利用基因信息預測葡萄需肥規(guī)律并評價鉀肥噴施效果.pdf

1、葡萄是世界上栽培最廣的果樹之一，同時也是需肥量較高的果樹樹種。肥料的施用在葡萄生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，對于保證葡萄的高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)至關重要。傳統(tǒng)施肥手段主要以作物的物候期和生產(chǎn)者的生產(chǎn)經(jīng)驗為參考，缺乏科學依據(jù)，已經(jīng)難以適應當前精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展。隨著分子生物學的發(fā)展，以及大規(guī)模測序的開展，植物功能基因的鑒定呈爆炸式增長。在此基礎上，科研工作者開始尋求將海量的基因信息應用于實際生產(chǎn)的途徑。以此為出發(fā)點，本文探索了利用基因表達信息描繪葡萄需肥規(guī)律，評價施

2、肥效果的可行性。研究結果如下:
　　1.為了驗證利用基因表達信息描述葡萄需肥規(guī)律的可行性，以‘夏黑’（V.vinifera×V.labrusca Sumerblack）為實驗材料，分析了N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運和同化相關基因在不同發(fā)育時期的表達變化。通過施肥試驗，分析了在不同時期施肥對這些基因的誘導程度，并通過果實品質(zhì)調(diào)查評價施肥效果。結果表明，在葡萄開花期，P吸收相關基因表達量較高;果實第一次膨大期，N同化相關基因的表達量較高;在硬

3、核期，N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運和同化相關基因均表現(xiàn)出較低的表達量;在第二次果實膨大期和轉(zhuǎn)色期，P和K吸收相關基因的表達量較高。施肥試驗結果表明，在N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運和同化相關基因出現(xiàn)表達高峰的時期施肥，對這些基因的誘導作用更加強烈，說明此時葡萄對肥料具有較高的吸收效率。果實品質(zhì)調(diào)查結果驗證了這一結論，在這些基因表達量較高的時期施肥比在其他時期施肥更能促進葡萄果實的生長發(fā)育，果實單粒重、可溶性固形物等指標均高于其他時期施肥處理。上述結果說明

4、利用葡萄N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運和同化相關基因的表達信息描繪葡萄在不同發(fā)育時期的需肥規(guī)律具有較高的可行性。
　　2.在弄清葡萄需肥規(guī)律后，肥料種類的選擇成為影響施肥效果的重要限制因素，為了從生理和基因水平評價不同種類及濃度鉀肥對葡萄葉面噴施的效果，以‘夏黑’葡萄為試材，選擇兩個葡萄生長關鍵時期盛花期和果實膨大期對葡萄葉片噴施不同種類和濃度的鉀肥。然后對噴施處理后葡萄葉片和新梢的增長率，坐果率，葉綠素含量，單粒重，可溶性固形物等生理指標

5、進行統(tǒng)計分析，并利用熒光定量PCR技術分析了4個鉀吸收相關基因VvHAK13、 VvKEA2、 VvSIRK、 VvSORK的表達情況。結果顯示葉面噴施4種鉀肥后，葡萄新梢和葉片生長率，葉綠素含量以及座果率等各項生理指標均有不同程度的提升。鉀吸收相關基因VvKEA2、VvSIRK、VvSORK勺表達上調(diào)，而VvHAK13表達下調(diào)。綜合生理和基因兩方面結果得出4種鉀肥效果依次為K2SO4·2MgSO4＞K2SO4＞K2CO3＞KCl。盛花