导　　师： 赵本良; 章家恩

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 鸭稻共作是我国优良的生态农业模式,鸭子在稻田间活动对水稻产生机械刺激进而促进水稻生长。本研究通过原位实验获取鸭子行为参数,对鸭子行为进行了分解和定量化,并结合盆栽模拟实验,分析了不同行为刺激对水稻生长特征的影响。同时,通过鸭毛机械刺激水稻叶片,对机械刺激后的水稻叶片进行转录组测序分析,阐明水稻对鸭子刺激作用的生长响应的相关生化与分子过程。研究结果如下:1)鸭子行为刺激显著影响水稻的形态特征。鸭子行为刺激42天后,水稻株高显著降低,千粒重显著增加,每穗粒数显著增加。2)模拟鸭子行为刺激参数受到鸭龄、体高及体重的影响。鸭子运动产生的风力与鸭龄、体高以及体重密切相关,三者对风力的影响趋势相似,鸭子运动风力随鸭龄（R2=0.9881,P<0.05）、体高（R2=0.9397,P<0.05）、体重（R2=0.9361,P<0.05）的增长趋势符合对数模型;鸭子啄食力度与鸭龄、体高、体重密切相关,三者对啄食力度的影响趋势相似,鸭子啄食力度随鸭龄（R2=0.934,P<0.05）、体高（R2=0.9575,P<0.05）、体重（R2=0.9859,P<0.05）的增长趋势关系符合幂函数方程;践踏强度和时间（R2=0.9838,P<0.05）,践踏强度和体高（R2=0.9842,P<0.05）拟合符合线性方程,体重和践踏强度的拟合符合对数方程（R2=0.9752,P<0.05）。3)根据鸭子行为参数模拟的风力、触碰、振动三种机械刺激显著影响了水稻生长。相比对照,风力、触碰、振动刺激后,三种不同的行为刺激均能够抑制水稻株高,增加叶绿素含量,水稻叶片净光合速率和蒸腾速率均呈现增加的趋势。模拟风力刺激之后,水稻叶片镁和硅元素的含量分别提高了41%和28%（P<0.05）;模拟触碰刺激之后,水稻叶片钙、镁、硅元素的含量分别提高了49%,17%和26%（P<0.05）;模拟振动刺激之后,水稻叶片钙、镁、硅元素的含量分别提高了67%,33%和11%;模拟触碰刺激后,水稻根际土壤速效磷含量增加了26%（P<0.05）,振动刺激使根际土壤有效钾含量增加了11%。4)模拟鸭子对水稻机械刺激使水稻基因表达发生差异。机械刺激之后水稻叶片差异基因的表达量呈现先增加后减缓的趋势,第一次机械刺激之后差异基因有5606条,第二次机械刺激之后差异基因有3535条,第三次机械刺激之后有差异基因3682条;在差异基因中,与Ca2+相关的代谢途径发生了显著变化,钙信号引起的一系列生物化学反应是水稻响应机械刺激的重要表征。触碰水稻茎秆、风力、振动土壤等机械刺激会对水稻形态生长、生理状态、土壤理化性质等方面产生影响,造成水稻叶片转录组的差异表达,研究证实了鸭稻共作中鸭子行为对水稻生长具有重要的调控作用。更多还原

关 键 词： [772372]鸭稻共作 行为刺激 [2338927]水稻性状 转录组分析

分 类 号： [S511]

领　　域： []