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第1章 作物氮效率的生理基础与遗传改良1

1.1 土壤氮、氮肥与作物的氮效率1

1.2 氮素吸收、代谢与转运的生理与分子生物学基础4

1.2.1 氮素吸收与调节机制4

1.2.2 氮素同化与调节机制12

1.2.3 氮的转运与再利用的调节机制13

1.3 植物对低氮的反应17

1.3.1 植物对缺氮的生理学反应18

1.3.2 根系生长对氮素供应的反应21

1.3.3 植物对低氮反应的信号途径25

1.4 作物氮高效的生理机制30

1.4.1 氮高效获取32

1.4.2 氮素生理利用效率38

1.5 作物氮高效及其相关性状的遗传机制42

1.5.1 氮效率及相关性状的遗传控制42

1.5.2 氮效率及相关性状的分子标记43

1.6 作物氮高效遗传改良46

1.6.1 高产育种过程中产量及氮效率相关性状的变化46

1.6.2 氮高效种质资源筛选与氮高效育种48

参考文献57

第2章 作物磷效率的生理基础与遗传改良73

2.1 土壤-植物系统中的磷73

2.2 植物对低磷胁迫的响应机制75

2.2.1 根系生理反应75

2.2.2 根系形态反应81

2.2.3 植物体内磷的高效利用85

2.2.4 磷饥饿响应的分子机制86

2.3 作物对低磷的生理与形态学反应93

2.3.1 生理生化反应93

2.3.2 根系形态学反应95

2.3.3 植株水平上对缺磷的反应98

2.4 作物磷效率的基因型差异及生理学机制99

2.4.1 小麦99

2.4.2 玉米104

2.4.3 水稻107

2.4.4 菜豆与大豆108

2.4.5 花生等豆科作物109

2.4.6 油菜110

2.5 作物磷效率及其相关性状的遗传机制111

2.5.1 磷效率的数量遗传学111

2.5.2 磷效率的细胞遗传学121

2.5.3 磷效率的分子遗传学122

2.6 作物磷效率的遗传改良125

2.6.1 筛选条件125

2.6.2 辅助选择指标127

2.6.3 磷高效常规育种130

2.6.4 磷高效转基因育种130

参考文献134

第3章 作物钾效率的生理基础与遗传改良153

3.1 土壤与植物系统中的钾153

3.2 钾素吸收的生理与分子生物学基础157

3.2.1 钾吸收的生理学157

3.2.2 钾吸收的分子机制160

3.2.3 作物对钾的吸收规律163

3.3 植物对低钾的反应166

3.3.1 植物缺钾症状166

3.3.2 根系生理与形态反应166

3.3.3 光合产物运输167

3.3.4 光合作用168

3.3.5 活性氧169

3.4 植物适应低钾胁迫的生理机制170

3.4.1 钾吸收效率170

3.4.2 钾利用效率172

3.5 植物适应低钾胁迫的信号系统175

3.6 作物钾效率的基因型差异与生理机制176

3.6.1 水稻178

3.6.2 玉米178

3.6.3 小麦180

3.6.4 其他作物181

3.7 作物钾高效遗传信息及遗传改良183

参考文献188