邻体混合效应对植物根系亲缘识别的影响开题报告

1. 研究目的与意义

在自然环境下，植物间的相互作用主要发生在最邻近的植株间。

进化的博弈论预测：当植物面临与它没有亲缘关系的竞争者时，会增加资源获取器官的生物量分配，而当植物的邻居是同一基因型或者具有较近亲缘关系时，植物对竞争资源的器官生物量投资则遵从亲缘选择理论。

目前有关植物亲缘识别的一些研究侧重于不同身份邻株根部的竞争差异，另一些研究则侧重于邻株身份如何影响基于植物繁殖表现的适合度。

2. 国内外研究现状分析

亲缘选择理论最早由Hamilton提出，认为基因上相似度高的个体间可以通过相互合作减少用于竞争的资源消耗，从而将更多的资源投资于繁殖并增加适合度，植物对于能够竞争和抢夺资源的器官生物量投资可能服从于亲缘选择理论。Dudley等认为Hamilton法则也可以用来解释竞争。当亲缘之间竞争减少时，个体可以通过减少用于竞争的资源消耗而增加直接的适合度。同时，通过不减少邻居个体的适合度而增加间接的适合度。

王鹏等论述了多种因素都会影响植物根的竞争结果，含有养分条件、养分异质性的程度、根系塑性的表达等。由于不同物种根系塑性的差异，固定的对待竞争的反应模式在植物根系中可能并不存在，其响应随竞争物种以及土壤环境因素的变化而变化。陈伟等阐述了根系的竞争能力和与其密切相关的根系生长率、根组织的新陈代谢、植物的生长形式和根系的空间结构等植物特性，同时介绍了根系对水和养分的竞争机理、形式、影响以及竞争强度计算方法。

张德闪以玉米为研究对象，利用分根土培、砂培的方法结合遮荫和微根管原位跟踪照相技术，系统研究了相邻植物玉米、蚕豆对目标玉米利用磷资源的影响，揭示了互作体系玉米根系生长的动态规律，探讨了根系觅食磷资源的行为，分析不同养分浓度对目标玉米根系生长与空间分布的影响，以深入理解相邻植物调控玉米根系高效利用磷资源的作用机制。Milla等报道，当狭叶羽扇豆和亲缘植株及来自同一种群的不同基因型植株种在一起时，均表现出较低的个体适合度，且在群体水平上，开花数和营养生长生物量均减少。迄今为止，对于植物身份识别机制的认识还存在很大的不确定性和不一致性。

3. 研究的基本内容与计划

通过不同养分浓度盐分对植物根系生长影响的盆栽试验，根据测定结果，进行统计分析，研究养分浓度在根亲缘识别中的作用，为植物的合理营养提供依据。

2月底，开展养分浓度对植物根系亲缘识别作用影响试验研究，重点分析不同养分浓度对于植物根系的形状影响，得到相关的数据。并阅读大量相关文献，对所收集的数据进行科学的统计排列。

3-4 月对获得的数据进行处理和计算， 并通过研究分析得到相关量之间的关

4. 研究创新点

虽然国内外目前在研究植物根系亲缘识别方面占据较多， 但在研究养分浓度对植物根系亲缘识别作用的影响，并未明确指出之间的关系作用机制。

本研究主要针对养分浓度对植物根系亲缘识别作用之间的关系开展研究，通过实验研究将大量有效数据进行整理，筛选和分析，得出相关结论。