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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