施肥对杉木(Cunninghamia lanceolata)不同种源竞争关系和蛋白质表达的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 张云香
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| 答辩日期 | 2017 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李春阳 |
| 关键词 | 施肥 杉木 竞争 蛋白质组 光合作用 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 其他题名 | Effects of fertilization on competition and proteomics of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) |
| 英文摘要 | 杉木(Cunninghamia lanceolata)具有重要的经济价值，因此在中国南部广泛种植，并成为人工林重要的树种之一。近几十年来，因连栽导致的人工林生产力下降现象已经严重影响人工林生态系统的稳定性的维持。施加氮肥、磷肥可以增加林木的净光合和生物量积累进而提高人工林的初级生产力。但是，施肥增加植物光合作用的能力因施肥种类而异，而且其中的作用机制较为复杂。连栽土条件下，施肥和不同种源之间的竞争关系对杉木的生理生态特性的影响还少有研究。本研究以杉木幼苗作为研究对象，研究了施磷和竞争对不同种源杉木的生理生态的影响；同时借助同位素标记相对和绝对定量蛋白组学技术(iTRAQ)从蛋白质组水平和生理水平上探究杉木对施加氮肥和磷肥的不同响应机制。获得的主要研究结果如下： 1. 施加磷肥和不同竞争模式处理下，不同种源杉木的生理生态响应 施加磷肥和竞争处理对不同种源杉木的生理生态特性有显著影响。实验结果表明，种源内和种源间的竞争以及施加磷肥可以影响不同种源杉木各器官生物量的积累和分配、叶片碳氮磷含量和利用效率、碳水化合物的浓度以及对不同形态氮源的吸收效率。不施磷的杉木土条件下，南平种源的杉木在种源间竞争中受到更大的竞争压力，生长受到抑制，表现出较低的生物量积累和较差的生理生化相应参数，如较低的净光合速率(Pn)、光合氮利用效率(PNUE)、光合磷利用效率(PPUE)、δ15NO3--N和δ15NH4+-N值。施磷条件下，种源间竞争中的南平苗显示出快速生长的优势，表现出最高的生物量积累和分配，尤其是地上部分生物量的积累和较好的生理生态参数，如最高的净光合速率、PNUE、PPUE、δ15NO3--N值、δ15NH4+-N值和细根比率(FR/TR)以及最低叶片淀粉积累。本研究结果显示，施加磷肥可以促进两个种源杉木的生长，南平和会同两个种源的杉木混合种植，并同时施加磷肥有利于提高杉木人工林的生产力。 2. 人工添加氮肥和磷肥对杉木生理和蛋白质组的影响 本研究采用同位素标记相对和绝对定量蛋白组学技术(iTRAQ)结合生理学分析了杉木叶片对施加氮肥和磷肥在光合作用过程中的共同和不同响应。结果表明，人工添加氮肥和磷肥均能够显著提高杉木的净光合能力，而且在增加杉木光合作用的能力上，氮肥表现的更为突出。在生理水平上，施氮处理下的杉木个体，由于具有较高的叶片氮含量和叶绿素含量，并且具有更大的叶绿体和更多数量的类囊体，因此施氮处理下的植株具有更高的净光合能力。蛋白组数据表明，在光合作用过程暗反应中，参与碳固定和1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)再生过程的相关蛋白表达水平显著增加，这可能是施加氮肥和磷肥能够提高植物净光合的原因之一。同时蛋白组学结果表明，施加氮肥处理增加了与光系统II相关的蛋白质的含量，而施加磷肥处理增加了与光系统I相关的蛋白质的含量。此外，蛋白组数据也为我们了解人工添加氮、磷肥对糖酵解和三羧酸循环代谢过程的不同影响提供了一些线索，这些代谢过程与杉木在施肥条件能够更好的生长和发育密切相关。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 76 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/24603]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张云香. 施肥对杉木(Cunninghamia lanceolata)不同种源竞争关系和蛋白质表达的影响[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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