铵态氮素促进甘薯块根形成的解剖特征及其IbEXP1基因的表达

王翠娟 柴沙沙 史春余 朱 红 谭中鹏 季 杰 任国博

1 山东省烟台市农业科学研究院, 山东烟台 265500; 2 湖北省农业科学院粮食作物研究所 / 湖北省甘薯工程技术研究中心 / 粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室, 湖北武汉 430064; 3 山东农业大学农学院 / 作物生物学国家重点实验室, 山东泰安271018; 4 山东农业大学植物保护学院, 山东泰安 271018; 5 鲁西化工有限公司, 山东聊城 252000

适宜块根库器官的建成对于最终甘薯块根的高产优质具有重要的意义[1]。已有研究表明, 甘薯生长前期是块根分化建成的关键时期, 其茎叶封垄时形成的单株薯块数目性状的表现与最终块根产量的形成密切相关[2-4], 而块根的分化建成因品种特性、栽培环境的不同, 单株有效薯块数目会有显著的差异。在甘薯生长前期, 根系统的构建和组成中不定根向块根的变态分化, 是一系列基因分子表达和生理生化代谢协同作用的结果[2]。因此, 探索甘薯块根形成的调控措施, 研究块根分化建成解剖特征、分子或生理生化差异机制, 对甘薯高产优质具有重要的实践价值和理论意义。

现有研究表明, 氮素作为甘薯前期生长的主要营养因素, 对块根的形成具有重要的调控作用[5-7]。氮素亏缺甘薯根系细而少[8], 氮素过量会抑制不定根形成层活动, 使中柱细胞过度木质化[9-11], 均不利于甘薯块根的形成[12-13]。在甘薯对不同形态氮素吸收与利用的研究中发现, 铵态氮素的施用利于甘薯生长前期根系的生长, 促进单株有效薯块数目和最终块根产量的形成[14]。……