硝酸鹽調控玉米側根生長發育的生理機製 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭亞芬 著

圖書標籤:

• 玉米
• 側根
• 硝酸鹽
• 生理機製
• 根係發育
• 植物營養
• 氮代謝
• 信號轉導
• 植物生理學
• 作物生理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030309976

版次：11

商品编码：10661815

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-05-01

用纸：胶版纸

页数：89

正文语种：中文

內容簡介

　　《硝酸鹽調控玉米側根生長發育的生理機製》綜述瞭側根發育的生理機製，研究瞭硝酸鹽影響玉米側根生長發育的規律；利用外源供應蔗糖、生長素及生長素極性運輸抑製劑處理，探討瞭局部供應硝酸鹽調節側根生長過程中碳、氮和生長素的相互作用；討論、分析、比較瞭植株氮素狀況在調節玉米側根生長及冠根比的作用方式的異同。研究結果對深入認識硝酸鹽作為一種養分資源及作為根係的信號調節根係發育的機製和植物的代謝過程具有重要意義，同時，為通過遺傳學手段提高玉米氮肥利用效率提供理論基礎。
　　《硝酸鹽調控玉米側根生長發育的生理機製》可作為高等農林院校植物營養學、植物營養生理學、土壤學等專業師生以及科研院所研究人員的參考書。

目錄

前言
1 引言
1.1 氮在農業生長中的作用
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 均一供氮環境對植物根係形態及生理反應的影響
1.2.2 局部供氮環境對植物根係形態學特徵的影響
1.2.3 側根的發生及其生長素的調控
1.3 問題的提齣
1.4 研究思路
1.5 研究內容和方法
1.5.1 研究內容
1.5.2 研究方法
主要參考文獻
2 局部供應硝酸鹽誘導玉米側根生長的基因型差異
2.1 試驗材料與方法
2.1.1 試驗材料
2.1.2 試驗方法
2.2 試驗處理與根係參數的測定
2.2.1 單一濃度試驗
2.2.2 雙層供氮鑒定
2.2.3 不同濃度鑒定
2.2.4 根係參數的測定及分析
2.3 結果與分析
2.3.1 單層硝酸鹽供應對玉米側根生長的影響
2.3.2 雙層硝酸鹽供應對玉米側根生長的影響
2.3.3 不同濃度硝酸鹽供應對玉米側根生長的影響
2.4 討論
2.5 小結
主要參考文獻
3 外源供應蔗糖對硝酸鹽調控玉米側根生長的影響
3.1 試驗材料與方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗方法
3.2 試驗處理與根係參數的測定
3.2.1 試驗處理
3.2.2 根係參數的測定及分析
3.3 結果與分析
3.3.1 局部供應不同濃度蔗糖對玉米側根生長的影響
3.3.2 局部供應0.5mmol/L NO^-₃和不同濃度蔗糖對玉米側根生長的影響
3.3.3 局部供應1.0mmol/L NO^-₃和不同濃度蔗糖對玉米側根生長的影響
3.3.4 局部供應7.5mmol/L NO^-₃和不同濃度蔗糖對玉米側根生長的影響
3.4 討論
3.5 小結
主要參考文獻
4 外源生長素對硝酸鹽調控玉米側根生長的影響
4.1 試驗材料與方法
4.1.1 試驗材料
4.1.2 試驗方法及NAA的配製
4.2 試驗處理與根係參數的測定
4.2.1 試驗處理
4.2.2 根係參數的測定及分析
4.3 結果與分析
4.3.1 NAA對局部供應不同濃度硝酸鹽的玉米側根數量的影響
4.3.2 NAA對局部供應不同濃度硝酸鹽的玉米側根長度的影響
4.4 討論
4.5 小結
主要參考文獻
5 生長素極性運輸抑製劑對硝酸鹽調控玉米側根生長的影響
5.1 試驗材料與方法
5.1.1 試驗材料
5.1.2 試驗方法及TIBA的配製
5.2 試驗處理與根係參數的測定
5.2.1 試驗處理
5.2.2 根係參數的測定及分析
5.3 結果與分析
5.3.1 胚軸處塗抹TIBA對局部供應硝酸鹽玉米側根生長的影響
5.3.2 A層(0~5cm)供應TIBA對局部供應硝酸鹽玉米側根生長的影響
5.3.3 B層(5~10cm)供應TIBA對局部供應硝酸鹽玉米側根生長的影響
5.3.4 C層(10~15cm)供應TIBA對局部供應硝酸鹽玉米側根生長的影響
5.3.5 胚軸處塗抹及C層供應TIBA對局部供應硝酸鹽玉米側根生長的影響
5.4 討論
5.5 小結
主要參考文獻
6 地上部硝酸鹽濃度與玉米側根生長的關係
6.1 試驗材料與方法
6.1.1 試驗材料
6.1.2 試驗方法
6.2 試驗處理與根係參數的測定
6.2.1 試驗處理
6.2.2 根係參數的測定及分析
6.3 結果與分析
6.3.1 生物量及冠根比
6.3.2 側根生長
6.3.3 植株全氮及硝酸鹽含量
6.3.4 植株全氮及硝酸鹽含量與冠根比、側根生長的相關性
6.4 討論
6.5 小結
主要參考文獻
7 綜閤討論
7.1 硝酸鹽影響側根生長發育的基因型差異
7.2 糖在硝酸鹽調節側根生長中的作用
7.3 生長素在硝酸鹽調節側根生長中的作用
7.4 植株地上部硝酸鹽濃度與側根生長
主要參考文獻
8 主要結論與研究展望
8.1 主要結論
8.2 研究展望
附錄

精彩書摘

　　Coruzzi和Bush（2001）推測，碳代謝産物、多肽及mRNA等可能參與硝酸鹽調節根係生長的反應過程，但缺乏足夠的證據。硝酸鹽對側根伸長的刺激作用是局部的，抑製作用是係統的。但Lexa和Cheesen、an（1997）用硝酸還原酶（NR）缺失的蠶豆突變體做試驗並未得到類似的結果。對不同的植物種類而言，可能說明硝酸鹽和其他信號對同化物在根和地上部的分配有著特異性的機製。在介質中硝酸鹽供應水平增加的條件下，蠶豆葉部硝酸鹽的含量並沒有相應的增加，而地上部硝酸鹽的含量顯著比根部低。這種現象很可能是由於蠶豆本身具有根瘤，硝酸鹽不是它主要的氮源。
　　FordE和Lorenzo（2001）認為，養分對根係的係統調節不能簡單地歸結為傳統的源一庫關係和碳水化閤物的變化在根冠間的分配，而是在植物體內存在著對外部及植物體內的營養狀態感受器，胞內和組織內的信號轉導途徑，這些元件把植物對營養的反應整閤在一起。
　　Bingham等（1998）以小麥為材料研究錶明，側根的增加與根中糖濃度增加有關，組織中糖含量增加有可能作為信號調節側根發生，而不是激素促使韌皮部中其他物質改變的作用結果。
　　……

前言/序言

根之脈絡：土壤深處的生命詩篇 在廣袤的土地之下，隱藏著一個我們鮮少觸及卻又至關重要的生命王國——植物的根係。它們如沉默的探險傢，不斷延伸，汲取養分，維係著整個生態係統的生機。而在這繁復的根係網絡中，側根的發育與調控，無疑是植物生存與繁衍的精密工程，更是生命力勃發的生動寫照。 本書將帶領您踏上一段探索玉米側根生長發育奧秘的旅程。我們將聚焦於一個關鍵的信號分子——硝酸鹽，深入剖析它如何如同樂隊的指揮，精妙地 orchestrate（編排）著玉米側根從萌發到壯大的整個過程。這不僅僅是一次科學的求索，更是一次對生命智慧的贊嘆，一次對土地深層活力的深刻洞察。 一、 根係：生命的基石與信息的樞紐 植物的根係，遠不止是簡單的固定裝置。它們是生命賴以生存的基石，承擔著吸收水分、礦物質養分、儲存能量等 vital（至關重要）的功能。然而，其重要性遠不止於此。根係同時也是一個高度發達的感覺係統和信息交流中心。它們能夠感知土壤的物理化學環境，如濕度、養分濃度、氧氣含量，甚至機械壓力，並據此作齣精確的響應。 其中，側根的發育對於提升根係的整體功能至關重要。主根雖然是根係發展的“先驅”，但側根的齣現和分枝，能夠極大地擴展根係的吸收麵積，增加對土壤養分的捕獲能力，尤其是在養分分布不均的土壤環境中。此外，側根的分布和形態也影響著植物的抗旱、抗風能力，甚至對土壤結構的形成與改良也發揮著不可忽視的作用。可以說，側根網絡的精巧布局，直接關乎著植物的生長勢頭與産量潛力。 二、 硝酸鹽：平凡中的非凡調控者 在植物生長的諸多需求中，氮素占據著核心地位。它是構成氨基酸、核酸、蛋白質、葉綠素等生命必需物質的關鍵元素。而硝酸鹽（NO₃⁻），作為植物吸收利用氮素的主要形式之一，其在土壤中的濃度變化，對植物的生長發育，尤其是根係的形態建成，具有深遠的影響。 長期以來，人們對硝酸鹽在植物營養中的作用多停留在“施肥”的層麵，即補充作物所需的氮源。然而，隨著科學研究的深入，我們逐漸認識到，硝酸鹽的功能遠不止於此。它更像是一個精密的信號分子，能夠被植物根係感知，並觸發一係列下遊的生理生化反應，從而調控根係的生長與形態。這種信號轉導機製，使得植物能夠根據環境中硝酸鹽的可用性，動態地調整其根係的空間構型，以最大限度地適應環境，優化資源獲取。 本書的研究，正是將目光投嚮瞭硝酸鹽在玉米側根發育中的“信號”角色，揭示其背後 intricate（錯綜復雜）的生理調控網絡。 三、 硝酸鹽調控玉米側根生長的多維度解析 本書將從多個層麵，深入剖析硝酸鹽調控玉米側根生長發育的生理機製： 硝酸鹽信號的感知與轉導： 植物如何“知道”環境中硝酸鹽濃度的變化？我們將在分子層麵，探討參與硝酸鹽吸收和感知的膜轉運蛋白，以及它們如何將外部信號轉化為內部的生理響應。這涉及到一係列的信號蛋白，它們如同“信使”，將硝酸鹽的存在信息傳遞到細胞內部，啓動後續的調控程序。 生長激素的協同作用： 側根的生長離不開植物內源激素的精確調控，其中生長素（Auxin）和細胞分裂素（Cytokinin）扮演著至關重要的角色。硝酸鹽是如何與這些生長激素相互作用，共同影響側根的形成和伸長？我們將深入研究硝酸鹽是否會影響生長素的閤成、運輸或降解，以及它如何與細胞分裂素信號通路發生交聯，最終影響細胞的增殖和分化，驅動側根的生長。 基因錶達的調控網絡： 信號的傳遞最終需要轉化為具體的生理反應，這離不開基因錶達的改變。本書將聚焦於硝酸鹽信號通路下遊的關鍵轉錄因子，它們如同“指揮傢”，精細調控著與側根發育相關的基因的開啓與關閉。我們將探尋哪些基因在硝酸鹽信號的誘導下錶達上調，哪些基因又會沉默，這些基因的産物又分彆在側根的發育中扮演何種角色。 代謝途徑的適應性調整： 側根的生長是一個能量消耗巨大的過程，這需要植物的代謝係統做齣相應的調整。硝酸鹽的存在，是否會改變根係對碳水化閤物、氨基酸或其他代謝物的利用效率？我們將探索硝酸鹽如何通過影響光閤作用産物的分配，或者調控特定代謝酶的活性，來為側根的快速生長提供充足的能量和物質基礎。 細胞層麵的形態建成： 硝酸鹽調控下的側根生長，並非簡單的綫性伸長。它涉及到細胞的增殖、伸長、分化以及細胞壁的重塑等一係列精細的細胞學過程。本書將結閤顯微觀察和分子標記技術，揭示硝酸鹽信號如何影響細胞分裂的頻率和方嚮，如何改變細胞的伸長速率，以及這些變化最終如何匯聚成玉米側根的獨特形態。 四、 研究的意義與未來展望 對硝酸鹽調控玉米側根生長發育生理機製的深入研究，不僅具有重要的學術價值，更蘊含著巨大的應用潛力： 理論突破： 本研究將為理解植物如何感知和響應土壤養分環境提供全新的視角，深化我們對植物信號轉導和生長調控機製的認識，填補該領域的一些理論空白。 作物育種與栽培： 掌握硝酸鹽調控側根生長的關鍵環節，為定嚮選育具有更高效根係形態、更強養分吸收能力的玉米新品種提供瞭理論依據。在實際生産中，我們可以根據這一機製，優化施肥策略，例如在作物生長發育的關鍵時期，精準調控硝酸鹽的供給，以促進側根的健康發育，提高養分利用效率，減少化肥的浪費，降低環境汙染。 可持續農業發展： 減少對化肥的依賴，提高養分利用效率，是實現可持續農業發展的關鍵。通過深入理解硝酸鹽在根係發育中的調控作用，我們可以開發更環保、更經濟的農業生産技術，為保障糧食安全和改善生態環境做齣貢獻。 跨學科的啓發： 本書的研究思路和方法，也可能為其他領域的研究提供啓發。例如，對信號轉導、基因調控、代謝網絡等的研究，在生命科學的其他分支，乃至工程學、信息科學等領域，都可能找到類比和藉鑒之處。 結語： 玉米，作為我們賴以生存的重要糧食作物，其根係的生命活力，隱藏著巨大的潛能。硝酸鹽，這個看似平凡的化學物質，卻在玉米的地下世界扮演著舉足輕重的角色， orchestrating（編排）著側根的勃勃生機。本書的每一章節，都將為您揭示這一過程中的一個關鍵環節，層層剝繭，展現生命科學的精妙與智慧。 踏上這段探索之旅，您將不僅僅是對一個科學問題的解答，更是對生命韌性與智慧的深刻感悟，對土地深層奧秘的由衷敬畏。願本書能為您開啓一扇窗，窺見植物根係世界那充滿生命力的脈絡，理解它們如何在這個星球上，以沉默而強大的方式，維係著萬物的生生不息。

评分☆☆☆☆☆

從一個更宏觀的農業生産視角來看，我對這類關注作物關鍵器官發育的書籍總是抱有極高的期待。玉米的根係健康，直接關係到水分和養分的吸收效率，這在氣候變化日益顯著的今天，變得尤為關鍵。我希望這本書能提供一些關於如何通過乾預或優化這些生理過程，來提高玉米的抗逆性和資源利用率的實際案例或理論基礎。例如，書中是否探討瞭某些土壤微生物群落與玉米根係發育之間的互作關係，而這種互作又是如何通過調控植物自身的生理通路來實現的？如果它能把基礎的分子生物學發現，有效地橋接到實際的農業應用層麵，比如提齣一些針對性的管理策略建議，那就太棒瞭。一本好的專業書籍，應該能讓一個有經驗的農民或技術員讀完後，立刻能思考齣“我該如何改變我的施肥或灌溉策略”的具體方嚮。我對這種理論指導實踐的範式非常推崇。

评分☆☆☆☆☆

這本書的標題暗示瞭其對特定化學物質——硝酸鹽——如何影響植物形態的聚焦，這本身就提供瞭一個非常清晰的研究邊界。對於關注土壤營養學與作物發育關係的人來說，這是一個黃金切入點。我非常好奇，硝酸鹽作為一種宏量營養素，它在提供能量和構建物質的同時，是如何巧妙地扮演瞭信號分子的角色，從而直接或間接乾預瞭生長素的運輸和作用效率的？如果書中能詳細對比硝酸鹽信號與磷飢餓信號在根係發育上的異同點，或者展示它們是如何協同或拮抗作用的，那麼這本書的比較分析價值就體現齣來瞭。我期望看到基於大量定量實驗得齣的結論，而不是定性的觀察描述。這種精確量化硝酸鹽濃度變化對不同級彆側根（初生、次生）影響的分析，是衡量一本生理學著作是否達到高水平的重要標準。

评分☆☆☆☆☆

說實話，作為一個非植物生理學專業的跨界學習者，我更看重的是本書在概念普及和邏輯構建上的能力。如果這本書是寫給整個農業科技領域的從業者看的，那麼它就不能隻是一本晦澀的博士論文匯編。我期望看到它能用生動的比喻或清晰的模型圖，來解釋那些看似抽象的生理事件。比如，根係的分枝和延伸是如何被精確控製在空間和時間上的？這背後一定存在一套精妙的“生物時鍾”或“空間感知係統”。這本書若能揭示這些深層次的調控邏輯，使我們能從“是什麼”上升到“為什麼會這樣”的哲學高度，那將是極大的收獲。我希望它能幫助我建立一個堅實的知識框架，而不是隻記住幾個孤立的實驗結果。這種係統性的講解，纔能真正推動該領域未來研究的發展方嚮。

评分☆☆☆☆☆

翻閱這本厚重的書籍，首先映入眼簾的或許是其嚴謹的學術風格和對前沿研究的緊密追蹤。我個人偏愛那些能夠將復雜的生物學現象，用清晰、有邏輯的語言進行梳理的著作。對於生理機製的研究，往往涉及大量晦澀的術語和復雜的相互調控網絡。這本書如果能提供一個清晰的“導航圖”，幫助讀者梳理清楚不同信號因子之間的優先級和交叉對話機製，那麼它的價值就大大提升瞭。我關注的焦點會放在其對“調控”這一核心概念的解析上。調控意味著動態平衡和反饋機製，這正是生命係統最迷人的部分。我希望書中能詳細描繪齣那些關鍵的轉錄因子或蛋白激酶在信號轉導鏈條中的“樞紐”作用，並且展示這些樞紐是如何被環境壓力快速或緩慢地“打開”或“關閉”的。這需要作者具備極高的概括能力和對細節的精準把握。

评分☆☆☆☆☆

這本專注於植物生理學的書籍，無疑為深耕玉米生長發育領域的研究人員和專業農藝師提供瞭一份極具價值的參考資料。我個人對植物信號傳導通路及其在環境脅迫下的調控機製非常感興趣，而這本書似乎在這方麵有著深入的探討。它不僅僅停留於錶麵的描述，而是試圖穿透到分子層麵，揭示那些精妙的生化反應如何驅動一個作物的復雜生命過程。我特彆期待書中能詳細闡述特定激素（比如一些生長素或細胞分裂素的相互作用）是如何被外部信號所影響，進而影響到根係形態構建的。好的生理機製研究，應該能夠提供可預測的模型，幫助我們理解為什麼在特定的土壤條件或光照強度下，玉米的根係會錶現齣某種特定的生長模式。如果書中能配有大量精細的實驗數據圖錶和清晰的流程圖，那麼它就不僅僅是一本理論著作，更是一本實用的操作指南。這本書的深度，想必能滿足那些追求極限效率和精準育種目標的專業人士的需求，他們需要的是硬核的科學證據來指導田間實踐。