水稻T-DNA插入氮营养缺陷型突变体的初步筛选

通过温室水培试验对根癌农杆菌介导的T-DNA随机插入构建的水稻突变体库的T1代2 173个家系进行筛选.以叶绿素SPAD值为指标,以苗期表观症状为参考指标,筛选到27个氮营养缺失的突变家系.对27个突变家系进行遗传分析、复筛及T2代鉴定,结果表明,编号955家系为氮营养缺陷型突变家系,且T2代能够稳定遗传.该材料通过进一步鉴定可用于分离、鉴定氮营养相关基因.     

玉米氮营养基因型差异与生产的关系

对玉米不同氮营养基因型根系特性、氮素吸收与利用效率的差异及营养生理基础,筛选指标进行了介绍。     

温室网纹甜瓜临界氮浓度和氮营养指数模拟研究

为实现精准的氮营养诊断和指导生产,研究通过4个不同氮素水平处理的温室网纹甜瓜基质栽培试验,构建了临界氮浓度稀释曲线模型,并推导得到了氮素吸收和氮营养指数模型。结果表明:临界氮浓度稀释曲线模型(%N_c=4.235DW~(-0.353)_(max))揭示了植株地上部生物量和氮浓度值之间呈幂函数关系,决定系数R~2=0.814,同时得到最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R~2=0.808、R~2=0.810;氮素吸收模型和氮营养指数模型对网纹甜瓜营养诊断结果基本一致,植株适宜的氮素施用量为始瓜期前4.1g/株,之后1.3～2.7g/株。本研究提出的临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模型,相较于传统的经验方法更具有机理性,可为温室网纹甜瓜的氮肥管理决策提供理论依据。     

拔节期氮营养诊断

 传统的作物营养诊断如植株全氮、生物量和植株硝酸盐浓度测试等需要进行大量的田间取样和实验室分析，时效性不足，难以适应作物生长期间追肥诊断的需要。通过田间试验，应用数字图像技术对拔节期作物的氮营养状况进行了研究，发现冠层数字图像色彩参数可以用来表征冬小麦拔节期的氮营养状况。数字图像标准化红光值R/(R+G+B)与冬小麦常规营养诊断指标如叶绿素仪读数、茎基部硝酸盐浓度、植株全氮含量和地上部生物量之间的相关系数达到了0.809~0.946，是较好的表征作物氮营养状况的诊断指标。     

氮钾营养对甜瓜生理效应及品质的影响

研究了不同氮钾营养对甜瓜生理效应和品质的影响。结果表明，氮对根系活力、叶片硝酸还原酶活性影响大于钾；低氮时增施钾肥明显促进甜瓜植株生长，在氮84～112mg／L的供应范围内，根系活力受氮供应水平影响很大，其活性随氮供应增加而显著提高，适量氮肥对提高甜瓜果实中Vc含量有促进作用；钾对甜瓜果实中糖含量的影响大于氮素。试验得出：无土栽培下采用钾234mg／L、氮112mg／L植株生长较好、果实中糖分含量高，栽培效果最好。     

冬小麦氮营养诊断及氮追肥推荐

田间小区试验表明，冬小麦拔节期植株ＮＯ＾－３－Ｎ含量与地上部吸氮量及土壤剖面０－１００ｃｍ内Ｎｍｉｎ之间均存在着良好的正比关系，因而可以作为冬小麦氮营养诊断的指标。     

氮营养对菜心炭疽病抗性生理的影响Ⅰ.氮营养对菜心炭疽病及细胞保护酶的影响

研究了6种不同氮营养水平下炭疽病菌对菜心叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响及其与抗病性的关系.结果表明,适宜的氮营养处理(N3处理)可提高植株的耐病能力,病情指数降低.氮营养对植株细胞保护酶系统有明显的影响,炭疽病菌对SOD、POD、CAT活性有明显的诱导调节作用.接种后,适宜氮营养比高氮、低氮或不施肥可加强炭疽病菌对POD活性的诱导和抑制炭疽病菌在前期对SOD活性的诱导,但在后期则加强了对SOD活性的诱导.不同氮营养下炭疽病菌对CAT的诱导调控作用不同,不施肥或较高的氮营养在致病过程中都显著地提高CAT活性,但适宜氮营养下只是前期具有明显的促进作用,后期逐渐转化为抑制作用.     

施氮水平对旱秧本田期氮素营养和根系生长及产量形成的影响

以武育粳3号（粳）和汕优639杂交中籼）为供试材料，研究不同施氮水平对旱秧本田期氮素营养、根系生长和产量形成的影响。结果表明：粳稻旱秧本田期植株含氮量、吸氮量、根重和根系伤流强度 均随施氮量的增加而增加，杂交稻篱氮量过多，生育后期植株含氮量、根系伤流下降，吸氮量降低；与湿润秧相比，旱秧拔节和抽穗后根系活力具有明显优势，植株含氮量高，吸氮是多，但拔节至抽穗根系活力较低；旱秧返青至N－n叶龄期具有明显的分蘖优势，N－n叶龄期之后分蘖消长速度低于湿润秧，茎蘖动态表现出速发稳降的特征；在适宜的施氮水平下，旱比湿润秧产量高，在穗粒结构上表现为穗数多、穗型大、千粒重偏低的特点，提高千粒重是进一步发挥旱秧增产潜力的关键。     

西北地区不同小麦品种氮营养效率差异及其机理研究

通过盆栽试验,研究了西北地区20世纪50年代以来,15个耐肥性不同的主要小麦品种的氮营养效率差异及其机理。结果表明,供试的15个小麦品种中,丰产3号、周麦9号和长武134在低氮和高氮下均可获得高产,是适应性较广的品种类型;西农1376、西农6028和陕229对氮素累积量大,但体内氮的利用效率低,对土壤氮利用能力也差,需肥量大,氮肥利用率高,比较耐肥,适用于高肥土壤种植;低氮条件下,周麦9号、小偃6号属高产-氮高效型品种,而在高氮条件下,丰产3号、周麦9号和偃师9号属高产-氮高效型品种;低氮条件下耐瘠品种主要靠发达的根系和对NO-3的有效利用获得高产,高氮条件下耐肥品种主要靠对肥料氮的吸收及在体内的有效利用而获得高产。     

冬小麦氮营养诊断及氮追肥推荐

田间小区试验表明,冬小麦拔节期(04-05)植株 NO_3~--N 含量(二苯胺比色法)与地上部吸氮量及土壤剖面0～100 cm 内 Nmin 之间均存在着良好的正比关系,因而可以作为冬小麦氮营养诊断的指标。冬小麦产量(Y)、植株 NO_3~--N 含量(S)及氮肥追施量(Nd)之间的数学模型为:Y=9.158(Nd+45.909 S)~(0.5)-0.365(Nd+45.909 S)。由此模型可得到,冬小麦获最大利润的氮素追肥推荐模型为:Nd=158.3—45.9S,不需追氮的植株 NO_3~--N 含量临界值为2.4以上。     

不同基因型玉米品种氮素营养效率差异的研究

在不同氮肥水平下对6个基因型不同的玉米杂交种的子粒产量、生物产量、吸氮量、叶片硝酸还原酶活力(Nitrate reductive activity缩写NRA)等测定结果进行了分析。试验结果表明：4个中晚熟品种DK743、DK656、中单2号和户单1号的氮素营养效率较高，产量高；而2个早熟品种酒单2号和石玉905的氮素营养效率较低，产量也低。适当供氮能提高叶片NRA、干物质积累量、子粒产量等。提高幅度因品种特性而异。     

氮素营养水平对黄瓜氮代谢关键酶活性变化及氮化物的影响

探讨黄瓜叶片氮代谢关键酶类活性与果实氮化物含量的相互关系,为黄瓜氮素的高效利用和品质优化提供依据。采用二因素裂区设计,研究了氮肥用量对黄瓜叶片氮代谢酶活性和结果盛期果实氮化物含量的影响。结果表明:在225~375 kg/hm~2施氮情况下,随施氮量增加功能叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)的活性逐渐升高,处理间差异显著,施氮量超过375 kg/hm~2其酶活性增加不明显且有下降的趋势。不同品种间酶活性大小依次为津优35号、园丰元6号、永昌9618,博特202,其中津优35号与园丰元6号酶活性差异不显著,与永昌9618和博特202差异显著。果实中氮化物的含量随施氮量的增加逐渐提高;施氮量为375 kg/hm~2时游离氨基酸、可溶性蛋白及粗蛋白含量达到最大值;增加到450 kg/hm~2时3种氮化物含量均下降,而硝酸盐含量持续增加;在525 kg/hm~2时含量最高,津优35号硝酸盐和游离氨基酸含量最低,可溶性蛋白和粗蛋白含量最高,博特202与之相反。相关分析表明,果实中硝酸盐含量与NR和GS活性呈显著正相关关系,与GPT和GOT无显著相关关系;可溶性蛋白和粗蛋白含量与4种酶类存在显著或极显著正相关关系。不同品种间果实氮化物的差异是氮素吸收同化综合作用的结果。选择氮素吸收同化能力强的品种,既有利于提高氮素利用,又可改善产品质量。     

水分胁迫与植物氮代谢的关系 水分胁迫时氮素对小麦叶片氮代谢的影响

本研究结果表明,提高氮素营养水平可减缓缺水植物的氮代谢紊乱,增强其抗旱性。即在水分胁迫时,氮素营养水平较高的小麦叶片具有较高的硝酸还原酶活性和较低的蛋白酶、肽酶及核糖核酸酶活性,从而使蛋白质和RNA保持较高的水平,且游离氨基酸大量积累的土壤水分临界值也有所降低。并进一步证明,氮素对氮代谢的良好影响是因为改善了植物体内的水分状况。此外,对氮素增强植物抗旱性的机理和旱区增施氮肥的意义也进行了讨论。     

模拟水分胁迫条件下水稻的氮素营养特征

在正常及PEG模拟水分胁迫条件下研究水稻对不同质量比例(100／0，75／25，50／50，25／75和0／100)铵态氮/硝态氮处理的响应特征。结果表明，两种培养条件下，水稻均在NH4^ -N和NO3^--N混合营养时生长更好，氮素养分吸收更多；正常培养的水稻幼苗在NH4% -N／NO3^--N为75／25时生长最好，而模拟水分胁迫培养则以25／75处理生长最好；模拟水分胁迫处理显著促进水稻对NO3^--N的吸收并抑制NH4^ -N的吸收；正常培养条件下，NH4^ -N／NO3^-N为75／25时水稻幼苗可获得最高的水分生产效率，而模拟水分胁迫培养的幼苗水分生产效率随NO3^-N施用比例增加而提高。     

黄土高原半干旱地区施氮对土壤硝态氮分布与累积的影响

黄土高原中部雨养农业区春小麦氮肥3 a定位试验结果表明,连续施氮3 a,第3季春小麦收获时,各处理0~200 cm土壤剖面硝态氮的平均含量较对照极显著增大(除处理N105,施氮105 mg/hm2处理),施氮对不同层次硝态氮含量的影响主要作用在50~80 cm和80~110 cm土层;对0~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮的总累积量及0~200 cm剖面肥料氮在土壤剖面中总残留量的影响均达极显著水平.连续施氮2 a后第3年不施氮与连续施氮3 a相比,0~200 cm土壤剖面硝态氮平均含量、各层次硝态氮含量0、~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮累积量及0~110 cm土壤剖面累积量占0~200 cm土壤剖面硝态氮累积总量的比例均降低.0~200 cm剖面累积率和残留率除处理N105增加外,其余均下降.硝态氮的残留、累积不仅与施氮量有关而且与氮磷的配合比例有关.     

不同氮素形态及配比对韭菜产量和品质的影响

水培法研究了8 MMOL/L氮素水平下,不同氮素形态配比对“791”和“汉中冬韭”产量、硝酸盐含量和营养品质的影响。结果表明:随营养液中铵态氮比例的增大和硝态氮比例的减少,两个韭菜品种的产量、蛋白质含量均呈先上升后下降的变化趋势,叶片硝酸盐含量、硝酸还原酶活性、维生素C及可溶性糖含量呈下降趋势。以产量、硝酸盐含量和营养品质作为衡量指标,791适合的NO3-∶NH4+为2∶2~1∶3,汉中冬韭为3∶1~2∶2。     

钼肥对小麦体内氮,钼营养影响的研究

取湖北省主要麦产区土壤在两个施氮水平下进行小麦施钼盆钼盆栽试验，结果表明：缺钼时小麦体内ＮＯ３－Ｎ转化ＮＨ４＾＋－Ｎ的过程受阻，植株缺少可利用态氯，而ＮＯ３＾－－Ｎ含量剧增。小麦放施钼可明显改善其体内的钼营养和氮营养，主要表现在：小麦各部位的钼的含量和吸钼量显著增加，硝酸还原酶活性（ＮＲＡ）平均增加６．５８倍，促进ＮＯ３－Ｎ转化，以及茎叶中的氮素向籽粒中转移和籽粒中游离态氮向蛋白态氮的转化。籽粒中     

生物有机无机复混肥对土壤和烤烟氮素营养的影响

为了提高烟叶品质和肥料利用率,进行了生物有机无机复混肥对土壤和烤烟氮素营养的影响试验。结果表明:土壤中加入鸡粪和油枯制作的不同养分的生物有机无机复混肥,各处理土壤中铵态氮、硝态氮含量变化趋势表现为先升高后降低,土壤中铵态氮、硝态氮含量最高峰值比对照延后28d;烤烟干物质积累量提高15.8～36.4g,对氮肥的利用率提高1.35～4.5百分点;氮在烟叶中的分配比例提高0.71～4.78百分点(分配比例以中部烟叶最高,提高13.06～14.79百分点),根系和茎秆中的氮分配比例分别降低0.39～2.2百分点和0.31～2.58百分点。     

The removal of nitrate reductase phosphorylation enhances tolerance to ammonium nitrogen deficiency in rice

Nitrate reductase (NR) is a key enzyme for nitrogen assimilation in plants, and its activity is regulated by posttranslational phosphorylation. To investigate the effects of dephosphorylation of the NIA1 protein on the growth and the physiological and biochemical characteristics of rice under different forms of nitrogen supplies, the phenotypes, nitrogen metabolism and reactive oxygen metabolism were measured in NIA1 phosphorylation site-directed mutant lines (S532D and S532A), an OsNia1 over-expression line (OE) and Kitaake (wild type, WT). Compared with WT and OE, S532D and S532A have stronger nitrogen assimilation capacities. When ammonium nitrate served as the nitrogen source, the plant heights, dry weights of shoots and chlorophyll (Chl) contents of S532D and S532A were lower than those of the WT and OE, whereas hydrogen peroxide (H₂O₂), malondialdehyde (MDA) and nitrite contents were higher. When potassium nitrate served as the nitrogen source, the plant heights, dry weights of shoots and Chl contents of S532D and S532A were higher than those of the WT and OE, there were no significant differences in the contents of H₂O₂ and MDA in the leaves of the test materials, and the difference in nitrite contents among different lines decreased. When ammonium sulfate served as the nitrogen source, there were no significant differences in the physiological indexes of the test materials, except NR activity. Compared with ammonium nitrate and ammonium sulfate, the content of NH₄⁺-N in the leaves of each plant was lower when potassium nitrate was used as the nitrogen source. The qPCR results showed that OsGS and OsNGS1 were negatively regulated by downstream metabolites, and OsNrt2.2 was induced by nitrate. In summary, when ammonium nitrate served as the nitrogen source, the weak growth of NIA1 phosphorylation site-directed mutant lines was due to the toxicity caused by the excessive accumulation of nitrite. When potassium nitrate served as the nitrogen source, the assimilation rates of nitrate, nitrite and ammonium salt were accelerated in NIA1 phosphorylation site-directed mutant lines, which could provide more nitrogen nutrition and improve the tolerance of rice to ammonium nitrogen deficiency. These results could provide a possible method to improve the efficiency of nitrogen utilization in rice under low-nitrogen conditions.     

铵氮和硝氮胁迫下金鱼藻对氮素的利用

对剑湖优势沉水植物金鱼藻进行不同浓度的铵氮和硝氮耐受试验,同时对植物体内的总氮、硝氮、铵氮和可溶性蛋白含量进行测定和比较。结果显示,环境中的铵氮和硝氮直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,和对照相比,金鱼藻的总氮含量都有明显的升高,但是浓度对总氮含量影响不明显。金鱼藻对环境铵氮较敏感,环境中高浓度的铵氮会抑制氮素的转化。金鱼藻对硝氮的耐受能力较强,环境中低浓度的硝氮会促进金鱼藻对硝氮的吸收和转化,环境硝氮浓度达到60 mg/L时,金鱼藻对硝氮的吸收达到饱和,可溶性蛋白含量达到一定水平后不再随环境硝氮浓度增加而增加。