利用基因信息預(yù)測(cè)葡萄需肥規(guī)律并評(píng)價(jià)鉀肥噴施效果.pdf

1、葡萄是世界上栽培最廣的果樹(shù)之一，同時(shí)也是需肥量較高的果樹(shù)樹(shù)種。肥料的施用在葡萄生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，對(duì)于保證葡萄的高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)至關(guān)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(yàn)為參考，缺乏科學(xué)依據(jù)，已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)前精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，以及大規(guī)模測(cè)序的開(kāi)展，植物功能基因的鑒定呈爆炸式增長(zhǎng)。在此基礎(chǔ)上，科研工作者開(kāi)始尋求將海量的基因信息應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的途徑。以此為出發(fā)點(diǎn)，本文探索了利用基因表達(dá)信息描繪葡萄需肥規(guī)律，評(píng)價(jià)施

2、肥效果的可行性。研究結(jié)果如下:
　　1.為了驗(yàn)證利用基因表達(dá)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(shí)驗(yàn)材料，分析了N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化相關(guān)基因在不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)變化。通過(guò)施肥試驗(yàn)，分析了在不同時(shí)期施肥對(duì)這些基因的誘導(dǎo)程度，并通過(guò)果實(shí)品質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)施肥效果。結(jié)果表明，在葡萄開(kāi)花期，P吸收相關(guān)基因表達(dá)量較高;果實(shí)第一次膨大期，N同化相關(guān)基因的表達(dá)量較高;在硬

3、核期，N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化相關(guān)基因均表現(xiàn)出較低的表達(dá)量;在第二次果實(shí)膨大期和轉(zhuǎn)色期，P和K吸收相關(guān)基因的表達(dá)量較高。施肥試驗(yàn)結(jié)果表明，在N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化相關(guān)基因出現(xiàn)表達(dá)高峰的時(shí)期施肥，對(duì)這些基因的誘導(dǎo)作用更加強(qiáng)烈，說(shuō)明此時(shí)葡萄對(duì)肥料具有較高的吸收效率。果實(shí)品質(zhì)調(diào)查結(jié)果驗(yàn)證了這一結(jié)論，在這些基因表達(dá)量較高的時(shí)期施肥比在其他時(shí)期施肥更能促進(jìn)葡萄果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育，果實(shí)單粒重、可溶性固形物等指標(biāo)均高于其他時(shí)期施肥處理。上述結(jié)果說(shuō)明

4、利用葡萄N、P、K吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化相關(guān)基因的表達(dá)信息描繪葡萄在不同發(fā)育時(shí)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(lèi)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(píng)價(jià)不同種類(lèi)及濃度鉀肥對(duì)葡萄葉面噴施的效果，以‘夏黑’葡萄為試材，選擇兩個(gè)葡萄生長(zhǎng)關(guān)鍵時(shí)期盛花期和果實(shí)膨大期對(duì)葡萄葉片噴施不同種類(lèi)和濃度的鉀肥。然后對(duì)噴施處理后葡萄葉片和新梢的增長(zhǎng)率，坐果率，葉綠素含量，單粒重，可溶性固形物等生理指標(biāo)

5、進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并利用熒光定量PCR技術(shù)分析了4個(gè)鉀吸收相關(guān)基因VvHAK13、 VvKEA2、 VvSIRK、 VvSORK的表達(dá)情況。結(jié)果顯示葉面噴施4種鉀肥后，葡萄新梢和葉片生長(zhǎng)率，葉綠素含量以及座果率等各項(xiàng)生理指標(biāo)均有不同程度的提升。鉀吸收相關(guān)基因VvKEA2、VvSIRK、VvSORK勺表達(dá)上調(diào)，而VvHAK13表達(dá)下調(diào)。綜合生理和基因兩方面結(jié)果得出4種鉀肥效果依次為K2SO4·2MgSO4＞K2SO4＞K2CO3＞KCl。盛花