导读:本文包含了钾胁迫论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:苗期,烤烟,根系,烟草,氧化酶,生长素,冬小麦。
钾胁迫论文文献综述
黄晓财,胡浩南,李欣欣,敖俊华,廖红[1]（2019）在《氮、磷、钾胁迫对甘蔗生长及固氮酶活性的影响》一文中研究指出氮、磷、钾是植物生长发育所必需的大量矿质元素,也是甘蔗与固氮微生物联合固氮系统形成的重要调控因素。本研究以粤糖93-159和ROC22为材料,在酸性土壤上进行肥效试验,分析了施用氮、磷和钾肥对甘蔗生长及固氮酶活性的影响。结果表明,不施氮肥显着抑制了甘蔗的生长发育,甘蔗株高、茎径和有效茎数与氮磷钾处理(NPK)相比,粤糖93-159降低了74.49%、17.48%、78.0%,ROC22降低了78.28%、68.75%、64.7%;然而,不施氮肥促进了甘蔗联合固氮作用,显着提高了根系和+4叶的固氮酶活性,粤糖93-159增加了25.24%、68.83%,ROC22增加了99.67%、58.97%。不施磷肥显着减少了2个甘蔗品种的有效茎数,降低了粤糖93-159的植株高度、固氮酶活性和氮浓度。不施钾肥仅影响2个甘蔗品种的固氮酶活性及粤糖93-159的有效茎数。研究结果可为挖掘甘蔗养分高效潜力及联合固氮系统与养分相关联的基础研究提供参考依据。(本文来源于《甘蔗糖业》期刊2019年03期）
钟亚琴[2]（2019）在《嫁接西瓜响应低钾胁迫的生理和分子机制研究》一文中研究指出钾是植物生长所需元素之一,在植物生长发育过程中有着重要作用。我国土壤缺钾的状况仍未得到有效解决,已经成为影响作物产量和品质的限制性因子之一。西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.and Nakai]是我国重要的园艺作物,在全国各地均有广泛种植。西瓜在其生长发育中需要大量的钾元素,土壤缺钾问题己经成为我国西瓜生产中重要的限制因子。本研究通过对嫁接西瓜进行短期和长期低钾胁迫处理,从嫁接西瓜生长生理、果实产量及品质、叶片和果实的转录组及果实代谢组等方面来阐明嫁接提高西瓜耐低钾性的生理和分子机理。本研究的主要结果如下:1.砧木嫁接维持叶片较高的光合特性、抗氧化活性和根系钾吸收效率,是砧木嫁接缓解低钾胁迫对西瓜嫁接苗生长抑制的重要原因。以栽培西瓜品种“早佳8424”(Z)、野生西瓜砧木“勇士”(Y)、葫芦砧木“京欣砧一号”(J)和南瓜砧木“青研砧一号”(Q)为材料构建四个嫁接组合:Z/Z(西瓜自嫁)、Z/Y(勇士嫁接西瓜)、Z/J(京欣砧一号嫁接西瓜)和Z/Q(青研砧一号嫁接西瓜)。分别用正常供钾(6 mM K~+)和低钾胁迫(0.1 mM K~+)处理16 d,营养液栽培,研究嫁接西瓜对低钾胁迫响应。结果表明,低钾胁迫导致叶面积减少,干重降低,根系表面积、根系平均直径和根体积显着下降,西瓜嫁接苗的生长受到抑制。在0.1 mM K~+时,异源砧木嫁接能缓解低钾胁迫对西瓜嫁接苗生长抑制。低钾胁迫导致嫁接西瓜光合速率下降,活性氧积累,引起细胞膜脂过氧化,影响细胞正常生理生化功能。异源砧木嫁接一方面提高了西瓜嫁接苗在低钾胁迫下的抗氧化酶(SOD、CAT和APX)活性,有效地清除活性氧,降低膜脂过氧化程度,使其在低钾胁迫下能够维持正常的生长发育。另一方面,异源砧木利用其强大的根系,提高了低钾环境下的钾吸收量,增强了钾效率。2.叶片中光合和氧化还原相关基因在转录水平差异表达是嫁接西瓜耐低钾性的主要分子机制。比较了嫁接西瓜Z/Q和Z/Z叶片转录组对低钾胁迫(0.1 mM K~+)16 d的响应,正常钾浓度为6 mM K~+,营养液栽培。在Z/Z叶片中检测到3223个差异表达基因(699个下调表达,2524个上调表达)。Z/Q中检测到2887个差异表达基因(715个下调表达,2172个上调表达)。GO(Gene Ontology)功能富集分析表明,差异基因功能涉及氧化还原、碳水化合物代谢、磷酸化、细胞识别、光合作用的光反应和光合电子传递等生物学过程。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)代谢通路分析表明,差异表达基因显着富集在光合作用、次生代谢产物的生物合成、氨基酸的生物合成、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路。低钾胁迫导致光系统I、光系统II、电子传递链及碳同化产物代谢相关基因的下调表达,是低钾诱导光合下降的重要机制。低钾胁迫下,异源砧木嫁接西瓜叶片转录组中抗氧化酶和抗氧化物质的相关基因,如过氧化物酶基因、谷胱甘肽转移酶基因、谷胱甘肽过氧化物酶基因等上调表达,这可能是异源砧木嫁接西瓜抗氧化活性比自嫁西瓜高的原因。3.低钾胁迫下,砧木嫁接提高了西瓜单果重和果实品质。以Z/Z、Z/Y、Z/J和Z/Q为材料,基质栽培,用正常供钾(6 mM K~+)和低钾胁迫(0.1 mM K~+)处理60 d,研究低钾胁迫对嫁接西瓜果实产量和品质的影响。结果表明,低钾胁迫降低了嫁接西瓜单果重和果实品质(授粉后30 d成熟果实)。在2种钾浓度下,Z/Y、Z/J和Z/Q的钾吸收量和单果重均显着高于Z/Z。在低钾胁迫下,异源砧木嫁接西瓜的果实品质优于自嫁西瓜,可溶性固形物、蔗糖、Vc、β-胡萝卜素的含量高于自嫁西瓜。砧木嫁接西瓜叶片ZR(玉米素核苷)含量和叶绿素含量(SPAD)高于自嫁接西瓜。异源砧木嫁接西瓜通过低钾胁迫下根系对K~+的高效吸收和地上部维持较高的ZR含量,缓解低钾胁迫对西瓜生长发育的抑制作用。4.自嫁西瓜果实转录组对低钾胁迫更敏感。比较了嫁接西瓜Z/Z、Z/Y、Z/J和Z/Q在2种钾浓度(6 mM K~+,0.1 mM K~+)下果肉转录组,基质栽培。和正常供钾(6 mM K~+)相比,低钾(0.1 mM K~+)胁迫下,Z/Z嫁接西瓜果实有670个差异表达基因(451个上调表达,219个下调表达);Z/Y嫁接西瓜果实有27个差异表达基因(7个上调表达,20个下调表达);Z/J嫁接西瓜果实有16个差异表达基因(6个上调表达,10个下调表达);Z/Q嫁接西瓜果实有15个差异表达基因(11个上调表达,4个下调表达)。Z/Z果实转录组对低钾胁迫更敏感。GO功能富集分析表明,Z/Z中差异基因主要富集在甘油磷酸二酯酶活性、多元醇代谢、单生物体糖代谢、细胞糖代谢、甘油代谢等过程。KEGG代谢通路分析表明,差异基因主要富集在牛磺酸和亚牛磺酸代谢、DNA复制、植物激素信号转导、光合生物中的碳固定、氮代谢等代谢途径。5.异源砧木嫁接能提高西瓜果实一些功能性物质的含量。以Z/Z、Z/Y、Z/J和Z/Q为材料,正常供钾(6 mM K~+)和低钾胁迫(0.1 mM K~+)处理,基质栽培,研究嫁接西瓜果肉代谢组。共鉴定出38种代谢物,其中包括15种氨基酸、8种有机酸盐、6种糖、4种核酸、5种其他化合物。最丰富的五种代谢物是葡萄糖、果糖、蔗糖、瓜氨酸和谷氨酰胺。在正常供钾下,野生西瓜嫁接提高了腺苷、蛋氨酸的含量;葫芦嫁接提高了腺苷、瓜氨酸、葡萄糖、蛋氨酸的含量;南瓜嫁接提高了天冬酰胺,瓜氨酸、富马酸、谷氨酰胺、异亮氨酸、蛋氨酸、氧化型辅酶Ⅰ、苯丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸的含量。低钾胁迫下,野生西瓜嫁接提高了天冬酰胺、氧化型辅酶Ⅰ、肌醇和丙氨酸的含量;葫芦嫁接提高了天冬酰胺、半乳糖和丙氨酸的含量;南瓜嫁接提高了肌醇、天冬酰胺的含量。综上所述,砧木嫁接是提高耐低钾性的重要措施。砧木嫁接提高了西瓜在低钾胁迫下根系钾吸收效率和的抗氧化能力;维持叶片较高的光合能力玉米素核苷的含量,是嫁接西瓜耐低钾的重要原因。砧木嫁接还是提高西瓜果实营养品质的主要手段。本研究发掘的低钾响应基因为未来开展西瓜的钾营养分子机制研究工作奠定了基础。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01）
朱彦霖[3]（2019）在《外源水杨酸对低钾胁迫下百日草的缓解效应研究》一文中研究指出本文采用田间盆栽试验,研究了不同供钾水平(0,100,200,300和400 mg·kg~(-1))对百日草生长发育的影响;采用砂培法,研究了不同K~+浓度(0,4,8,12和16 mM)营养液对百日草幼苗生长的影响,初步明确百日草幼苗的低钾与适钾浓度;采用大田盆栽试验,明确了水杨酸对百日草开花的影响;采用砂培法探究了水杨酸对低钾胁迫下百日草幼苗的缓解效应。主要结果如下:1.在本试验范围内,施钾有利于提高百日草的株高、叶片数、地上干重、根干重,开花数和花直径,以上这些指标均随着施钾水平的升高而出现先升后降的变化规律,钾水平为300 mg·kg~(-1)时达到最高。施钾也有利于提高百日草干物质积累、地上部和根系的氮、钾含量及氮、磷、钾积累量。其中百日草干物质积累量及氮、磷、钾积累量的变化规律一致,都是随着施钾量的增加呈现先上升后下降的趋势,在施钾量为300 mg·kg~(-1)时达到最大值,钾水平为400 mg·kg~(-1)时又有所下降,但都显着高于对照;钾含量随施钾量的增加而增加。在本试验条件下300 mg·kg~(-1)为百日草最适钾肥用量。2.不同浓度SA对百日草开花的影响不同,在本试验条件下,与对照相比,喷施0.5 mM的SA可显着提高百日草的株高、生物量、真叶数及开花数量,且浓度为1.0mM的SA处理大多差异不显着。因此,适宜浓度的外源SA对百日草的生长及开花有明显的促进作用。3.在本试验范围内,随着K~+浓度的增加,百日草幼苗的各生长指标均出现先升后降的变化规律,且当K~+浓度为12 mM时各生长指标达到最大。与对照相比,K~+处理的根长增长,根表面积和根体积增加,均以12 mM K~+处理的最高。适宜浓度的K~+(12 mM)有利于百日草幼苗的生长,对地下部生长的促进作用大于地上部,K~+浓度过高会抑制幼苗生长。4.喷施SA有利于提高百日草幼苗的株高、鲜重和干重,上述生长指标均随着SA浓度的增加而整体呈现出先增后减的趋势,皆以SA浓度为0.75 mM处理时达到最高;0.75 mM SA处理下的百日草幼苗根系的总根长、总表面积以及细根(直径≤0.3mm)根长和根表面积都显着高于对照。说明SA处理可显着缓解低钾胁迫对百日草幼苗生长的抑制作用,尤其以0.75 mM SA处理的效果最佳,SA浓度过高则会抑制幼苗生长。5.低钾降低百日草幼苗的株高、干鲜重、根长和根表面积、叶绿素和类胡萝卜素含量等指标,提高可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量,抑制百日草幼苗对N、P、K元素的吸收和积累。在低钾胁迫下,喷施0.75 mM SA处理通过增加百日草幼苗的根长和根表面积、色素含量、可溶性蛋白以及脯氨酸含量,降低百日草幼苗的脱落酸含量,促进植株N、P、K元素的养分吸收与积累,在一定程度上缓解低钾胁迫对百日草幼苗生长的不利影响。经主成分分析可知,整株干重和吲哚乙酸含量为SA缓解低钾胁迫的关键因子。(本文来源于《聊城大学》期刊2019-06-01）
郭泽,李子绅,代晓燕,王英锋[4]（2019）在《低钾胁迫下外源生长素对烟草根系生长及钾吸收的影响》一文中研究指出【目的】探明生长素参与低钾胁迫下植株根系的生长发育及吸钾机制,同时为提高植物体内钾素水平提供理论依据。【方法】采用室内水培法,以模式植物烟草为试验材料,通过设置2个钾浓度(5、0.15 mmol/L)和5个外源生长素(3–吲哚乙酸)浓度(0、5、10、20、40μmol/L),对植物根系生理特征、内源生长素浓度、钾素累积及钾吸收动力学和相关钾离子通道基因转录表达进行比较研究。【结果】1)与正常钾水平相比,在低钾胁迫条件下,植株地上部干重显着降低15.6%;根系扫描8项指标中,除根平均直径外,其余7项指标值均显着降低;ATPase活性显着降低43.3%;主根尖、侧根尖及叶片内源生长素浓度显着升高;钾吸收动力学参数Vmax、Km值分别显着降低了89.2%、99.6%;植株根系、叶片钾浓度分别显着降低了93.0%、62.2%;根系中内流型钾离子通道基因Ntkc1的表达量显着降低56%。2)添加外源生长素后,正常供钾植株的根系干物质重、根系活力、主根尖及侧根尖内源生长素浓度有增加的趋势,Vmax值和内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量明显增加;低钾条件下,植株表现出和正常供钾相似的规律,除此之外,低钾植株的根系生长得到明显改善,ATPase活性和地上地下部钾素浓度明显增加,外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量明显降低。3)当添加生长素浓度为10μmol/L时,与未添加生长素相比,正常供钾植株的地上地下部干重显着增加了6.05%、8.54%;根体积及根系交迭数显着增加16.5%、23.2%;根系活力显着增加了298%;Vmax值显着增加了118%;低钾植株地上地下部干重与不添加相比显着提高了5.61%、28.6%;根系活力达到113μg/(g·h), FW,为无添加生长素时的3.3倍;根系ATPase活性相对增加了87.5%;根系钾浓度显着增加250%;钾离子通道基因NKT2在根系中表达量显着增加了7.04倍,Ntork1在根系及叶片中表达量显着降低了49.5%、72.5%。【结论】低钾胁迫影响烟草根系生长及植株对钾素的吸收累积,添加适当浓度外源生长素可改善植株根系生长发育状况,增加内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量,降低外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量,且提高植株钾吸收动力学参数Vmax值、降低Km值,从而提高了植株对钾离子的吸收能力与亲和力,进而增加植株钾素浓度。(本文来源于《植物营养与肥料学报》期刊2019年07期）
李立芹,王西瑶,鲁黎明[5]（2019）在《马铃薯ACC氧化酶参与低钾胁迫的功能研究》一文中研究指出马铃薯(Solanum tuberosum L.)是茄科茄属植物,俗称洋芋、土豆、山药蛋等。由于其适应性强、产量高、营养丰富,目前已经位列中国第四大粮食作物。近年来,马铃薯主粮化不仅有助于推进种植业结构调整,实现农业可持续发展,保障中国粮食安全,而且有助于改善和丰富中国居民膳食营养结构。钾是植物生长发育所需要的大量元素之一,马铃薯是典型需钾植物,在块茎膨大期,植株光合作用产生的蔗糖和氨基酸大量向块茎中运输,(本文来源于《马铃薯产业与健康消费（2019）》期刊2019-05-26）
刘晓伟,宋一蕾,李珊珊,张树华,杨学举[6]（2019）在《低钾胁迫对不同品种冬小麦植株元素累积和生物学性状的影响》一文中研究指出为挖掘小麦自身的耐钾潜力,使其适应缺钾的环境,以河北省20个冬小麦品种为材料,通过小麦苗期水培试验方法,研究了低钾胁迫对冬小麦元素累积和生物学性状的影响。结果表明:低钾胁迫条件下,冬小麦氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌含量及单株累积量与正常钾相比呈降低趋势,其中钾素的地上部、根部含量及植株钾素积量变化最大,分别为217.80%、147.20%、233.41%;地上部和根部钙、镁、钠含量呈升高趋势,分别上升了32.92%、57.88%,19.72%、31.25%,34.07%、31.96%,单株累积量则无明显规律性变化;叶片SOD、POD、CAT活性及MDA含量分别上升了16.40%、30.37%、19.87%、44.45%;各形态指标(叶长、叶宽、叶面积、株高、总根长、根总表面积、根平均直径、根体积)及干重与正常钾相比均呈降低趋势,根冠比则升高了9.92%。(本文来源于《河北农业大学学报》期刊2019年03期）
朱崇文,戴林建,肖泽凡,钟军[7]（2019）在《低钾胁迫下烤烟苗期叶片的差异蛋白及其生物信息学分析》一文中研究指出【目的】探究低钾胁迫下烤烟苗期叶片的差异表达蛋白,并对其进行生物信息学分析,为烟草品种选育与栽培调控奠定基础。【方法】分别在低钾和正常钾环境下培育烤烟高钾品系HKDN-5,提取苗期烟叶总蛋白,进行酶解,液相色谱串联质谱和label-free蛋白定量分析。【结果】(1)与正常钾相比,低钾胁迫中发现101个差异表达蛋白(差异倍数大于1.5倍),其中表达下调的有52个,上调的有49个。(2)差异表达蛋白主要参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等途径。其中,上调蛋白具有碳水化合物运输和代谢相关功能的数量最多,下调蛋白具有翻译后修饰、蛋白质转换和伴侣蛋白等相关功能的数量最多。【结论】物质代谢和应激反应相关蛋白在低钾胁迫下发生差异表达。(本文来源于《中国烟草学报》期刊2019年03期）
朱崇文,戴林建,肖泽凡,符建国,钟军[8]（2019）在《低钾胁迫下高钾烤烟苗期根系差异表达蛋白分析》一文中研究指出为了解高钾烤烟苗期根系在低钾胁迫下的差异表达蛋白及其作用机理,本研究分别提取低钾和正常钾营养液培育的高钾烤烟品系HKDN-5的苗期根系蛋白,酶解后采用液相色谱串联质谱和label-free蛋白定量技术对差异表达蛋白进行鉴定分析。结果表明,与正常钾相比,低钾组共发现681个差异表达蛋白,其中有359个发生下调表达,322个上调表达。差异表达蛋白主要参与脂质代谢、次生代谢、碳水化合物代谢和遗传信息加工等途径。其中,下调蛋白具有翻译后修饰、蛋白质转换、伴侣蛋白相关功能的数量最多,上调蛋白主要为一般功能相关蛋白。差异倍数较大的蛋白主要与代谢和应激反应过程相关。以上结果表明,低钾胁迫产生的差异蛋白主要参与物质代谢及应激反应等相关过程。(本文来源于《中国烟草科学》期刊2019年01期）
杜琪,王宁,赵新华,沙德剑,张艳正[9]（2019）在《低钾胁迫对玉米苗期光合特性和光系统Ⅱ性能的影响》一文中研究指出为明确低钾胁迫对玉米光合特性和光系统Ⅱ(PSⅡ)性能的影响,本研究利用耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感玉米自交系D937为试验材料,对低钾胁迫下的叶片光合参数、PSⅡ供体侧和受体侧以及PSⅡ反应中心的活性参数进行测定。结果表明,低钾胁迫降低了90-21-3和D937的叶片钾含量,引起叶面积、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)显着下降,胞间CO2浓度(Ci)显着增加,表明光合速率的下降主要是由非气孔因素所致。在低钾胁迫下,90-21-3的QA初始还原速度(Mo)、J点可变荧光强度(Vj)和热耗散(DIo/ABS)分别显着增加64. 76%、18. 84%和37. 19%,D937分别显着增加117. 9%、283. 82%和99. 92%;而90-21-3的单位面积的反应中心数目(RC/CSm)、单位反应中心吸收能量(ABS/RC)和光化学性能指数(PIabs)分别显着降低30. 15%、70. 56%和62. 81%,D937分别显着降低51. 32%、164. 97%和97. 67%,表明低钾胁迫下90-21-3和D937的PSⅡ的供体侧和受体侧均受到抑制,PSⅡ反应中心数目减少、热耗散增加,导致PSⅡ整体性能下降,而供体侧的放氧复合体(OEC)的破坏是产生光抑制的主要原因。与D937相比,低钾胁迫下90-21-3的各参数变化幅度较小,PSⅡ受光抑制较轻,PSⅡ性能更优,能够保持较高的光合生产能力。本研究结果为进一步揭示玉米耐低钾光合生理机制提供了理论依据。(本文来源于《核农学报》期刊2019年03期）
赵晓明[10]（2018）在《番茄响应低钾胁迫关键基因的挖掘》一文中研究指出钾(K)是植物生长发育所必须的营养元素之一,钾素亏缺限制植物的生长发育与产量的形成。植物在低钾胁迫下能够感知信号并且做出适当的生理反应来维持生命活动,在长期的进化过程中,植物已经开发了一系列信号转导机制来帮助他们应对K~+营养胁迫。microRNA是一类新发现的21个碱基左右的小分子RNA,是一种重要的生长发育调控因子。虽然已有其参与植物组织器官发育、激素信号传导、重金属、盐、低温、干旱等胁迫作用,但尚未见关于miRNA调控番茄耐低钾作用的相关研究。本文以两种不同低钾耐性番茄为试材,利用miRNA组学测序和结合转录组测序,筛选低钾胁迫条件下参与响应逆境的一些关键的miRNA基因及其调控的靶基因,研究结果为进一步利用分子手段提高番茄的耐低钾性提供新的研究思路和手段。1.明确了两种番茄品系(JZ18为低钾敏感型,JZ34耐低钾型)在根系构型、K~+吸收效率、活性氧(ROS)、生长素(IAA)和细胞分裂素(CK)等存在明显差异,导致二者低钾耐性不同。其中低钾胁迫使JZ18根系侧根与根毛生长受到抑制,K~+吸收效率下降,引起根系与叶片中大量ROS的明显积累,根中IAA和CK水平都有所下降,IAA/CTK比值下降,抑制根的形成与发育。而耐低钾型番茄JZ34在低钾胁迫后根系主根与侧根均没有受到明显的抑制,并促进叁级侧根的根毛大量形成。2.通过sRNA的高通量测序,筛选出属于7个miRNAs参与响应低钾胁迫。分别是miRNA156d-5p、miRNA168a、miRNA319a、miRNA319b、miRNA319c、miRNA477-3p、miRNA9472-3p。在根系中表达的包括miRNA156d-5p、miRNA168a、miRNA9472-3p;在地上部表达的4个基因,分别是miRNA319a、miRNA319b、miRNA319c、miRNA477-3p。3.基于BGISEQ-500的转录组测序技术,在转录水平筛选了番茄中与低钾耐性相关的关键基因。结果表明,在低钾胁迫处理后的12 h和24 h共鉴定到1936个差异表达基因(DEGs)。根据GO和KEGG途径分析,显着变化的DEGs主要包括转录因子、转运蛋白、激酶、氧化应激蛋白和激素信号传导和糖代谢相关基因。其中DEGs中与氧化应激相关的基因最多达到110个,另有19个乙烯响应因子(ERFs)。qRT-PCR进一步验证了与低钾胁迫密切相关的20个DEGs。4.利用RNA-Seq和sRNA-Seq分析结果进行联合比较分析,筛选出差异明显的miRNA156d-5p、miRNA9472-3p、miRNA319b及其靶基因的表达相一致。进一步利用5′RACE技术初步验证了miRNA156d-5p对SPL3的切割位点。通过上述研究初步筛选得到了参与番茄调控低钾响应胁迫中重要的miRNA及其靶基因,研究成果将为番茄耐低钾品系的培育提供一定的理论参考。(本文来源于《沈阳农业大学》期刊2018-09-26）
钾胁迫论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
钾是植物生长所需元素之一,在植物生长发育过程中有着重要作用。我国土壤缺钾的状况仍未得到有效解决,已经成为影响作物产量和品质的限制性因子之一。西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.and Nakai]是我国重要的园艺作物,在全国各地均有广泛种植。西瓜在其生长发育中需要大量的钾元素,土壤缺钾问题己经成为我国西瓜生产中重要的限制因子。本研究通过对嫁接西瓜进行短期和长期低钾胁迫处理,从嫁接西瓜生长生理、果实产量及品质、叶片和果实的转录组及果实代谢组等方面来阐明嫁接提高西瓜耐低钾性的生理和分子机理。本研究的主要结果如下:1.砧木嫁接维持叶片较高的光合特性、抗氧化活性和根系钾吸收效率,是砧木嫁接缓解低钾胁迫对西瓜嫁接苗生长抑制的重要原因。以栽培西瓜品种“早佳8424”(Z)、野生西瓜砧木“勇士”(Y)、葫芦砧木“京欣砧一号”(J)和南瓜砧木“青研砧一号”(Q)为材料构建四个嫁接组合:Z/Z(西瓜自嫁)、Z/Y(勇士嫁接西瓜)、Z/J(京欣砧一号嫁接西瓜)和Z/Q(青研砧一号嫁接西瓜)。分别用正常供钾(6 mM K~+)和低钾胁迫(0.1 mM K~+)处理16 d,营养液栽培,研究嫁接西瓜对低钾胁迫响应。结果表明,低钾胁迫导致叶面积减少,干重降低,根系表面积、根系平均直径和根体积显着下降,西瓜嫁接苗的生长受到抑制。在0.1 mM K~+时,异源砧木嫁接能缓解低钾胁迫对西瓜嫁接苗生长抑制。低钾胁迫导致嫁接西瓜光合速率下降,活性氧积累,引起细胞膜脂过氧化,影响细胞正常生理生化功能。异源砧木嫁接一方面提高了西瓜嫁接苗在低钾胁迫下的抗氧化酶(SOD、CAT和APX)活性,有效地清除活性氧,降低膜脂过氧化程度,使其在低钾胁迫下能够维持正常的生长发育。另一方面,异源砧木利用其强大的根系,提高了低钾环境下的钾吸收量,增强了钾效率。2.叶片中光合和氧化还原相关基因在转录水平差异表达是嫁接西瓜耐低钾性的主要分子机制。比较了嫁接西瓜Z/Q和Z/Z叶片转录组对低钾胁迫(0.1 mM K~+)16 d的响应,正常钾浓度为6 mM K~+,营养液栽培。在Z/Z叶片中检测到3223个差异表达基因(699个下调表达,2524个上调表达)。Z/Q中检测到2887个差异表达基因(715个下调表达,2172个上调表达)。GO(Gene Ontology)功能富集分析表明,差异基因功能涉及氧化还原、碳水化合物代谢、磷酸化、细胞识别、光合作用的光反应和光合电子传递等生物学过程。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)代谢通路分析表明,差异表达基因显着富集在光合作用、次生代谢产物的生物合成、氨基酸的生物合成、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路。低钾胁迫导致光系统I、光系统II、电子传递链及碳同化产物代谢相关基因的下调表达,是低钾诱导光合下降的重要机制。低钾胁迫下,异源砧木嫁接西瓜叶片转录组中抗氧化酶和抗氧化物质的相关基因,如过氧化物酶基因、谷胱甘肽转移酶基因、谷胱甘肽过氧化物酶基因等上调表达,这可能是异源砧木嫁接西瓜抗氧化活性比自嫁西瓜高的原因。3.低钾胁迫下,砧木嫁接提高了西瓜单果重和果实品质。以Z/Z、Z/Y、Z/J和Z/Q为材料,基质栽培,用正常供钾(6 mM K~+)和低钾胁迫(0.1 mM K~+)处理60 d,研究低钾胁迫对嫁接西瓜果实产量和品质的影响。结果表明,低钾胁迫降低了嫁接西瓜单果重和果实品质(授粉后30 d成熟果实)。在2种钾浓度下,Z/Y、Z/J和Z/Q的钾吸收量和单果重均显着高于Z/Z。在低钾胁迫下,异源砧木嫁接西瓜的果实品质优于自嫁西瓜,可溶性固形物、蔗糖、Vc、β-胡萝卜素的含量高于自嫁西瓜。砧木嫁接西瓜叶片ZR(玉米素核苷)含量和叶绿素含量(SPAD)高于自嫁接西瓜。异源砧木嫁接西瓜通过低钾胁迫下根系对K~+的高效吸收和地上部维持较高的ZR含量,缓解低钾胁迫对西瓜生长发育的抑制作用。4.自嫁西瓜果实转录组对低钾胁迫更敏感。比较了嫁接西瓜Z/Z、Z/Y、Z/J和Z/Q在2种钾浓度(6 mM K~+,0.1 mM K~+)下果肉转录组,基质栽培。和正常供钾(6 mM K~+)相比,低钾(0.1 mM K~+)胁迫下,Z/Z嫁接西瓜果实有670个差异表达基因(451个上调表达,219个下调表达);Z/Y嫁接西瓜果实有27个差异表达基因(7个上调表达,20个下调表达);Z/J嫁接西瓜果实有16个差异表达基因(6个上调表达,10个下调表达);Z/Q嫁接西瓜果实有15个差异表达基因(11个上调表达,4个下调表达)。Z/Z果实转录组对低钾胁迫更敏感。GO功能富集分析表明,Z/Z中差异基因主要富集在甘油磷酸二酯酶活性、多元醇代谢、单生物体糖代谢、细胞糖代谢、甘油代谢等过程。KEGG代谢通路分析表明,差异基因主要富集在牛磺酸和亚牛磺酸代谢、DNA复制、植物激素信号转导、光合生物中的碳固定、氮代谢等代谢途径。5.异源砧木嫁接能提高西瓜果实一些功能性物质的含量。以Z/Z、Z/Y、Z/J和Z/Q为材料,正常供钾(6 mM K~+)和低钾胁迫(0.1 mM K~+)处理,基质栽培,研究嫁接西瓜果肉代谢组。共鉴定出38种代谢物,其中包括15种氨基酸、8种有机酸盐、6种糖、4种核酸、5种其他化合物。最丰富的五种代谢物是葡萄糖、果糖、蔗糖、瓜氨酸和谷氨酰胺。在正常供钾下,野生西瓜嫁接提高了腺苷、蛋氨酸的含量;葫芦嫁接提高了腺苷、瓜氨酸、葡萄糖、蛋氨酸的含量;南瓜嫁接提高了天冬酰胺,瓜氨酸、富马酸、谷氨酰胺、异亮氨酸、蛋氨酸、氧化型辅酶Ⅰ、苯丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸的含量。低钾胁迫下,野生西瓜嫁接提高了天冬酰胺、氧化型辅酶Ⅰ、肌醇和丙氨酸的含量;葫芦嫁接提高了天冬酰胺、半乳糖和丙氨酸的含量;南瓜嫁接提高了肌醇、天冬酰胺的含量。综上所述,砧木嫁接是提高耐低钾性的重要措施。砧木嫁接提高了西瓜在低钾胁迫下根系钾吸收效率和的抗氧化能力;维持叶片较高的光合能力玉米素核苷的含量,是嫁接西瓜耐低钾的重要原因。砧木嫁接还是提高西瓜果实营养品质的主要手段。本研究发掘的低钾响应基因为未来开展西瓜的钾营养分子机制研究工作奠定了基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钾胁迫论文参考文献
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