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基于源库关系的核桃光合产物同化与分配格局研究

批准号:
32060361
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
36.0 万元
负责人:
王世伟
依托单位:
学科分类:
森林保护学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王世伟

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
源库关系通过调节光合产物的同化与分配影响果树产量和果实品质。但是研究人员对果树光合产物同化与分配同源库比的关系看法不一(正相关、或复相关、或无关)。项目组前期研究发现,当源库比在不同范围内变动时,核桃光合产物同化与源库比的关系不同。基于此,提出假设:光合产物的同化与分配同源库比的关系取决于源库比的范围。为验证上述假设,本项目拟以新疆早实核桃主栽品种‘新新2号’为供试材料,通过摘叶或/和去果设置不同的源库比处理,以基于同位素示踪技术获得的核桃光合产物同化与分配特征为依据,运用光合特性分析、糖代谢分析、解剖结构观察 、基因表达分析、相关分析等植物生理学、生物化学、分子生物学和数理统计学的技术手段,通过对核桃不同源库比环割结果枝上叶片、果柄和果实的解剖结构、碳水化合物积累与代谢等方面的研究对假设进行验证,以期为新疆南疆盆地核桃生产园精准化栽培管理提供科学依据,丰富果树源库关系理论体系
英文摘要
Source sink relationship affects fruit yield and quality by regulating the assimilation and distribution of photosynthate. However, researchers have different views on the relationship between assimilation and distribution of photosynthate and the source-to-sink ratio (positive correlation, or negative correlation, or irrelevant).The preliminary study of the project team found that when the source-to-sink ratio changed in different ranges, the relationship between assimilation and distribution of photosynthate and the source-to-sink ratio was different. On the basis of the above research, a hypothesis is put forward: the relationship between assimilation and distribution of photosynthate and source-to-sink ratio depends on the range of source-to-sink ratio. For this hypothesis, this project takes Xinjiang Walnut Cultivars ‘J. regia Xinxin2’ as the research object, and applies different source-to-sink ratio by picking leaves and/or removing fruits, and takes the characteristics of the assimilation and distribution of walnut photosynthate as a basis, which was obtained through isotope tracer technology. By means of photosynthetic characteristics analysis, sugar metabolism analysis, anatomical structure observation, gene expression analysis, correlation analysis and other plant physiological, biochemical, molecular biology and mathematical statistics techniques, and the anatomical anatomy, carbohydrate accumulation and metabolism of the leaf, carpopodium, and fruit on the girdled shoots with different source-to-sink ratio are studied to verify the hypothesis, provide scientific basis for precise cultivation and management of walnut production park in South Xinjiang Basin, and enrich the theoretical system of source sink relationship of fruit trees.
厘清碳水化合物同化和分配与果树负载量(源库比)的关系,是拟定果树合理负载量,实现果树丰产和优质生产的前提。鉴于此,本项目以‘新新2号’核桃(Juglans regia ‘Xinxin2’)品种作为供试材料,将“核桃碳水化合物同化和分配与叶(源)果(库)比的关系”作为研究命题,基于碳水化合物同化、转运和利用与叶果比关系的相关假设,采用田间控制性试验与室内化学分析相结合的方法,在深入解析核桃果实生长发育过程中碳水化合物同化、转运和利用特征的基础上,对核桃碳水化合物同化、转运和利用与叶果比(LFR)的关系进行了分析研究。研究结果表明:.(1)蔗糖是核桃碳水化合物同化及其在果柄中转运的主要形式;在果实速生生长期,蔗糖转运至果实后在青皮中被分解成葡萄糖和果糖,为其细胞分裂和形态构建提供了物质和能量基础。在油脂转化期,果实青皮和种仁中高浓度的蔗糖是种仁中油脂转化的物质基础。.(2)叶果比与碳水化合物同化的关系取决于叶果比的范围,叶果比在不同的范围内变动时对碳水化合同化产生的影响不同。极低的叶果比条件下,光合作用的下调是叶片生长发育不良的结果;极高的叶果比条件下,叶片光合作用的下调是光合末端产物反馈抑制和非气孔因素共同作用的结果。.(3)果柄中碳水化合物的转运速率不仅取决于叶片碳水化合物的同化能力,还取决于叶片碳水化合物的输出能力。低叶果比条件下,碳水化合物的可用性较低,大部分碳水化合物被分配到果实中,果柄直径和长度的生长受到限制,只有在高叶果比条件下,盈余的碳水化合物被分配到果柄中,产生了果柄横向和纵向的生长。.(4)果实重量与叶果比呈正相关;低叶果比的结果枝上碳水化合物的可用性较低时,果实细胞有丝分裂减慢甚至提前停止,细胞生长也受到限制;叶果比的改变不会影响坚果中粗脂肪和粗蛋白的含量。.(5)以叶果比2.02作为叶果比调整最低标准,以保叶去果为原则,对核桃单株进行叶果比的调整,不仅能改善坚果品质,还可以提高经济产值。
基于转录组学与关联分析的核桃种仁含油率差异形成的分子机制研究
  • 批准号:
    32360412
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    34万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王世伟
  • 依托单位:
新温185号核桃根系呼吸特性及其对土壤氮素反应机理研究
  • 批准号:
    31660548
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    39.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    王世伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金