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1.
甘蓝型油菜氮高效的生理与分子遗传基础研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
氮是植物生长发育所必需的大量营养元素。油菜对氮肥的需求量较大,氮肥利用率低。不同油菜品种的氮效率存在较大的基因型差异。与氮低效基因型油菜相比,氮高效基因型油菜在氮的吸收、转运、代谢、光合作用以及再利用等方面表现出显著的优势。同时,参与上述过程的基因包括硝酸根转运基因(NRT)、铵离子转运基因(AMT)、编码植物氮代谢相关酶类的基因以及其他基因等的表达水平也受到氮水平的显著影响,并在氮高、低效基因型间表现出显著的差异。本文主要从甘蓝型油菜氮效率的基因型差异、氮高效的生理与分子遗传基础等方面简要介绍了近年来关于甘蓝型油菜氮效率方面的研究进展。  相似文献   

2.
作物氮素高效利用研究进展   总被引:1,自引:1,他引:0  
《山西农业科学》2017,(5):855-860
当前,作物氮肥利用率偏低,氮肥的过量施用带来了经济、环境问题,除了传统农艺措施,可以通过充分挖掘作物自身的潜力来实现氮肥高效利用。总结了目前作物氮素高效利用的研究进展,介绍了不同的氮效率评价指标。就同氮效率密切相关的硝态氮转运蛋白、铵态氮转运蛋白、根系特性以及氮同化关键酶因素,从氮的吸收以及同化2个方面对已取得的研究成果进行了综述,并对其进行了研究展望。  相似文献   

3.
[目的]对不同氮高效玉米品种的选育提供理论依据。[方法]2000~2001年,对陕西省近几年推广的玉米杂交种进行氮营养效率的初步鉴定,选出了氮营养效率有代表性的3个品种,在2004年对其品种间含氮率差异进行研究。[结果]结果表明:在吐丝期前吸氮量大的陕单9号,在生育前期地上部各器官均具有最高的含氮率,而吐丝期前吸氮量少的豫玉22和掖单19,则具有相反的结果。吐丝期后,氮再转运能力强的陕单9号地上部各器官的含氮率下降幅度最大,而氮运转能力弱的豫玉22和掖单19则下降幅度较小。吐丝期后吸氮能力最弱的陕单9号在吐丝期时具有最高的含氮率。[结论]叶是最重要的吸收同化氮素的器官,穗在吐丝后是氮素再转运能力最强的器官。  相似文献   

4.
【目的】研究不同氮效率油菜品种碳素累积转运差异,为揭示氮高效品种协调籽粒碳氮代谢矛盾、促进油分形成的机理提供理论依据。【方法】采用土培试验,以不同氮效率油菜品种为供试材料,在正常供氮和氮胁迫条件下,研究不同生育期(抽薹期、开花期、角果发育期和收获期)碳素累积与器官分布的差异,并用~(13)C标记技术测定营养器官碳素向生殖器官的再分配比例与再分配量,分析碳素累积转运对籽粒产量形成与油分累积的影响。【结果】氮高效品种的籽粒油分含量略高于氮低效品种,但2种供氮水平下品种间差异均未达到显著水平,而油分产量氮高效品种显著高于氮低效品种;与氮胁迫处理相比,正常供氮处理的油分含量略有降低,但油分产量显著增加。植株碳素累积量各生育期都表现为氮高效品种略高于氮低效品种,但品种间差异也均未达到显著水平;同一品种不同供氮水平处理之间的碳素累积量差异较大,正常供氮处理显著高于氮胁迫处理。不同氮效率油菜品种器官碳素分配比例存在差异,氮高效品种抽薹期和开花期叶片和根的碳素分配比例以及角果发育期和收获期角果与籽粒的碳素分配比例均大于氮低效品种,而全生育期茎中碳分配比例以及角果发育期和收获期根中的碳素分配比例却小于氮低效品种。与氮胁迫处理相比,正常供氮处理的抽薹期和开花期叶中碳素分配增多、根中碳素分配减少,收获期籽粒的碳素分配也是正常供氮处理高于氮胁迫处理。随着生殖生长进程,营养器官碳素向生殖器官的再分配比例和量逐渐增加,品种间差异也逐渐加大。开花期向花的再分配比例和量,氮胁迫条件下氮高效品种低于氮低效品种,正常供氮条件下则相反,但2种氮水平下的品种间差异均不显著;角果发育期向角果的再分配比例和量以及收获期向籽粒的再分配比例和量,2个氮水平均表现为氮高效品种高于氮低效品种,但只有正常供氮条件下差异显著;收获期向角果皮的再分配比例和量,氮胁迫条件下氮高效品种低于氮低效品种,正常供氮条件下则相反,但只有氮胁迫条件下差异显著。油菜收获时50%以上抽薹期累积碳素已离开营养器官,抽薹期累积的碳素减少比例与向生殖器官转运再分配的碳素比例具有相同的处理间变化趋势,但由于碳水化合物的呼吸消耗,碳素减少比例远大于碳素转运再分配比例。【结论】不同氮效率油菜品种各生育期碳素累积量并没有明显差异,但是氮高效品种生长后期有更多的营养器官碳素向生殖器官尤其是向籽粒转运,这是氮高效品种籽粒形成过程中争取更多碳源,缓解碳氮代谢矛盾,促进油分形成的重要机理之一。  相似文献   

5.
在温室中采用砂培培养法对落叶松幼苗进行处理。在实验初期和末期分别测定了落叶松幼苗根、茎、叶中氮的浓度,并分别计算了落叶松幼苗的根、茎、叶的氮转运量、转运效率、转运贡献率和氮收获指数。研究结果表明:在不同浓度氮素处理水平下,根的氮转运量、转运效率和氮转运贡献率最高,茎次之,叶最低,并均随供氮水平的提高而增加。在磷处理水平为0.5mmol/L时,根、茎的氮转运量、转运效率和氮转运贡献率最高,但在低于或高于该处理值时相关指标降低;叶的氮转运量和转运效率同样也在供磷水平为0.5mmol/L时最高,在高于或低于上述供磷水平时,均可导致相关指标降低,但其氮转运贡献率在供氮水平为1mmol/L时最高。从氮收获指数看,叶最高、根次之、茎最低,叶的氮收获指数随氮和磷处理水平的升高而升高,而根却降低,茎的反应不显著。  相似文献   

6.
氮高效利用基因型大麦氮素转移及氮形态组分特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】揭示氮高效利用基因型大麦生育后期氮素分配转运的生理机制,为大麦高效氮肥管理和高产栽培提供理论依据。【方法】采用土培盆栽试验,利用前期筛选出的氮高效利用基因型大麦(DH61、DH121+)和低效利用基因型大麦(DH80)为试验材料,分析其在不施氮、低氮(125 mgN·kg-1土)、正常氮(250 mgN·kg-1土)和高氮(375 mgN·kg-1土)4个氮素处理下籽粒产量、生物量及生育后期地上部营养体氮素转移特性和植株氮形态组分构成特征。【结果】(1)随施氮量的减少,不同氮效率基因型大麦籽粒产量和地上部生物量均减少。同一施氮处理,高效基因型大麦籽粒产量和地上部生物量高于低效基因型。不施氮处理下,高效型大麦DH61和DH121+籽粒产量分别是低效型DH80的1.96、2.03倍;低氮处理下分别是低效型DH80的2.10、2.37倍。扬花期和灌浆期,不施氮和低氮处理下两类基因型大麦植株氮浓度无明显差异,氮高效基因型大麦干物质形成能力较强。(2)高效基因型大麦植株能够积累较多的氮素,扬花前高效基因型氮素积累量占大麦生育期氮积累量的比例高于低效基因型。低氮(125 mgN·kg-1土)、正常氮(250 mgN·kg-1土)、高氮处理(375 mgN·kg-1土)下,高效基因花前氮素积累量是低效基因型的1.31、1.38、1.49倍,充足的氮素积累为后期灌浆结实奠定了物质基础。(3)随着氮素用量的增加,氮素转运量呈单峰曲线变化,氮素转移率和氮素转运量对籽粒的贡献率则逐渐下降,过高的氮肥施用不利于氮素向籽粒的转运。高效基因型DH61和DH121+籽粒氮素来源更多依赖于前期地上部营养体的氮素转移,不施氮和低氮氮素转运量对籽粒的贡献率分别为35.06%、40.06%和76.37%、81.72%。而低效基因型DH80籽粒的氮素来源则以后期根系氮素的吸收和转移为主,氮素吸收量对籽粒的贡献率为68.20%和34.84%。(4)相同氮素处理下,扬花至灌浆期大麦茎秆和叶片中营养性氮含量增加,功能性氮含量变化平稳,而结构性氮含量则降低;籽粒营养性氮含量逐渐增加,结构性氮含量缓慢下降。且较低效基因型,高效基因型大麦茎秆和叶片结构性氮含量的降低幅度大,氮素转运能力强。低氮处理下,高效基因型扬花期至灌浆期茎秆和叶片结构性氮含量分别降低49.57%、62.58%;灌浆至成熟期分别降低64.47%、28.11%。【结论】氮高效利用基因型大麦籽粒氮含量受花后茎秆和叶片中结构性氮的分解转化决定,营养器官中结构性氮的再利用有利于氮素利用效率的提高。  相似文献   

7.
【目的】通过研究分析不同基因型小麦根系吸收特性与地上部氮素利用的差异,明确不同氮效率基因型小麦氮素吸收利用的生理机制,为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供理论依据。【方法】2012-2015年采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28、开麦20为试验材料,在不同氮素水平条件下研究其根冠关系、根系生物量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上、地下部氮素转运分配能力的差异。【结果】两类品种小麦拔节期前根系特性无明显差异,拔节期之后氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28根系生物量、根冠比、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366根系活力显著高于氮低效品种周麦28和开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28氮素积累量和花后氮素吸收量也显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366籽粒产量、植株氮素利用效率、氮肥生理利用率、花前氮素转运量、氮素籽粒分配比例均显著高于氮低效品种周麦28、开麦20。与常规供氮水平相比,降低供氮量,4个基因型小麦根系生物量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟氮素积累量、花前氮素转运量和产量降低,根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用效率升高。增加供氮量,根系生物量表现为周麦27、郑麦366、开麦20降低而周麦28增加。4个基因型小麦根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟期氮素积累量、花前氮素转运量和产量均显著升高,而根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用率降低。【结论】氮高效品种周麦27、郑麦366较高的根系生物量、根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积促进了其对氮素的吸收,是氮高效的基础。较高的氮素转运、氮素籽粒分配能力和合理的根冠比促进了其对氮素的高效利用,是氮高效的关键。氮低效品种周麦28虽然也有较强的氮素吸收能力,但其氮素转运能力过低、生育后期根冠比过大限制了植株对氮素的合理利用,不利于氮效率的提高。氮低效品种开麦20氮素吸收能力不足,不能满足地上部生长的需要,限制了氮效率的提高。  相似文献   

8.
为探究油菜(Brasscia napu L.)氮素吸收和根系性状对低氮胁迫的响应,选用常规油菜种植品种"814"和湘油15为材料,采用水培,以正常供氮(NO_3~-浓度为10 mmol/L)为对照(CK),设定2个不同低氮水平(NO_3~-浓度分别为3、1 mmol/L)处理,测定油菜在不同氮素水平下的氮素吸收量及氮素吸收效率,探究油菜根冠比、根体积、根系吸收面积、根系直径、总根长和根系分枝数的变化特征及其与氮素吸收效率的相关性,并测定了油菜根系活力和根系质膜H~+-ATP酶活性变化。结果表明,与CK相比,油菜在低氮胁迫下氮素吸收总量降低,但氮素吸收效率提高,油菜根系细长化且分枝增多,根体积下降但根系吸收面积上升。根系形态和氮素吸收效率的相关性分析表明,影响油菜氮素吸收效率的最大正相关和负相关因素是总根长和根系直径。油菜根系活力CK与3 mmol/L NO_3~-处理差异不显著,但极显著高于1 mmol/L NO_3~-处理。在低氮胁迫下,根系质膜H~+-ATP酶活性显著升高,3个氮素水平下的油菜根系质膜H~+-ATP酶活性差异均达显著水平。  相似文献   

9.
构建了一套高通量的油菜水培平台,以104份甘蓝型油菜(Brassica napus L.)种质为研究材料,采用该水培平台研究测定不同油菜品种(系)苗期在高氮(10 mmol/L)和低氮(0.6 mmol/L)供应水平下的生长情况,并对104份甘蓝型油菜品种(系)的耐低氮胁迫能力进行分级.结果显示,与高氮水平相比,低氮环境能够显著抑制甘蓝型油菜的生长,且不同基因型材料间的抑制程度存在广泛遗传变异.通过叶片数比值、地上部分长度比值和地上鲜质量比值进行聚类分析,共将104份油菜品种(系)分为低氮耐受型、低氮敏感型和中间型3个等级,其中7个低氮耐受型品种,65个低氮敏感型品种,剩下32个为中间型,为油菜低氮耐受能力的遗传改良提供了理论基础和种质资源.  相似文献   

10.
为明确甘蓝型矮秆油菜的农艺性状、产量与氮素利用特征,在四川盆地稻油轮作条件下开展了大田试验研究。试验采用二因素裂区设计,以不同株高的油菜品种(矮秆油菜MJ01、高秆油菜川油36)为主因素,不同施氮量(纯氮0、135、225 kg·hm-2,分别以N0、N1、N2表示)为副因素,在油菜成熟期测定植株的主要农艺性状、产量与氮素积累量,并分析计算相关氮素效率指标。结果表明,矮秆油菜的株高、分枝部位高度、主花序长度、单株角果数均显著低于高秆油菜。相同施氮量(N1、N2)条件下,矮秆油菜的籽粒产量(2 289.0、2 857.5 kg·hm-2)与高秆油菜的籽粒产量(2 258.3、3 006.6 kg·hm-2)均无显著差异。与高秆油菜相比,矮秆油菜的籽粒N含量相对较低,而N收获指数相对较高,但均无显著差异。矮秆油菜的氮利用效率、氮生理效率均大于高秆油菜,其中氮生理效率的差异显著。矮秆油菜和高秆油菜的氮吸收效率则相近。随施氮量增加,矮秆油菜和高秆油菜的氮吸收效率都呈降低趋势,而氮生理效率呈升高趋势。矮秆油菜具有较大的收获指数、较高的氮利用效率和氮生理效率,且在合理施氮量条件下可以获得与高秆油菜相近的产量。  相似文献   

11.
为研究浮床栽培黄花水龙(0%、5%种植面积)对红罗非鱼养殖池塘污染物的影响,测定CODMn、Chl.a、TN、NH3-N、NO2--N、NO3--N、TP、PO43--P等水质指标。结果表明,与对照组相比,黄花水龙能显著降低红罗非鱼养殖池塘水体中Chl.a、NH3-N、NO2--N指标,也能显著降低CODMn、TP、TN和NO3--N含量,其中对NO3--N和NO2--N平均去除率达50%以上,而对磷的去除效果不佳。  相似文献   

12.
为进一步了解毛竹幼苗的不同氮响应特征,采用室内可控水培方式,研究毛竹幼苗对不同氮浓度(0.1、8 mmol·L-1)和形态(铵态氮NH4+、硝态氮NO3- )的响应。结果表明,铵态氮处理下的毛竹生物量和体内氮含量等优于等浓度的硝态氮处理,并且不同氮处理下毛竹幼苗各部分干重和氮含量由大到小趋势均为叶>根>茎和叶>茎>根。生物量和根冠比随着N处理浓度的增加而减少,但各部位N含量却随着N浓度的增加而显著增加。毛竹体内N含量与根系构型各指标的相关性分析结果表明,根长、根表面积和根体积是决定毛竹植株根系养分吸收能力的重要因素。但随着NH4+处理浓度的增加,根长、根表面积和根系体积均受到一定程度的抑制,并且低于NO3-处理幼苗根系构型各指标。因此,这些结果表明毛竹生长和N积累表现出铵氮偏好,但浓度过高时对植物生长又表现出抑制效应。  相似文献   

13.
[目的]所有高等植物均会调控其根系形态,以便能更好地在土壤环境中获得充足的养分和水分,其中,氮素是调控根系形态的一个关键因子.探究氮素水平及形态对娃娃菜根系形态的影响及其生理机制,明确参与根系形态塑造的关键因子,为进一步研究氮素调控植物根系形态的分子机制奠定基础.[方法]以娃娃菜(品种'惠农金娃娃')为试材,设置两个氮...  相似文献   

14.
目的 研究分析减轻盐分胁迫对小麦幼苗伤害的影响。方法 采用水培方法,研究NaCl胁迫下不同铵、硝配比对小麦苗期生长及抗氧化酶活性的影响。结果 在盐分胁迫和非盐分胁迫条件下,相对于纯硝营养,增铵营养在一定程度上能够提高小麦生物量,提高小麦叶片抗氧化酶(SOD、POX和APX)活性,减轻盐分胁迫所导致的细胞膜脂过氧化作用,提高植物的抗逆境胁迫能力。随着盐分浓度的增加小麦叶片质膜透性显著增大,而根系活力、SOD、POX和APX活性则随着盐分浓度的增加显著降低 (P<0.05)。结论 增铵营养在一定程度上对植物抵御盐分胁迫所造成的不利影响有明显的促进作用,并在一定程度上能够减轻盐分的毒害作用。  相似文献   

15.
丛枝菌根真菌(AMF)在促进植物生长和矿质营养吸收方面发挥重要作用。采用盆栽试验,探索了不同浓度氮处理(0、1、15 mmol NH4NO3)下丛枝菌根真菌对宁夏枸杞生长、光合作用和氮代谢的影响。结果表明,AMF对宁夏枸杞的侵染率随施氮量增加而增加,3种浓度氮处理下AMF侵染率分别为29.32%、43.93%和62.81%。施氮和接种AMF均提高宁夏枸杞叶片叶绿素含量和光合速率,提高根系和叶片全氮含量,提高根系硝酸还原酶活性(NR)及叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性;1 mmol NH4NO3处理能够促进宁夏枸杞生物量累积,提高叶片总叶绿素含量和NR活性;15 mmol NH4NO3处理能够提高宁夏枸杞叶片和根系NH4+含量,提高根系NH4+百分比,降低叶片NO3-百分比。表明AMF能够通过改善氮代谢及提高光合能力,促进宁夏枸杞生长。  相似文献   

16.
[目的]研究长期施氮对酸性紫色土壤中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)群落特征的影响,揭示氨氧化微生物群落的驱动因子及其调控硝化作用的微生物学机制.[方法]依托四川雅安玉米体系施氮长期定位试验(始于2010年),试验处理包括5个供氮水平,即0(N0)、90(N90)、180(N180)、270(N270)和36...  相似文献   

17.
张飞  郑凤英 《农学学报》2020,10(8):57-62
为了探究MS培养基中氮、磷无机营养盐对鳗草生长的影响。单独添加不同浓度KNO3、NH4NO3和KH2PO4的天然海水中培养鳗草克隆苗,于7、14天进行植株形态学观察和叶片叶绿素含量测定。其中,KNO3的添加量为MS培养基中的1/2倍、1倍和2倍及NO3-总浓度为39.4 mmol/L,KH2PO4和NH4NO3的添加量均为MS培养基中各自浓度的1/2、1和2倍。结果表明,叶绿素含量以KNO3处理组最高(P<0.05),克隆苗培养14天无毒害现象,且有新叶发出;NH4NO3和KH2PO4处理组均对克隆苗有明显毒害作用,NH4NO3处理组叶片48 h后开始褐化,7天后茎尖、根尖明显变软并褐化,14天后植株死亡;KH2PO4处理组培养14天后叶片平均褐化率达56%。因此,1/2、MS培养基均不适用于鳗草的室内培养,其培养基的氮源应为单独添加的NO3--N或高浓度NO3--N+低浓度NH4+-N。  相似文献   

18.
为探究4份小麦苗期耐盐能力,筛选优异的高抗性种质资源,采用水培法,设置NaCl处理浓度为0、100、200 mmol/L,研究不同盐浓度对小麦幼苗生长发育、光合特性、叶绿素荧光特性、丙二醛含量和脯氨酸含量的影响,并通过主成分分析法和隶属函数法对4份小麦幼苗进行耐盐性综合评价。结果表明,随着盐浓度增加,各小麦品种叶鲜重、根鲜重、总根长、总根表面积、总根体积、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统II实际光化学效率(ΦPSII)和光化学猝灭(qP)与对照相比均有不同程度的下降,根平均直径、胞间CO2浓度(Ci)、丙二醛含量(MDA)、非光化学猝灭(NPQ)和脯氨酸含量均有不同程度的上升。4份小麦盐胁迫下耐盐性由强到弱为‘冀麦32’>‘德抗961’>‘泰农18’>‘师栾02-1’。根据耐盐综合评价值筛选出‘冀麦32’和‘德抗961’具有较高的耐盐能力。  相似文献   

19.
通过大田试验方法,研究分析生物质炭不同施入量(0、10、20、30 t·hm-2)对旱作农田白浆土土壤碳、氮变化的影响。结果表明,生物质炭施入土壤可有效提高土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MB-C)、微生物生物量氮(MB-N)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)含量,且这些指标均随施入量的增加而提高。与对照(CK)处理相比,土壤SOM与TN含量分别提高了6.88%~43.77%、1.68%~15.91%,土壤MB-C与MB-N分别提高了9.76%~60.88%、6.72%~68.91%,且均在30 t·hm-2的施用量下达到最大值。添加生物质炭可以显著提高各深度土层NH4+-N和NO3--N含量,总体表现为0—10 cm>10—20 cm>20—30 cm。建议以30 t·hm-2生物质炭为白浆土旱作农田土壤的最佳施用量。  相似文献   

20.
底栖生物的扰动及排泄等生命活动会影响沉积物-水界面营养盐含量与迁移状况。采用室内模拟培养缢蛏的方法,在23℃、盐度22、pH=8的环境条件下,设置低、中、高密度3组以及对照组,进行为期25 d的室内模拟实验,每隔5天采集上覆水进行氮营养盐组分含量和通量的测定,探讨缢蛏扰动及其排氨作用对上覆水中氮营养盐的影响。结果表明,缢蛏扰动促进了上覆水中氨氮(NH4+)、硝态氮(NO3-+NO2-)含量的增加,随着缢蛏投放密度的增加,NH4+含量呈现明显的增大趋势,而NO3-+NO2-含量先增加后降低。NH4+通量为-0.195~0.273 mmol/(m2·d),即沉积物中的氨氮向上覆水中释放,NO3-+NO2-通量为-0.554~0.038 mmol/(m2·d),表明沉积物从上覆水中吸收硝态氮。考虑到缢蛏代谢排氨的影响,用排氨数据校核氨氮含量,尽管NH4+含量有小幅降低,但随时间的变化趋势不变。另外NH4+通量在实验初期变化较大,从沉积物向上覆水释放转变为上覆水中NH4+向沉积物迁移,随后趋于平稳,变化不明显。因此,缢蛏的扰动促进了沉积物与上覆水之间氮营养盐的交换,其中排氨作用在实验前期对通量的影响较大,随时间的推移排氨作用的影响逐渐降低。  相似文献   

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