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稳定同位素技术在作物水分利用策略研究中的应用 版权信息
- ISBN：9787030633101
- 条形码：9787030633101 ; 978-7-03-063310-1
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
稳定同位素技术在作物水分利用策略研究中的应用 内容简介
碳、氢、氧稳定同位素在鉴定C3植物的蒸腾效率及示踪物鉴定植物的水分来源方面有重要的应用价值。本书介绍了宁夏不同生态条件下碳同位素分辨率(Δ13C)在鉴定小麦及苜蓿水分利用效率、产量的研究案例，研究发现，在灌溉地区，小麦籽粒Δ13C或苜蓿茎杆Δ13C与籽粒或地上部生物产量显著正相关，苜蓿开花期叶片可溶性糖Δ13C与农艺水分利用效率显著负相关。根据小麦三个杂交组合后代的田间表现，在银川灌溉条件下，高Δ13C×高Δ13C是比较好的杂交组合，高Δ13C是育种选择的目标，选择高Δ13C值的亲本配制杂交组合，在后代中选择高Δ13C品系有可能培育出高产品种。而在宁夏南部雨养旱作区，高Δ13C×低Δ13C组合所产生的后代在产量性状方面变异较大，因此在选择亲本时，应选择Δ13C值差异较大的材料做亲本配制杂交组合，有可能从中选出高产后代。通过多年田间试验及水分控制试验发现了Δ13C的一些替代指标。如：成熟期叶片灰分含量、灌浆期比叶重、开花期叶片K、Mg含量以及籽粒Ca的含量，这些指标可以作为Δ13C的替代指标有选择地用于育种计划中。应用氢氧稳定同位素示踪技术对毛乌素沙地南缘缓坡丘陵区苜蓿水分来源的研究表明，在地下水埋深在3.5m左右的滩地，苜蓿在旱季及雨季均对深层土壤水及地下水有较高的利用率，生长状况明显好于地下水位更深的坡位。表明通过吸收浅层地下水，可以弥补了天然降水的不足，满足植物生长发育的需要并取得较好的生态和经济效益。
稳定同位素技术在作物水分利用策略研究中的应用 目录
目录
前言
**章 研究基础 1
**节 植物水分利用效率 1
一、植物WUE 的含义及其测定和计算方法 1
二、气孔与植物WUE 的关系 3
三、作物WUE 及其与产量的关系 4
第二节 植物Δ13C 7
一、植物Δ13C 的原理 7
二、植物Δ13C 的测定分析方法 7
三、植物Δ13C 与WUE 的关系 8
四、植物Δ13C 与气孔导度及光合作用的关系 9
五、植物光合作用后的生理生化过程对碳同位素的分馏作用 10
六、Δ13C 在作物育种中的应用 11
七、Δ13C 替代指标的研究 13
第三节 基于碳同位素分辨率技术的作物节水品种选育方法 14
一、研究区自然概况 14
二、试验材料 15
三、试验设计 17
四、主要分析指标及其测定方法 18
五、数据处理 21
主要参考文献 21
第二章 碳稳定同位素技术在宁夏不同生态区春小麦节水品种鉴定中的应用研究 27
**节 宁夏不同生态区小麦Δ13C 与籽粒产量的关系 28
一、宁夏不同生态区小麦Δ13C 及重要生理指标的时空变化 29
二、宁夏不同生态区小麦Δ13C 与籽粒产量及重要农艺和生理指标的相关性 30
三、宁夏不同生态区小麦Δ13C 与光合气体交换参数的相关性 32
四、宁夏不同生态区小麦Δ13C 替代指标的筛选 33
五、宁夏不同生态区小麦3 种基因型间各农艺和生理指标的差异 33
六、讨论与结论 35
第二节 不同水分条件下小麦Δ13C 与蒸腾效率及相关农艺和生理指标的关系 39
一、不同水分处理对Δ13C、籽粒产量、蒸腾效率及灰分含量的影响 39
二、不同水分条件下小麦基因型间Δ13C 的差异 41
三、不同水分条件下小麦Δ13C 与WUE 的关系 42
四、不同水分条件下小麦Δ13C 与籽粒产量构成因素的关系 42
五、不同水分条件下小麦Δ13C 与灰分含量、3 种矿质元素的关系 43
六、不同水分条件下小麦Δ13C 与气体交换参数的关系 44
七、讨论与结论 46
第三节 春小麦Δ13C 与籽粒产量、灰分含量茎秆中碳水化合物的关系 49
一、银川试验点不同年份气候条件及土壤含水量的差异 51
二、银川试验点不同年份间Δ13C、籽粒产量和收获系数的变化 52
三、银川试验点小麦花后不同天数比茎秆重和碳水化合物含量的变化 52
四、银川试验点不同年份小麦Δ13C 与籽粒产量及重要农艺和生理指标
之间的关系 53
五、银川试验点小麦Δ13C 与比茎秆重、3 种碳水化合物含量、积累效率
和转运效率的关系 54
六、讨论与结论 56
第四节 Δ13C 在小麦节水高产后代选育中的应用 59
一、宁夏不同生态区基于Δ13C 的亲本选择及杂交后代群体的构建 59
二、宁夏不同生态区3 个杂交类型后代品系旗叶Δ13C 及籽粒Δ13C 的表现 60
三、宁夏不同生态区3 个杂交类型后代品系籽粒产量的表现 63
四、宁夏不同生态区3 个杂交类型后代品系Δ13C 与籽粒产量的关系 66
五、讨论与结论 66
主要参考文献 66
第三章 碳、氧稳定同位素技术在宁夏荒漠草原区苜蓿节水高产新品种鉴定及
水分利用策略中的应用 71
**节 宁夏荒漠草原苜蓿不同部位Δ13C 与干草产量及WUE 的关系 71
一、灌水量、生长年限和基因型对各测定指标的影响 73
二、基因型与环境的互作 74
三、不同时间尺度光合产物Δ13C 与干草产量及WUE 的相关性 75
四、讨论与结论 82
第二节 宁夏荒漠草原不同水分条件下苜蓿Δ13C 与光合同化特征的关系 84
一、不同水分处理对Δ13C、碳含量及光合气体交换参数的影响 85
二、不同水分条件下Δ13C 与叶片碳含量的关系 90
三、不同水分条件下Δ13C 与光合气体交换参数的关系 92
四、讨论与结论 94
第三节 宁夏中部干旱带苜蓿Δ13C 替代指标的研究 96
一、不同水分条件下Δ13C 及相关指标的表现 97
二、苜蓿各参试品种生长及生理指标的表现 98
三、不同水分条件下Δ13C 与各测定指标的相关性 98
四、讨论与结论 99
第四节 宁夏毛乌素沙地南缘缓坡丘陵区不同坡位旱地苜蓿水分利用特征的研究 100
一、试验区降雨及其同位素组成 101
二、不同坡位苜蓿地土壤含水量的变化 102
三、不同坡位苜蓿生物量、地上整株Δ13C、水势及气孔导度的变化 103
四、不同坡位土壤水及苜蓿茎秆水稳定同位素组成 106
五、不同坡位苜蓿对各潜在水源的利用率 109
六、讨论与结论 110
主要参考文献 113
前言
**章 研究基础 1
**节 植物水分利用效率 1
一、植物WUE 的含义及其测定和计算方法 1
二、气孔与植物WUE 的关系 3
三、作物WUE 及其与产量的关系 4
第二节 植物Δ13C 7
一、植物Δ13C 的原理 7
二、植物Δ13C 的测定分析方法 7
三、植物Δ13C 与WUE 的关系 8
四、植物Δ13C 与气孔导度及光合作用的关系 9
五、植物光合作用后的生理生化过程对碳同位素的分馏作用 10
六、Δ13C 在作物育种中的应用 11
七、Δ13C 替代指标的研究 13
第三节 基于碳同位素分辨率技术的作物节水品种选育方法 14
一、研究区自然概况 14
二、试验材料 15
三、试验设计 17
四、主要分析指标及其测定方法 18
五、数据处理 21
主要参考文献 21
第二章 碳稳定同位素技术在宁夏不同生态区春小麦节水品种鉴定中的应用研究 27
**节 宁夏不同生态区小麦Δ13C 与籽粒产量的关系 28
一、宁夏不同生态区小麦Δ13C 及重要生理指标的时空变化 29
二、宁夏不同生态区小麦Δ13C 与籽粒产量及重要农艺和生理指标的相关性 30
三、宁夏不同生态区小麦Δ13C 与光合气体交换参数的相关性 32
四、宁夏不同生态区小麦Δ13C 替代指标的筛选 33
五、宁夏不同生态区小麦3 种基因型间各农艺和生理指标的差异 33
六、讨论与结论 35
第二节 不同水分条件下小麦Δ13C 与蒸腾效率及相关农艺和生理指标的关系 39
一、不同水分处理对Δ13C、籽粒产量、蒸腾效率及灰分含量的影响 39
二、不同水分条件下小麦基因型间Δ13C 的差异 41
三、不同水分条件下小麦Δ13C 与WUE 的关系 42
四、不同水分条件下小麦Δ13C 与籽粒产量构成因素的关系 42
五、不同水分条件下小麦Δ13C 与灰分含量、3 种矿质元素的关系 43
六、不同水分条件下小麦Δ13C 与气体交换参数的关系 44
七、讨论与结论 46
第三节 春小麦Δ13C 与籽粒产量、灰分含量茎秆中碳水化合物的关系 49
一、银川试验点不同年份气候条件及土壤含水量的差异 51
二、银川试验点不同年份间Δ13C、籽粒产量和收获系数的变化 52
三、银川试验点小麦花后不同天数比茎秆重和碳水化合物含量的变化 52
四、银川试验点不同年份小麦Δ13C 与籽粒产量及重要农艺和生理指标
之间的关系 53
五、银川试验点小麦Δ13C 与比茎秆重、3 种碳水化合物含量、积累效率
和转运效率的关系 54
六、讨论与结论 56
第四节 Δ13C 在小麦节水高产后代选育中的应用 59
一、宁夏不同生态区基于Δ13C 的亲本选择及杂交后代群体的构建 59
二、宁夏不同生态区3 个杂交类型后代品系旗叶Δ13C 及籽粒Δ13C 的表现 60
三、宁夏不同生态区3 个杂交类型后代品系籽粒产量的表现 63
四、宁夏不同生态区3 个杂交类型后代品系Δ13C 与籽粒产量的关系 66
五、讨论与结论 66
主要参考文献 66
第三章 碳、氧稳定同位素技术在宁夏荒漠草原区苜蓿节水高产新品种鉴定及
水分利用策略中的应用 71
**节 宁夏荒漠草原苜蓿不同部位Δ13C 与干草产量及WUE 的关系 71
一、灌水量、生长年限和基因型对各测定指标的影响 73
二、基因型与环境的互作 74
三、不同时间尺度光合产物Δ13C 与干草产量及WUE 的相关性 75
四、讨论与结论 82
第二节 宁夏荒漠草原不同水分条件下苜蓿Δ13C 与光合同化特征的关系 84
一、不同水分处理对Δ13C、碳含量及光合气体交换参数的影响 85
二、不同水分条件下Δ13C 与叶片碳含量的关系 90
三、不同水分条件下Δ13C 与光合气体交换参数的关系 92
四、讨论与结论 94
第三节 宁夏中部干旱带苜蓿Δ13C 替代指标的研究 96
一、不同水分条件下Δ13C 及相关指标的表现 97
二、苜蓿各参试品种生长及生理指标的表现 98
三、不同水分条件下Δ13C 与各测定指标的相关性 98
四、讨论与结论 99
第四节 宁夏毛乌素沙地南缘缓坡丘陵区不同坡位旱地苜蓿水分利用特征的研究 100
一、试验区降雨及其同位素组成 101
二、不同坡位苜蓿地土壤含水量的变化 102
三、不同坡位苜蓿生物量、地上整株Δ13C、水势及气孔导度的变化 103
四、不同坡位土壤水及苜蓿茎秆水稳定同位素组成 106
五、不同坡位苜蓿对各潜在水源的利用率 109
六、讨论与结论 110
主要参考文献 113
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