课题基金 / 基金详情

施钾对花期干旱胁迫下芝麻抗旱性的影响及其机制研究

批准号:
32060438
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
方圣
依托单位:
学科分类:
其他作物栽培学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
方圣

项目摘要

结项摘要

方圣的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
全球气候的变化导致未来干旱频繁爆发,江西红壤旱地资源丰富,芝麻是红壤旱地生产中不可替代的作物。芝麻苗期相对耐旱,但开花结蒴期遭遇干旱,产量显著下降。红壤旱地肥力低,芝麻茎秆吸收大量钾素,红壤土钾素亏缺现象愈发严重。钾作为植物生长发育必需的三大元素之一,能提高植物体内细胞渗透压和膨胀压,减少水分蒸发,提高作物抗旱性。.因此,本研究选用江西红壤旱地芝麻主要栽培品种为材料,设置花期干旱10d与施钾量试验,研究干旱胁迫下施钾对芝麻光合特性、渗透调节、活性氧代谢、基因表达及产量品质的影响,旨在探明钾影响芝麻抗旱能力的作用机制,为适应全球气候变化土壤干旱情况下的芝麻高产优质栽培提供关键的技术储备,同时为芝麻抗旱新品种培育工作奠定理论基础。
英文摘要
The global climate change has led to frequent droughts in the future. Jiangxi is rich in red soil dryland resources and sesame is an irreplaceable crop cultivated in this dryland. Although sesame is relatively drought-tolerant in seedling stage,the drought occurred in the flowering period would result in a significant decline in yield. Red soil has low fertility and sesame stem absorbs a large amount of potassium, which aggravates the trend of potassium deficiency in red soil. Potassium, as one of the three essential elements for plant growth and development, can increase the cell osmotic pressure and expansion pressure in plants, reduce water evaporation, and improve crop drought resistance..In this study, the main cultivar of sesame in Jiangxi red soil dryland were used as materials, and 10 days of drought duration in flowering stage with potassium application rate were set to study the effects of potassium application on photosynthesis characteristics, osmotic regulation, Reactive oxygen metabolism, gene expression, yield and quality under drought stress. We will explore the mechanism of drought resistance subjected to potassium, to provides a key technical for the high-yield and quality cultivation of sesame in response to global climate change and soil drought, and to lay the theoretical foundation for the cultivation of new sesame varieties with drought resistance.
本项目针对江西红壤土芝麻种植生产中存在的土壤干旱胁迫问题;立足土壤钾素不断亏缺,氮钾、磷钾失去平衡导致红壤土生产力水平逐渐退化的现状;基于钾是重要的品质元素,能提高作物抗旱性的能力,设置不同施钾量缓解芝麻花期干旱胁迫试验。结果如下:1、干旱胁迫下,芝麻植株生长发育受阻,株高、比叶重、叶片含水率、叶绿素含量、作物生长率和生物量均下降,导致产量降低。施钾可以有效缓解干旱对芝麻生长的抑制,且随着施钾量提高,缓解效应越显著,但干旱胁迫下芝麻钾素利用率呈现下降趋势,最佳施钾量为120 kg hm-2;2. 在干旱胁迫下,钾对产量的促进作用比正常灌水条件下更显著,与缺钾处理相比,施钾表现更大的叶片气体交换特性,更高的Fv/ Fm、ФPSII值和水分利用效率。钾可以通过提高水杨酸的浓度来改善干旱胁迫的不利影响,同时降低参与调控气孔关闭的脱落酸和茉莉酸的浓度;3. 与缺钾植物相比,干旱胁迫下,施钾使芝麻表现出较低的脂质过氧化、较高的抗氧化活性,促进渗透物质积累,表明外源钾肥减轻了氧化损伤。干旱胁迫3d时脯氨酸占主导地位,而干旱6d时可溶性蛋白占主要渗透调节功能;4. 在干旱胁迫下,SPS活性增加,SuSy活性降低,施钾进一步降低干旱胁迫下芝麻叶片的SuSy活性,提高SPS活性,促进蔗糖积累,为适应干旱胁迫提供渗透保护剂和能量来源。干旱条件下,施钾可上调SiMYB57、SiMYB155、SiMYB176和SiMYB192基因的表达,下调SiMYB108和SiMYB171基因的表达,可能有助于缓解干旱胁迫。5. 干旱影响脂肪酸组成,主要是减少饱和脂肪酸和亚油酸,增加油酸、亚麻酸和花生四烯酸。此外,施钾使芝麻籽粒亚油酸和硬脂酸含量增加,而棕榈酸、油酸和亚麻酸含量降低。研究结果从干旱胁迫下芝麻光合性能、活性氧代谢、渗透调节,基因表达方面的变化及其对钾素的响应入手,揭示花期干旱胁迫下施钾对芝麻抗旱性的影响机制,为适应全球气候变化土壤干旱情况下的芝麻高产优质栽培的钾肥运筹提供理论指导
钾调控芝麻“叶—蒴系统”光合同化物生产分配的机制解析
  • 批准号:
    32560512
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32.00万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    方圣
  • 依托单位:
国内基金
海外基金