氮素吸收利用相关基因表达水平来增加甘蔗根系对氮的吸收利用能力,而增加甘蔗根系中氮含量并促进根系生长;此外,由于粉垄耕作的甘蔗根系更发达,可能通过增加根系与土壤接触的总面积,进而促进甘蔗根系对土壤中氮素的吸收利用.
关键词： 甘蔗 粉垄耕作 根系生长 转录组测序技术 氮素吸收利用 基因表达
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不同水氮处理对水稻根系生长及其产量的影响
《南方农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨不同水、氮处理对水稻根系形态与活力及其产量的影响,为提高水、氮利用效率及推广水稻抗旱节水栽培技术提供依据。【方法】以桂两优2号为材料,采用桶栽法种植水稻,设置湿润灌溉(W1)和水层灌溉(W2)两种水分条件及低氮(N1,12 g/m2)、中氮(N2,20 g/m2)和高氮(N3,28 g/m2)3个施氮水平,共6个处理,测定不同生育期水稻根干重、根体积、白根鲜重、地上部生物量和产量及其构成等指标。【结果】W1相对W2在根干重、根体积、地上部生物量和根冠比上均有所降低,但W1在水稻需水关键期相对W2在白根鲜重上有较大提高,同时在生长后期白根鲜重仍保持较高水平。增施氮肥可显著提高水稻根重和地上部生物量等生长指标,但降低了水稻的白根重和根冠比,而在低氮条件下,水稻关键生育期白根鲜重相对较高。W1下N2产量最高,W2下N3产量最高,且W1N2与W2N3差异不显著(P>0.05);W1相对W2在有效穗数和千粒重上均有所增加,而穗粒数和结实率相对较低。【结论】湿润灌溉、中氮处理(W1N2)水稻中后期根系生长活力较高,可实现水稻生产节水、节肥并达到高产的目的。
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氮肥运筹对免耕水稻根系生长、根际土壤特性及产量的影响
《广西植物 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为探索氮肥运筹对免耕条件下水稻根系生长以及对根际土壤特性、产量的影响,以金优253为材料进行试验。结果表明:平衡施肥显著提高单株根系干重、根长、单株生物量、根半径、单株根表面积、根长密度及根系活力,实收单产高于重穗肥和重基肥处理,且与重基肥差异达95%的显著水平,主要是有效穗数、结实率的增加。平衡施肥显著提高0~10cm土层的0~2mm根际土壤有机质、碱解氮含量及脲酶、蔗糖酶活性。因此平衡施肥能明显促进免耕水稻根系生长和有效穗数的增加,对提高水稻产量具有促进作用。
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蝴蝶兰克隆苗根系生长影响因素研究
《西南农业学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：通过对影响蝴蝶兰(Phalaenopsis)克隆苗根系生长的相关因素进行试验研究,结果表明,蝴蝶兰组培苗生根培养阶段的培养基基本成分、培养基附加物、植物生长调节剂、培养时间以及培养阶段的光照条件对蝴蝶兰组培苗根系生长发育均有一定的影响。以改良Hyponex基本培养基+活性炭1 g/L+蛋白胨1 g/L+椰子汁10%+IBA 1 mg/L,在前期1000~2000 lx、后期4000~8000 lx的光照强度下培养3个月的效果最佳,发根率可达100.00%,平均根长3.3 cm,多根率(3条根以上的小植株所占比例)为84.0%。
关键词： 蝴蝶兰(Phalaenopsis) 克隆苗 根系生长 影响因素
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