关联分析在水稻氮素利用效率中的应用开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻是我国第一大粮食作物，对于保障粮食安全起着重要的作用 ref _ref38808994 \r \h \* mergeformat [1]。在中国，水稻的总种植面积约为3000万公顷，是最重要的粮食作物 ref _ref38809051\r \h \* mergeformat [2]。其产量占粮食总产量的30左右(数据来源于《中国统计年鉴》)。化肥的施用极大地提高了土壤生产力，促进中国粮食和农业生产水平的提高，为解决我国14亿人口的温饱做出重要贡献 ref _ref38809063\r \h \* mergeformat [3]。然而，我国的化肥施用量已居世界第一位，氮肥的过度施用已成为制约作物产量和农业经济效益的最严重的问题。为了增产，我国水稻种植业普遍存在过度施肥的现象。氮肥施入土壤后，可能会导致严重的经济损失和环境污染，例如水体富营养化 ref _ref38809075\r \h \* mergeformat [4]，地下水的硝酸盐污染 ref _ref38809079\r \h \* mergeformat [5]，生物多样性丧失 ref _ref38809090\r \h \* mergeformat [6]，土壤污染和酸化 ref _ref38809097\r \h \* mergeformat [7]，温室气体排放和气候变化 ref _ref38809105\r \h \* mergeformat [8]，这些都可能威胁到我国粮食安全和农业的可持续发展。水稻氮利用效率（nue）寻求以最少的氮肥投入来最大化作物产量，因此提高nue是防止氮肥浪费和防止未利用化肥造成环境污染的必要条件 ref _ref38809111 \r \h \* mergeformat [9]。

氮利用效率是多种遗传和环境因素相互作用的函数，具有内在的复杂性。氮利用效率本身的定义也很复杂，在不同的语境下，它的含义也不尽相同，包括氮利用效率（nue）、氮吸收效率（nupe）、氮利用（同化）效率（nute）等 ref _ref38809115 \r \h \* mergeformat [10]。水稻氮高效主要有两种含义：耐低氮和耐高氮。耐低氮的含义是，水稻生长在氮浓度较低的介质中时，水稻仍然能正常生长，并且其籽粒产量或生物量与正常氮浓度下生长的水稻没有显著差异。耐高氮的含义是，水稻生长在氮浓度很高的介质中，能有效吸收养分并且获得比普通品种更高的产量 ref _ref38809145 \r \h \* mergeformat [11]。结合我国的水稻种植业和环境现状，耐低氮比耐高氮的水稻更具有市场价值和应用前景。

影响nue的最基本的性状是产量。但是，不能仅从产量上考虑氮素在作物生产中的最佳使用。后果之一可能是氮高效的水稻产量虽高，但生物量和谷物中的氮含量较低 ref _ref40465963 \r \h [12]。目前国内外还没有统一的水稻氮利用效率筛选指标。柴煜 ref _ref38809125 \r \h \* mergeformat [13]通过在2种氮素水平下对285份不同基因型水稻种质进行研究，认为苗期分蘖数，成熟期叶绿素含量，单株产量，地上部生物量以及有效穗数，每穗颖花数，每穗实粒数，穗长，结实率可以用于氮高效材料的筛选鉴定。可见水稻氮利用效率筛选指标应当多样化。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

（1）了解目前水稻氮素利用效率相关的研究现状。

（2）探讨如何将关联分析应用到水稻氮素利用效率的研究中去。

3. 研究的方法与方案

研究方法

本研究为综述型研究，研究方法为通过cnki，web of science等工具查找相关文献，整理成综述供有需要的人查阅。

4. 研究创新点

特色或创新之处

1) 综述水稻氮利用效率的研究进展。

2) 探究如何应用关联作图以及关联作图需要选用的指标。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

毕业论文计划进度安排如下：

2020.4.10-2020.4.20了解关联分析相关的定义，阅读关联分析在水稻氮素利用效率应用方面的文献，同时完成中期检查。