硝酸盐调控玉米侧根生长发育的生理机制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

郭亚芬 著

图书标签:

• 玉米
• 侧根
• 硝酸盐
• 生理机制
• 根系发育
• 植物营养
• 氮代谢
• 信号转导
• 植物生理学
• 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

内容简介

　　《硝酸盐调控玉米侧根生长发育的生理机制》综述了侧根发育的生理机制，研究了硝酸盐影响玉米侧根生长发育的规律；利用外源供应蔗糖、生长素及生长素极性运输抑制剂处理，探讨了局部供应硝酸盐调节侧根生长过程中碳、氮和生长素的相互作用；讨论、分析、比较了植株氮素状况在调节玉米侧根生长及冠根比的作用方式的异同。研究结果对深入认识硝酸盐作为一种养分资源及作为根系的信号调节根系发育的机制和植物的代谢过程具有重要意义，同时，为通过遗传学手段提高玉米氮肥利用效率提供理论基础。
　　《硝酸盐调控玉米侧根生长发育的生理机制》可作为高等农林院校植物营养学、植物营养生理学、土壤学等专业师生以及科研院所研究人员的参考书。

目录

前言
1 引言
1.1 氮在农业生长中的作用
1.2 国内外研究现状
1.2.1 均一供氮环境对植物根系形态及生理反应的影响
1.2.2 局部供氮环境对植物根系形态学特征的影响
1.2.3 侧根的发生及其生长素的调控
1.3 问题的提出
1.4 研究思路
1.5 研究内容和方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
主要参考文献
2 局部供应硝酸盐诱导玉米侧根生长的基因型差异
2.1 试验材料与方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验方法
2.2 试验处理与根系参数的测定
2.2.1 单一浓度试验
2.2.2 双层供氮鉴定
2.2.3 不同浓度鉴定
2.2.4 根系参数的测定及分析
2.3 结果与分析
2.3.1 单层硝酸盐供应对玉米侧根生长的影响
2.3.2 双层硝酸盐供应对玉米侧根生长的影响
2.3.3 不同浓度硝酸盐供应对玉米侧根生长的影响
2.4 讨论
2.5 小结
主要参考文献
3 外源供应蔗糖对硝酸盐调控玉米侧根生长的影响
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验材料
3.1.2 试验方法
3.2 试验处理与根系参数的测定
3.2.1 试验处理
3.2.2 根系参数的测定及分析
3.3 结果与分析
3.3.1 局部供应不同浓度蔗糖对玉米侧根生长的影响
3.3.2 局部供应0.5mmol/L NO^-₃和不同浓度蔗糖对玉米侧根生长的影响
3.3.3 局部供应1.0mmol/L NO^-₃和不同浓度蔗糖对玉米侧根生长的影响
3.3.4 局部供应7.5mmol/L NO^-₃和不同浓度蔗糖对玉米侧根生长的影响
3.4 讨论
3.5 小结
主要参考文献
4 外源生长素对硝酸盐调控玉米侧根生长的影响
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验方法及NAA的配制
4.2 试验处理与根系参数的测定
4.2.1 试验处理
4.2.2 根系参数的测定及分析
4.3 结果与分析
4.3.1 NAA对局部供应不同浓度硝酸盐的玉米侧根数量的影响
4.3.2 NAA对局部供应不同浓度硝酸盐的玉米侧根长度的影响
4.4 讨论
4.5 小结
主要参考文献
5 生长素极性运输抑制剂对硝酸盐调控玉米侧根生长的影响
5.1 试验材料与方法
5.1.1 试验材料
5.1.2 试验方法及TIBA的配制
5.2 试验处理与根系参数的测定
5.2.1 试验处理
5.2.2 根系参数的测定及分析
5.3 结果与分析
5.3.1 胚轴处涂抹TIBA对局部供应硝酸盐玉米侧根生长的影响
5.3.2 A层(0~5cm)供应TIBA对局部供应硝酸盐玉米侧根生长的影响
5.3.3 B层(5~10cm)供应TIBA对局部供应硝酸盐玉米侧根生长的影响
5.3.4 C层(10~15cm)供应TIBA对局部供应硝酸盐玉米侧根生长的影响
5.3.5 胚轴处涂抹及C层供应TIBA对局部供应硝酸盐玉米侧根生长的影响
5.4 讨论
5.5 小结
主要参考文献
6 地上部硝酸盐浓度与玉米侧根生长的关系
6.1 试验材料与方法
6.1.1 试验材料
6.1.2 试验方法
6.2 试验处理与根系参数的测定
6.2.1 试验处理
6.2.2 根系参数的测定及分析
6.3 结果与分析
6.3.1 生物量及冠根比
6.3.2 侧根生长
6.3.3 植株全氮及硝酸盐含量
6.3.4 植株全氮及硝酸盐含量与冠根比、侧根生长的相关性
6.4 讨论
6.5 小结
主要参考文献
7 综合讨论
7.1 硝酸盐影响侧根生长发育的基因型差异
7.2 糖在硝酸盐调节侧根生长中的作用
7.3 生长素在硝酸盐调节侧根生长中的作用
7.4 植株地上部硝酸盐浓度与侧根生长
主要参考文献
8 主要结论与研究展望
8.1 主要结论
8.2 研究展望
附录

精彩书摘

　　Coruzzi和Bush（2001）推测，碳代谢产物、多肽及mRNA等可能参与硝酸盐调节根系生长的反应过程，但缺乏足够的证据。硝酸盐对侧根伸长的刺激作用是局部的，抑制作用是系统的。但Lexa和Cheesen、an（1997）用硝酸还原酶（NR）缺失的蚕豆突变体做试验并未得到类似的结果。对不同的植物种类而言，可能说明硝酸盐和其他信号对同化物在根和地上部的分配有着特异性的机制。在介质中硝酸盐供应水平增加的条件下，蚕豆叶部硝酸盐的含量并没有相应的增加，而地上部硝酸盐的含量显著比根部低。这种现象很可能是由于蚕豆本身具有根瘤，硝酸盐不是它主要的氮源。
　　FordE和Lorenzo（2001）认为，养分对根系的系统调节不能简单地归结为传统的源一库关系和碳水化合物的变化在根冠间的分配，而是在植物体内存在着对外部及植物体内的营养状态感受器，胞内和组织内的信号转导途径，这些元件把植物对营养的反应整合在一起。
　　Bingham等（1998）以小麦为材料研究表明，侧根的增加与根中糖浓度增加有关，组织中糖含量增加有可能作为信号调节侧根发生，而不是激素促使韧皮部中其他物质改变的作用结果。
　　……

前言/序言

根之脉络：土壤深处的生命诗篇 在广袤的土地之下，隐藏着一个我们鲜少触及却又至关重要的生命王国——植物的根系。它们如沉默的探险家，不断延伸，汲取养分，维系着整个生态系统的生机。而在这繁复的根系网络中，侧根的发育与调控，无疑是植物生存与繁衍的精密工程，更是生命力勃发的生动写照。 本书将带领您踏上一段探索玉米侧根生长发育奥秘的旅程。我们将聚焦于一个关键的信号分子——硝酸盐，深入剖析它如何如同乐队的指挥，精妙地 orchestrate（编排）着玉米侧根从萌发到壮大的整个过程。这不仅仅是一次科学的求索，更是一次对生命智慧的赞叹，一次对土地深层活力的深刻洞察。 一、 根系：生命的基石与信息的枢纽 植物的根系，远不止是简单的固定装置。它们是生命赖以生存的基石，承担着吸收水分、矿物质养分、储存能量等 vital（至关重要）的功能。然而，其重要性远不止于此。根系同时也是一个高度发达的感觉系统和信息交流中心。它们能够感知土壤的物理化学环境，如湿度、养分浓度、氧气含量，甚至机械压力，并据此作出精确的响应。 其中，侧根的发育对于提升根系的整体功能至关重要。主根虽然是根系发展的“先驱”，但侧根的出现和分枝，能够极大地扩展根系的吸收面积，增加对土壤养分的捕获能力，尤其是在养分分布不均的土壤环境中。此外，侧根的分布和形态也影响着植物的抗旱、抗风能力，甚至对土壤结构的形成与改良也发挥着不可忽视的作用。可以说，侧根网络的精巧布局，直接关乎着植物的生长势头与产量潜力。 二、 硝酸盐：平凡中的非凡调控者 在植物生长的诸多需求中，氮素占据着核心地位。它是构成氨基酸、核酸、蛋白质、叶绿素等生命必需物质的关键元素。而硝酸盐（NO₃⁻），作为植物吸收利用氮素的主要形式之一，其在土壤中的浓度变化，对植物的生长发育，尤其是根系的形态建成，具有深远的影响。 长期以来，人们对硝酸盐在植物营养中的作用多停留在“施肥”的层面，即补充作物所需的氮源。然而，随着科学研究的深入，我们逐渐认识到，硝酸盐的功能远不止于此。它更像是一个精密的信号分子，能够被植物根系感知，并触发一系列下游的生理生化反应，从而调控根系的生长与形态。这种信号转导机制，使得植物能够根据环境中硝酸盐的可用性，动态地调整其根系的空间构型，以最大限度地适应环境，优化资源获取。 本书的研究，正是将目光投向了硝酸盐在玉米侧根发育中的“信号”角色，揭示其背后 intricate（错综复杂）的生理调控网络。 三、 硝酸盐调控玉米侧根生长的多维度解析 本书将从多个层面，深入剖析硝酸盐调控玉米侧根生长发育的生理机制： 硝酸盐信号的感知与转导： 植物如何“知道”环境中硝酸盐浓度的变化？我们将在分子层面，探讨参与硝酸盐吸收和感知的膜转运蛋白，以及它们如何将外部信号转化为内部的生理响应。这涉及到一系列的信号蛋白，它们如同“信使”，将硝酸盐的存在信息传递到细胞内部，启动后续的调控程序。 生长激素的协同作用： 侧根的生长离不开植物内源激素的精确调控，其中生长素（Auxin）和细胞分裂素（Cytokinin）扮演着至关重要的角色。硝酸盐是如何与这些生长激素相互作用，共同影响侧根的形成和伸长？我们将深入研究硝酸盐是否会影响生长素的合成、运输或降解，以及它如何与细胞分裂素信号通路发生交联，最终影响细胞的增殖和分化，驱动侧根的生长。 基因表达的调控网络： 信号的传递最终需要转化为具体的生理反应，这离不开基因表达的改变。本书将聚焦于硝酸盐信号通路下游的关键转录因子，它们如同“指挥家”，精细调控着与侧根发育相关的基因的开启与关闭。我们将探寻哪些基因在硝酸盐信号的诱导下表达上调，哪些基因又会沉默，这些基因的产物又分别在侧根的发育中扮演何种角色。 代谢途径的适应性调整： 侧根的生长是一个能量消耗巨大的过程，这需要植物的代谢系统做出相应的调整。硝酸盐的存在，是否会改变根系对碳水化合物、氨基酸或其他代谢物的利用效率？我们将探索硝酸盐如何通过影响光合作用产物的分配，或者调控特定代谢酶的活性，来为侧根的快速生长提供充足的能量和物质基础。 细胞层面的形态建成： 硝酸盐调控下的侧根生长，并非简单的线性伸长。它涉及到细胞的增殖、伸长、分化以及细胞壁的重塑等一系列精细的细胞学过程。本书将结合显微观察和分子标记技术，揭示硝酸盐信号如何影响细胞分裂的频率和方向，如何改变细胞的伸长速率，以及这些变化最终如何汇聚成玉米侧根的独特形态。 四、 研究的意义与未来展望 对硝酸盐调控玉米侧根生长发育生理机制的深入研究，不仅具有重要的学术价值，更蕴含着巨大的应用潜力： 理论突破： 本研究将为理解植物如何感知和响应土壤养分环境提供全新的视角，深化我们对植物信号转导和生长调控机制的认识，填补该领域的一些理论空白。 作物育种与栽培： 掌握硝酸盐调控侧根生长的关键环节，为定向选育具有更高效根系形态、更强养分吸收能力的玉米新品种提供了理论依据。在实际生产中，我们可以根据这一机制，优化施肥策略，例如在作物生长发育的关键时期，精准调控硝酸盐的供给，以促进侧根的健康发育，提高养分利用效率，减少化肥的浪费，降低环境污染。 可持续农业发展： 减少对化肥的依赖，提高养分利用效率，是实现可持续农业发展的关键。通过深入理解硝酸盐在根系发育中的调控作用，我们可以开发更环保、更经济的农业生产技术，为保障粮食安全和改善生态环境做出贡献。 跨学科的启发： 本书的研究思路和方法，也可能为其他领域的研究提供启发。例如，对信号转导、基因调控、代谢网络等的研究，在生命科学的其他分支，乃至工程学、信息科学等领域，都可能找到类比和借鉴之处。 结语： 玉米，作为我们赖以生存的重要粮食作物，其根系的生命活力，隐藏着巨大的潜能。硝酸盐，这个看似平凡的化学物质，却在玉米的地下世界扮演着举足轻重的角色， orchestrating（编排）着侧根的勃勃生机。本书的每一章节，都将为您揭示这一过程中的一个关键环节，层层剥茧，展现生命科学的精妙与智慧。 踏上这段探索之旅，您将不仅仅是对一个科学问题的解答，更是对生命韧性与智慧的深刻感悟，对土地深层奥秘的由衷敬畏。愿本书能为您开启一扇窗，窥见植物根系世界那充满生命力的脉络，理解它们如何在这个星球上，以沉默而强大的方式，维系着万物的生生不息。

评分☆☆☆☆☆

从一个更宏观的农业生产视角来看，我对这类关注作物关键器官发育的书籍总是抱有极高的期待。玉米的根系健康，直接关系到水分和养分的吸收效率，这在气候变化日益显著的今天，变得尤为关键。我希望这本书能提供一些关于如何通过干预或优化这些生理过程，来提高玉米的抗逆性和资源利用率的实际案例或理论基础。例如，书中是否探讨了某些土壤微生物群落与玉米根系发育之间的互作关系，而这种互作又是如何通过调控植物自身的生理通路来实现的？如果它能把基础的分子生物学发现，有效地桥接到实际的农业应用层面，比如提出一些针对性的管理策略建议，那就太棒了。一本好的专业书籍，应该能让一个有经验的农民或技术员读完后，立刻能思考出“我该如何改变我的施肥或灌溉策略”的具体方向。我对这种理论指导实践的范式非常推崇。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本厚重的书籍，首先映入眼帘的或许是其严谨的学术风格和对前沿研究的紧密追踪。我个人偏爱那些能够将复杂的生物学现象，用清晰、有逻辑的语言进行梳理的著作。对于生理机制的研究，往往涉及大量晦涩的术语和复杂的相互调控网络。这本书如果能提供一个清晰的“导航图”，帮助读者梳理清楚不同信号因子之间的优先级和交叉对话机制，那么它的价值就大大提升了。我关注的焦点会放在其对“调控”这一核心概念的解析上。调控意味着动态平衡和反馈机制，这正是生命系统最迷人的部分。我希望书中能详细描绘出那些关键的转录因子或蛋白激酶在信号转导链条中的“枢纽”作用，并且展示这些枢纽是如何被环境压力快速或缓慢地“打开”或“关闭”的。这需要作者具备极高的概括能力和对细节的精准把握。

评分☆☆☆☆☆

这本专注于植物生理学的书籍，无疑为深耕玉米生长发育领域的研究人员和专业农艺师提供了一份极具价值的参考资料。我个人对植物信号传导通路及其在环境胁迫下的调控机制非常感兴趣，而这本书似乎在这方面有着深入的探讨。它不仅仅停留于表面的描述，而是试图穿透到分子层面，揭示那些精妙的生化反应如何驱动一个作物的复杂生命过程。我特别期待书中能详细阐述特定激素（比如一些生长素或细胞分裂素的相互作用）是如何被外部信号所影响，进而影响到根系形态构建的。好的生理机制研究，应该能够提供可预测的模型，帮助我们理解为什么在特定的土壤条件或光照强度下，玉米的根系会表现出某种特定的生长模式。如果书中能配有大量精细的实验数据图表和清晰的流程图，那么它就不仅仅是一本理论著作，更是一本实用的操作指南。这本书的深度，想必能满足那些追求极限效率和精准育种目标的专业人士的需求，他们需要的是硬核的科学证据来指导田间实践。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题暗示了其对特定化学物质——硝酸盐——如何影响植物形态的聚焦，这本身就提供了一个非常清晰的研究边界。对于关注土壤营养学与作物发育关系的人来说，这是一个黄金切入点。我非常好奇，硝酸盐作为一种宏量营养素，它在提供能量和构建物质的同时，是如何巧妙地扮演了信号分子的角色，从而直接或间接干预了生长素的运输和作用效率的？如果书中能详细对比硝酸盐信号与磷饥饿信号在根系发育上的异同点，或者展示它们是如何协同或拮抗作用的，那么这本书的比较分析价值就体现出来了。我期望看到基于大量定量实验得出的结论，而不是定性的观察描述。这种精确量化硝酸盐浓度变化对不同级别侧根（初生、次生）影响的分析，是衡量一本生理学著作是否达到高水平的重要标准。

评分☆☆☆☆☆

说实话，作为一个非植物生理学专业的跨界学习者，我更看重的是本书在概念普及和逻辑构建上的能力。如果这本书是写给整个农业科技领域的从业者看的，那么它就不能只是一本晦涩的博士论文汇编。我期望看到它能用生动的比喻或清晰的模型图，来解释那些看似抽象的生理事件。比如，根系的分枝和延伸是如何被精确控制在空间和时间上的？这背后一定存在一套精妙的“生物时钟”或“空间感知系统”。这本书若能揭示这些深层次的调控逻辑，使我们能从“是什么”上升到“为什么会这样”的哲学高度，那将是极大的收获。我希望它能帮助我建立一个坚实的知识框架，而不是只记住几个孤立的实验结果。这种系统性的讲解，才能真正推动该领域未来研究的发展方向。