水培条件下玉米耐低磷的种质资源评价

【摘要】玉米广泛种植于全球温热带地区,是一个具有广泛用途和丰富遗传多样性的物种。磷是对植物生长发育具有重要作用的大量元素,低磷胁迫影响植物的正常生长。为了适应低磷胁迫的土壤环境,植物进化出适应低磷环境的机制,帮助植物在缺磷的条件下搜寻、活化和吸收土壤中的磷并对体内的磷进行循环利用。土壤中缺磷是限制玉米产量的重要因素之一,这种情况在以低投入农业为主的发展中国家更为严重。本研究应用遗传育种学的方法和技术初步揭示了玉米耐低磷遗传变异的生理机理。我们利用室内水培培养的方法进行对550个玉米自交系(包括338份来自于两个RIL群体的材料,69份温带自交系和143份热带自交系)进行了耐低磷的表型鉴定。试验设置低磷和常磷两个处理。统计分析表明所测定的茎叶性状在玉米材料之间表现出较大的遗传变异性,遗传力在0.70到0.91之间。最佳线性无偏估计(BLUP)分析发现BLUP和平均值之间表现出较强的正相关。苗长和其他性状相关性极显著,表明通过对苗长进行选择,可以达到改良其他性状的目的。我们对所有性状进行主成分分析,前两个主成分可以解释81.27%的表型变异,其中第一个主成分可解释表型变异的59.35%,主要贡献来自于总干重、苗干重、根干重、苗鲜重、根鲜重、根长和苗长。通过主成分分析计算出一个综合选择指数,利用该选择指数对玉米的耐低磷能力进行筛选,共筛选出30个优良材料。这些材料可能对提高玉米的耐低磷能力有一定的应用价值。我们利用GiARoot软件对低磷和常磷处理下的220个玉米自交系的根系性状进行了测量。方差分析表明,这些根部性状的遗传变异较大,遗传力在0.59到0.95之间,不同性状的遗传方差在0.01到0.60之间。BLUP与平均值之间表现出较强的线性关系。Euclidean遗传距离在0.61到29.33之间,表明自交系之间的变异性较大。主成分分析表明,前三个主成分解释表型变异的79%,其中贡献最大的是根系总长、根系表面积、根系周长、根系面积、最大根数、根系体积、根系凸面面积、根长、根系深度、交叉根数和根系宽度。缺磷将激发植物许多转录水平、生化水平和生理水平的变化,这些变化能够帮助植物吸收土壤中的磷以及改善植物的磷利用效率。玉米遗传材料的磷利用效率变异很大。系统生物学结合高通量、多维度和高精度的表型鉴定将有助于培育耐低磷的玉米新品种。
【作者】MohammedShalimUddin；
【导师】徐云碧；李文学；
【作者基本信息】中国农业科学院，作物遗传育种，2014，博士
【关键词】玉米；耐低磷；遗传变异；苗期；根成像；

【参考文献】
[1]宫丽.二氧化钛光催化及硅烯电子结构特性研究[D].济南大学,2014.
[2]刘力,潘标,许力先.浅析我国开征房产遗产税费的利与弊[J].法制与经济(下旬),2014,04:40-41.
[3]修雨泽.基于财务治理的哈尔滨博实集团盈余质量评价研究[D].哈尔滨工业大学,会计学,2013,硕士.
[4]马贞.热休克蛋白90的分子动力学模拟及相关抑制剂的研究[D].天津大学,药物化学,2013,硕士.
[5]杨为芳.广西玉米生产发展现状、面临的制约因素及相关对策研究[D].中国农业大学,种植业,2004,硕士.
[6]李娟.新民主主义革命时期毛泽东工农联盟思想研究[D].西南大学,中国近现代史基本问题研究,2013,硕士.
[7]侯超.石墨烯基碳材料在铅碳电池中的应用研究[D].哈尔滨工业大学,2013.
[8]郭复胜,高伟.基于辅助信息的无人机图像批处理三维重建方法[J].自动化学报,2013,06:834-845.
[9]钱君.无锡市滨湖区常见上消化道疾病患者Hp感染流行病学初步调查[D].苏州大学,消化病学,2014,硕士.
[10]栾天.马克思主义公平观视阈下的我国城镇化问题研究[D].华东交通大学,马克思主义基本原理,2011,硕士.
[11]刘甜.历史建筑商业功能改造研究[D].青岛理工大学,建筑设计及其理论,2012,硕士.
[12]胡美纯.国有煤炭企业转变经济发展方式的机制和调控政策研究[D].湖南科技大学,应用经济学,2013,硕士.
[13]李松.电磁场对换热管管侧碳酸钙垢的作用效果研究[D].东北电力大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[14]吴文征.物流园区网络协同研究[D].北京交通大学,2012.
[15]高晓璇.关于会话场合下反语的中日对比研究[D].苏州大学,日语语言文学,2014,硕士.
[16]陈丽.基于混合像元分解模型的森林LAI反演[D].北京林业大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[17]李云.基于HMM的语音分组识别系统的研究[D].广东工业大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[18]冯甘霖.加速碳化改造水泥砖瓦性能的试验与数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[19]薛慧航.浅析“读后续写”中趣味性对协同的影响[D].广东外语外贸大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[20]王再文,李刚.区域合作的协调机制:多层治理理论与欧盟经验[J].当代经济管理,2009,09:48-53.
[21]苏占东,杨炳儒,游福成.基于信息挖掘的智能决策支持系统的结构设计[J].计算机应用研究,2005,03:27-30.
[22]鄭屹.兩漢至唐韋氏宗族研究[D].西南大学,歷史文獻學,2013,硕士.
[23]徐沛沛.飞扬网络技术公司耗材储存管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[24]钱峰,龚庆武.基于IGG法的电力系统状态估计[J].电力系统自动化,2005,03:36-39+56.
[25]刘倩.2型糖尿病患者中非酒精性脂肪肝与心脏结构、功能的相关性研究[D].华中科技大学,内科学,2013,硕士.
[26]刘世平,姚玉辉.金融交叉销售[J].数字财富,2003,05:58-59.
[27]李光普.农业科研机构科技成果转化中存在的问题及对策研究[D].中国农业大学,农业种植业,2004,硕士.
[28]纪皓达.平面设计中商业广告摄影的艺术表现创意研究[D].湖北工业大学,设计艺术学,2013,硕士.
[29]侯立新.网络经济对财务报告的影响研究[D].华北电力大学（北京）,技术经济及管理,2003,硕士.
[30]于静.一种Web应用框架的设计与实现[D].河北师范大学,计算机技术,2014,硕士.
[31]戴隆梅.我国省级环境财政支出效率比较研究[D].安徽大学,财政学,2014,硕士.
[32]路光泰.现代化的翻译工具——《石油物探计算机辅助翻译系统》[J].石油地球物理勘探,1989,03:270.
[33]张秦怡,唐水花,张洁,黄朋肖,李星.超级电容器复合电极材料Ni(OH)_2/石墨烯的研究进展[J].电子元件与材料,2013,12:1-7.
[34]付恬恬.朝阳沟油田适合污水条件下深度调剖优化技术研究[D].东北石油大学,油气田开发工程,2013,硕士.
[35]范文田.《石油地球物理勘探》2003年的他引总频次创历年新高[J].石油地球物理勘探,2005,04:481.
[36]程勃,底青云.基于偏导数和统计学方法的电阻率测深二维反演[J].石油地球物理勘探,2012,06:1006-1013+1024+844.
[37]林月悦.译者主体性视域下的许渊冲及宇文所安唐诗英译对比研究[D].北京外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[38]邹明礼.数字泵的智能特点探析[J].机电一体化.1998(05)
[39]刘君.共聚焦显微内镜在下消化道病变分子成像和功能成像中的应用研究[D].山东大学,内科学,2014,博士.
[40]胡少虬.大直径高强度高塑性高弹性模量铝合金研制及淬火残余应力演变规律研究[D].中南大学,2007.
[41]张媛.考虑蛋白质柔性的分子对接方法与酰胺联苯醚类FTase抑制剂的构效关系研究[D].华东理工大学,药学,2014,硕士.
[42]陈玉菁.多媒体在小学英语教学中的应用现状研究[D].扬州大学,学科教学,2012,硕士.
[43]刘志刚.近代留日学生对中国教育近代化的影响研究[D].河北师范大学,教育学原理,2012,硕士.
[44]李晓刚.巨大芽孢杆菌降低蛋鸡排泄物中氨和硫化氢机理的研究[D].扬州大学,动物营养与饲料科学,2012,硕士.
[45]孙智勇.RFID系统中数字信号处理模块的设计与实现研究[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2014,硕士.
[46]刘克同,汤爱平,刘癑君,王楠.基于浸没边界和格子玻尔兹曼的流固耦合算法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2015,01:61-66.
[47]陈永娟.酱腌菜废水有机物的处理研究[D].首都师范大学,环境工程,2013,硕士.
[48]李跃东.先天性肠闭锁及其预后相关因素分析[D].苏州大学,儿科学（专业学位）,2014,硕士.
[49]赵志娟.锅炉压力控制系统的建模与控制策略研究[D].太原科技大学,控制工程,2013,硕士.
[50]胡誉耀.智能搜索引擎与知识共享[J].中国信息导报,2003,11:52-55.