氮胁迫对水稻营养生长期氮代谢及相关基因表达量的影响

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2、GS2、Fd-GOGAT、GDH2、GDH3以及根部NR1、NR2、GDH4的表达量均有增加;随着缺氮胁迫时间延长,上述基因的表达量均大幅下降。缺氮胁迫下,植株GS、Fd-GOGAT、地上部NR和根部NADH-GOGAT的活性下降,地上部NADPH-GDH活性增加,根部NR、GDH活性先增加后下降,地上部NiR活性先下降后增加。植株缺氮7d后,恢复供氮生长1d时,NR、NiR、GS、GOGAT、GDH的基因表达量及活性基本趋于恢复正常水平,部分基因表达量有所增加。     

水分胁迫对桃树叶片氮代谢相关指标的影响

［目的］为桃树优质、高产栽培提供理论依据。［方法］以2年生盆栽桃树为试材,对其进行不同程度的水分胁迫处理（CK：浇水500 ml/d;处理Ⅰ：浇水2 000 ml/d;处理Ⅱ：浇水200 ml/d）,研究不同处理对桃树叶片氮代谢相关指标的影响。［结果］水分胁迫处理20 d后,处理Ⅰ、Ⅱ桃树叶片可溶性蛋白含量分别较CK下降了10.6%和14.3%,游离脯氨酸含量分别较CK增加了40.3%和20.5%,硝酸还原酶（NR）活性分别较CK下降了34.2%和62.2%,谷氨酰胺合成酶（GS）活性分别较CK下降了29.7%和60.7%;谷氨酸合成酶（GOGAT）活性与GS活性的变化趋势相同,谷氨酸脱氢酶（GDH）活性先升高后降低。［结论］水分胁迫处理后,桃树叶片可溶性蛋白含量降低,游离脯氨酸含量增加,NR、GOGAT、GS活性降低。     

麻疯树叶浸提液对万寿菊幼苗氮代谢的影响

[目的]揭示麻疯树对林下植物的化感生理机制。[方法]研究麻疯树叶浸提液对万寿菊幼苗叶片的叶绿素总量、蛋白质、硝态氮、铵态氮及与氮代谢相关的酶的影响。[结果]与对照相比,麻疯树叶浸提液加入土壤后,明显抑制了万寿菊总叶绿素含量。同时,叶浸提液也减少了叶片中总氮、蛋白质和硝态氮含量,但增加了铵态氮的含量,而且这种效应随着叶浸提液浓度的增加而增加。另外,麻疯树叶浸提液在较低浓度时,硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合成酶(GS)活性没有显著变化,但在较高浓度时,NR和GS酶活性明显降低。谷氨酸脱氢酶(GDH)活性随着叶浸提液浓度增加而增加。[结论]麻疯树能释放化感物质进入土壤,通过干扰氮代谢的生理活动,抑制植物的生长。     

甜菜氮代谢关键酶与其产质量的关系

不同氮肥处理的 NR和 GS与 α-氨基态氮呈线性相关 ,但不同生育期间 ,NR及叶部的 GS与 α-氨基态氮相关不显著 ,而根部的 GS与 α-氨基态氮则呈显著正相关。NR和 GS与产量及产糖量则呈二次型抛物线关系 ,即在一定范围内 ,随 NR和 GS活性增强 ,产量和产糖量增加 ,但超过 NR和 GS的最适值时 ,二者呈下降趋势。在硝态氮作用下 ,NR与各测试指标相关性较大 ,而 GS与各指标在铵态氮处理下相关性较大 ,说明硝态氮对 NR有促进作用 ,而铵态氮对 GS有较强的促进作用。     

不同生育期杂交谷子叶片氮代谢相关酶活性的杂种优势

以3个杂交谷子品种及其父母本为材料，通过对叶片生理生化指标的测定，研究不同生育期内叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性及叶片氮含量变化，分析不同生育期内杂交谷子叶片氮代谢酶的杂种优势，以期对杂交谷子氮效率的遗传改良提供依据。结果表明,杂交谷子叶片GDH活性以及叶片氮含量在整个生育期内以表现中亲优势为主，NR活性在抽穗期表现正向超亲优势，GS活性在灌浆期和成熟期表现正向超亲优势。因此，NR和GS可作为杂交谷子氮效率改良的参考指标。     

甜菜氨同化途径的研究

不同供氮水平各生育时期甜菜叶片与根体氨同化酶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性测定结果表明,甜菜体内存在GSGOGAT和GDH途径,但GS、GOGAT活性明显高于GDH,且两者变化趋势一致,说明GSGOGAT在甜菜体内氨同化中起重要作用,两者协同作用进行氨的同化。氨同化途径因供氮水平、生育时期及植株部位不同而异。高氮促进叶片GS、GOGAT活性提高,GDH活性降低,低氮GS,GOGAT活性较低,而刺激GDH活性。叶片氨同化酶活性高于根体,氨同化代谢旺盛。生育前期(137前)氨同化酶活性明显大于生育后期(258后),表明生育前期同化活跃,但GDH所起作用较小,而后期氮同化较弱,GDH发挥作用相对增大。     

防落素对大棚无籽西瓜叶片氮代谢及果实品质与产量的影响

通过对叶片氮代谢及氮含量与代谢相关酶活性之间相关性的分析,以及果实品质与产量的测定,探讨防落素(PCPA)在大棚栽培无籽西瓜生产上的适用浓度,为其在无籽西瓜上的应用提供一定理论依据。在始花期、盛花期和幼果期喷施PCPA溶液（质量浓度分别为0、10、20、40 mg/L）,分别测定不同处理的无籽西瓜叶片可溶性蛋白、总氮含量和代谢相关酶(GS、NR、GDH)活性、果实品质和产量等指标。结果表明：（1）随着PCPA溶液浓度的提高,叶片总氮、可溶性蛋白含量以及GS、NR和GDH活性的变化趋势均为先升后降。PCPA浓度为20 mg/L时促进效果最明显,叶片可溶性蛋白、总氮含量以及GS、NR和GDH活性等指标值均为最高,且均极显著高于CK;PCPA浓度为40 mg/L时,叶片可溶性蛋白、总氮含量以及GS、NR和GDH活性均急速降低,各项指标值均极显著低于10、20 mg/L处理。各项指标的相关性分析表明,无籽西瓜叶片总氮含量与GS、NR和GDH活性之间均呈显著或极显著正相关关系。（2）在所有处理中,20 mg/L处理的果实产量和可溶性固形物含量最高,均极显著高于CK。PCPA在大棚栽培无籽西瓜生产上的适用浓度为20 mg/L。     

盐环境下氮素对苗期盐角草氮同化关键酶活性的影响

【目的】 研究盐环境下施氮水平对盐角草幼苗对氮催化和同化的能力,了解盐角草对氮素吸收转化的机制。【方法】 采用盆栽试验方法,研究不同施氮水平对盐环境下生长的盐角草幼苗氮同化关键酶活性的影响。【结果】 与不施氮处理相比,在重度盐环境条件下,施氮可现在提高盐角草幼苗根、茎、同化枝NR、GS、GOGAT、GLDH的活性;施N(1.2 g/kg)时,盐角草幼苗根、茎、同化枝活体NR活性、茎活体GS、GOGAT活性达到最大值;施N(2.4 g/kg)时,盐角草幼苗根、同化枝活体GS、GOGAT活性及根、茎、同化枝活体GLDH活性达到最大值。【结论】 盐环境下施氮能够显著增强盐角草幼苗氮同化关键酶活性,提高了盐角草对氮素胁迫能力,增强其对高氮环境的适应性。     

氮素用量对寒地水稻氮代谢关键酶活性的影响

本试验以寒地水稻松粳6号和松粳9号为材料,研究了氮素用量对寒地水稻功能叶片氮代谢关键酶活性的影响。研究结果表明:寒地水稻功能叶片NR、GS活性在整个生育期均呈单峰曲线变化,峰值均出现在抽穗期,氮素用量对功能叶片NR、GS活性的影响因品种和时期而异;寒地水稻功能叶片RuBP羧化酶活性从齐穗后呈下降趋势,并且随施氮量的增加而提高;不同生育时期NR、GS、RuBP羧化酶活性与产量及产量构成因子相关关系和相关程度不一致;在一定范围内,水稻产量随着氮量增加而增加,氮素用量与产量间呈一元二次曲线关系。     

同一氮素水平不同NO_3~-/NH_4~+对NRA和GSA的影响

为确定硝态氮和氨态氮的最佳配方,以达到氮肥的最佳调控,试验研究了不同的NO3-/NH4+对甜菜同化关键酶的影响。结果表明,在整个生育期间,同一氮素水平、不同比例的NO3-/NH4+的NRA变化趋势与单一施硝态氮、氨态氮的NRA变化趋势一致,在生育前期较高,而后下降。但不同比例的NO3-/NH4+的NR活力不同,以NO3-/NH4+为3∶1的NR活力最高,而以NO3-/NH4+为0∶4的NR活力最低。在根和叶片中,不同比例的NO3-/NH4+的GS活力变化不同,在叶片中GS活力随NO3-比例增加而增加,但在根中,GS活力则随NH4+的比例增加而增加。     

脯氨酸和γ-氨基丁酸复配对盐胁迫下水稻抗氧化系统的调控效应

盐胁迫是限制水稻生长和产量非生物胁迫之一,脯氨酸(Pro)和γ-氨基丁酸(GABA)作为逆境条件下渗透调节物质,在抵御盐胁迫中起重要作用。文章以耐盐水稻品种龙稻5和盐敏感品种牡丹江30为试验材料,研究分蘖期、孕穗期叶面喷施外源Pro和GABA单剂及复配剂对盐胁迫下水稻抗氧化系统影响。结果表明,盐胁迫下水稻功能叶片中抗氧化酶(SOD,POD,CAT以及APX)活性与丙二醛(MDA)含量上升,水稻产量下降;分蘖期或孕穗期喷施外源物质单剂和复配剂均提高盐胁迫下水稻功能叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和产量,降低MDA含量;Pro和GABA复配在提高盐胁迫下水稻功能叶片SOD活性、降低MDA含量及增产方面表现协同增效作用;分蘖期喷施效果优于孕穗期,对盐敏感品种牡丹江30的调控作用大于耐盐品种龙稻5。     

Influence of the Different Level Ammonium on NRA and GSA in Sugar Beet（Vulgaris L. ）

Ammonium nitrogen inhibited NR activity in sugar beet, NR activity was lower in endogenous substrate after ammonium nitrogen was used,and the correlation between NR activity and ammonium nitrogen levels was negative. But NR activity raised with the ammonium nitrogen levels raising in exogenous. Ammonium nitrogen prompted GS activity: the correlation between GS activity and ammonium nitrogen was positive, GS activity raised with ammonium nitrogen levels raising,GS activity of roots and leaves had same change trend in sugar beet in the whole growth duration after ammonium nitrogen was used,but GS activity in roots was hiffher than that in leaves.     

不同食味水稻品种中与氮代谢相关酶活性的比较研究

为了研究水稻食味品质与氮代谢相关酶之间的关系,以津川1号和津原45稻种为试材,进行种子萌发获得水稻幼苗,分别测定幼苗和种子中的可溶性蛋白和谷氨酸的含量及谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性.结果表明,不同食味水稻品种之间幼苗和种子中的GOT、GPT活性和可溶性蛋白含量均无显著差异,而同一品种幼苗内的可溶性蛋白和谷氨酸的含量及GOT、GPT、GDH活性均显著高于种子;谷氨酸含量与GS/GDH的比值呈显著正相关,并与水稻食味品质呈正相关,其中津川1号幼苗的GS/GDH比值显著高于津原45,其谷氨酸含量显著高于津原45;不同食味水稻品种的硝酸还原酶活性不同.     

不同氮吸收效率水稻品种蔗糖代谢酶的活性比较

[目的]阐明氮素代谢效率的高低与蔗糖代谢强度的关系。[方法]以不同浓度的NH4NO3(0.1、0.5、2.5、12.5 mm/mol)对2个水稻品种桂单4号(GD)和南光(NG)进行水培处理,并对不同供氮水平下不同水稻品种的蔗糖代谢酶的活性进行了比较。[结果]GD叶片蔗糖磷酸合酶以及叶片和根中酸性转化酶活性高于NG,蔗糖含量和低氮水平下谷氨酰胺合成酶(GS)活性高于NG,而中性转化酶的活性在不同供氮水平下的两品种间差异不显著。在所有供氮水平下NG叶片和根中的硝酸还原酶(NR)活性均高于GD。[结论]GD的氮素代谢水平高与低氮水平下GS的活性、蔗糖的合成与分解活性较高有关,而与NR活性无关。     

孕穗期冷水胁迫下施用γ-氨基丁酸对寒地粳稻氮光合效率的调控效应

以生育期相近粳稻品种东农428和松粳10为试验材料,研究孕穗期冷水胁迫下施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对寒地粳稻功能叶片氮光合效率及产量的调控效应,为制定有效抵御低温冷害化控栽培技术提供理论依据。结果表明,外源GABA主要通过提高松粳10剑叶光保护能力提高其光合效率;通过缓解低温胁迫对东农428剑叶光损伤程度,提高光保护能力进而提高其光合效率。孕穗期冷水胁迫下寒地粳稻剑叶OsGS1;1、OsGS1;2、OsGS1;3及OsGAD2表达量上调,与植物冷应激反应有关。OsNADH-GOGAT、OsGDH1和OsGDH3表达量上调、OsFd-GOGAT表达量显著下调,谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著上升,说明孕穗期冷水胁迫抑制剑叶光呼吸过程中谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合酶(GS/GOGAT)循环代谢,促进质体中GS/GOGAT循环及谷氨酸脱氢酶(GDH)途径中铵(NH4+)同化代谢。孕穗期冷水胁迫下施用GABA(4.5 mmol·L-1)促使寒地粳稻剑叶OsGS2、OsFd-GOGAT和OsNADH-GOGAT表达量下调;但OsGS1;3、OsGDH3和OsGAD2表达量上调,GS、GDH及谷氨酸脱羧酶(GAD)活性显著升高,使谷氨酸(Glu)家族氨基酸含量显著上升,如抗逆氨基酸GABA、脯氨酸(Pro)、Glu等,避免高NH4+毒害,提高寒地粳稻耐冷性。     

耕作方式和大田水分管理对水稻氮素吸收利用的影响

[目的]探讨不同耕作方式和大田水分管理模式对水稻氮素吸收利用、氮代谢酶活性和土壤氮素的影响,为优化水稻栽培技术提供参考.[方法]以水稻品种金优253和桂旱1号为材料,2008年早季和晚季采用湿润灌溉、交替灌溉、水层灌溉3种水分管理模式和免耕、常耕两种耕作方式进行田间试验,于拔节期、抽穗期和成熟期测定水稻氮素吸收和利用和各种生理指标.[结果]在相同耕作方式下,水层灌溉相对有利于提高早季水稻全氮积累量和氮素回收率,提高抽穗期早季水稻叶片GP转氨酶活性、拔节期和抽穗期晚季水稻叶片GS活性以及成熟期早晚季常耕水稻叶片GS活性.采用湿润灌溉处理相对有利于提高水稻叶片硝酸还原酶、成熟期水稻叶片GPT转氨酶活性以及水稻氮素稻谷生产效率、土壤碱解氮含量、晚季水稻氮素回收率,但降低晚季水稻产量.采用交替灌溉处理相对有利于提高拔节期早晚季水稻叶片GPT转氨酶活性、抽穗期晚季水稻叶片CP转氨酶活性及拔节期和抽穗期早季水稻叶片GS活性.在相同水分管理模式下,与常耕水稻相比,免耕利于提高交替灌溉处理水稻氮素积累量以及早、晚季土壤全氮和碱解氮含量.[结论]耕作方式和水分管理对水稻氮素吸收利用有重要的调控作用;免耕和节水互作条件下,有利于土壤供氮能力的提高,从而提高氮素利用率.     

外源氮对盐胁迫条件下长春花生长和氮代谢途径的影响1）

以药用植物长春花（ Catharanthus roseus （ L．） G．Don）为对象,研究不同形态外源氮供应条件下,长春花生长发育与体内氮代谢响应盐胁迫的变化特点。结果表明,无盐胁迫条件下,不同形态氮源供应对长春花生长影响不显著,但硝态氮与氨态氮混合供应的情况下,硝酸还原酶（ NR）和谷氨酰胺合成酶（ GS）的活性及游离氨基酸总质量分数显著高于其他氮源条件下的;在盐胁迫条件下,硝态氮和氨态氮混合供应显著增加了叶片生物量积累,同时,NR活性也显著提高。总体上,混合氮源供应可以减少盐胁迫对长春花的伤害。这种作用可能与氮代谢过程中关键酶活性的增加有关,特别是与氨代谢有关的酶有关,适量的氨离子可以节省植物代谢硝态氮的能量。     

控释尿素与普通尿素配施对水稻氮代谢关键酶活性及产质量的影响

为了探明控释尿素对提高水稻氮肥利用率和产量、改善水稻品质的作用机制,通过田间试验,研究了控释尿素与普通尿素配施[处理1为对照(不施氮肥,CK),处理2为100%普通尿素,处理3为40%控释尿素+60%普通尿素,处理4为60%控释尿素+40%普通尿素,处理5为100%控释尿素]对水稻氮代谢关键酶活性、氮肥利用率以及产质量的影响。结果表明,与100%普通尿素相比,施用控释尿素能显著提高水稻齐穗期和乳熟期叶片中的硝酸还原酶活性,特别是乳熟期最为明显;总体能显著增强水稻齐穗期和乳熟期叶片谷氨酰胺合成酶活性、齐穗期至蜡熟期谷氨酰胺转化酶活性,其增强效果在齐穗期最为明显;能显著提高乳熟期和蜡熟期叶片的蛋白水解酶活性;总体能显著增强水稻齐穗期至蜡熟期籽粒中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性;能显著提高水稻产量及氮肥利用率,提高幅度分别为16.0%~21.4%和30.7%~48.5%;并能显著增加籽粒蛋白质含量。上述指标均以处理4增强效果最为明显。     

几种豆科植物茶园问作的氮素协调性研究

以白三叶的铺地、考拉和紫花苜蓿的金达品种为材料,采用硝、铵氮素比为1：1的水培液测定其喜氮类型,并测定不同生育时期的硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性。结果表明,三种豆科植物均有较强的喜硝特性,与喜铵的茶树间作具有氮素种类上的协调性。其中,以金达的总NR活性最高,GS活性最低,GS／NR值和吸氮量最小,最适宜茶园间作。     

喷施污泥热碱液对叶菜产量及氮转化酶的影响

污泥通过碱性热水解工艺（ATH）提取的富含多肽、蛋白质类的液体已被证实无毒性,用于农业生产中可显著促进作物生长。为研究该液体对作物氮素吸收的影响及其同化机制,以小青菜为研究对象,以喷施清水为对照,研究了200、400、600、800倍和1 000倍5个稀释倍数处理条件下喷施热碱液对小青菜产量、氮素养分吸收及氮同化关键酶活性的影响。结果表明：随着喷施热碱液稀释倍数的增加,各指标均呈先升高后降低的趋势,当热碱液稀释400倍时,小青菜收获后,其氮素累积量、叶绿素相对含量（SPAD值）和产量等达到较高水平,且小青菜中硝酸还原酶（NR）、亚硝酸还原酶（NiR）、谷氨酸脱氢酶（GDH）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）在生育期间均可保持较高的活性;偏最小二乘路径模型（PLS-PM）表明,喷施热碱液后小青菜的氮素吸收主要受NR、GS、GOGAT的影响,同时GOGAT对小青菜产量的提升有显著作用。研究表明,喷施适宜稀释倍数的热碱液会提高小青菜氮素同化相关酶的活性,促进小青菜生长和对养分的吸收,从而提高产量。