γ-氨基丁酸喷施时间对高氮水平下油菜、生菜叶片硝酸盐代谢的影响

以水培油菜、生菜为试验材料,在高氮水平下研究γ-氨基丁酸(GABA)不同喷施时间(高氮处理后6,12,18d)对叶片的硝酸盐代谢的影响。结果表明:高氮处理后18d喷施GABA(75mmol/L)效果最好,此时油菜、生菜叶片的NO-3-N、NO-2-N含量显著降低,NH+4-N含量以及NR、NiR、GAD活性均显著升高;其次为高氮处理后12d喷施GABA处理;高氮处理后6d喷施效果最差。结果说明叶面喷施GABA对油菜和生菜的硝酸盐代谢调节具有时效性,最佳的喷施时期为高氮处理后18d(或采收前6d)。     

外源硝酸钙对盐胁迫下黄瓜幼苗氮化合物含量和硝酸还原酶活性的影响

以较耐盐黄瓜品种新泰密刺为试材,采用营养液栽培,研究了叶面喷施硝酸钙对盐胁迫(NaCl 65mmol.L-1)下黄瓜幼苗体内脯氨酸(Proline,Pro)、硝态氮、铵态氮含量和硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)活性的影响。结果表明,盐胁迫显著降低了黄瓜体内硝态氮含量和NR活性,但显著增加了铵态氮和Pro含量;叶面喷施外源Ca(NO3)2减小了硝态氮含量、NR活性的降低幅度和铵态氮、Pro含量的升高幅度。结果说明外源Ca(NO3)2通过提高黄瓜幼苗体内NO3--N含量,进而诱导NR活性升高,从而使幼苗体内氮素代谢趋于正常,进一步缓解了盐胁迫对植株的伤害。     

不同pH值高氮营养液培养下外源γ-氨基丁酸对小白菜叶片无机氮代谢的影响

在不同pH值高氮营养液条件下,研究了外源GABA对小白菜‘五月慢’(Brassica campestris ssp.Chinensis)叶片无机氮代谢的影响。结果表明:在pH 6.5条件下,与正常营养液处理相比,高氮营养液(pH6.5+N)培养6和12d后,小白菜叶片NR、NiR活性以及NO-3-N、NO-2-N、NH+4-N、游离氨基酸含量显著增加,但是GAD活性变化不显著。与pH 6.5+N处理相比,2.5mmol/L GABA处理加速了小白菜叶片硝酸盐的代谢,表现为NR、NiR、GAD活性和NH+4-N、游离氨基酸含量显著增加,NO-3-N、NO-2-N含量显著降低。但GABA对小白菜叶片硝酸盐的代谢受pH值的影响较大,以pH 6.5+N条件下GABA处理效果最好,其次为pH 4.5+N处理,而pH 8.5+N条件下GABA处理效果最差;不同pH处理12d的效果较明显。结果证明外源GABA对小白菜叶片无机氮代谢的诱导受pH值的影响,其中pH 6.5是GABA降低高氮条件下小白菜叶片硝态氮含量的适宜酸碱环境,且GABA最佳添加时期为采收前12d。     

钼酸钠和抑制剂钨酸钠对草莓幼苗氮代谢关键酶与15N吸收利用的影响

以草莓‘章姬’为试验材料,在设施栽培条件下,进行叶面喷施2.4 mmol·L~(-1)钼酸钠(Na_2MoO_4)和2.4 mmol·L~(-1)钨酸钠(Na_2WO_4)对草霉幼苗氮代谢及~(15)N吸收利用影响的试验。试验设置3个处理,即CK(-Na_2MoO_4-Na_2WO_4)、Mo处理(+Na_2Mo O_4)和W处理(+Na_2MoO_4+Na_2WO_4),研究了不同处理对植株体内Mo浓度、根系活力、叶绿素含量、氮代谢关键酶(NR,NiR,GS,NADH-GOGAT)活性和~(15)N利用的影响。结果表明,Mo处理的幼苗长势较好,叶绿素含量和根系活力较高,NR活性最高。W处理的幼苗株型变小,叶绿素含量降低,出现与氮素缺乏类似的症状。同位素~(15)N-Ca(NO_3)_2标记表明Mo处理的幼苗~(15)N利用率最高,而W处理的~(15)N利用率较低。因此,叶面喷施2.4 mmol·L~(-1)Na_2MoO_4最有利于草莓幼苗的生长、氮代谢关键酶活性提高和~(15)N利用。     

硝酸盐胁迫下黄腐酸对小白菜生长及氮代谢相关酶活性的影响

采用叶面喷施,在水培条件下研究不同浓度(0.08%,0.15%和0.25%)黄腐酸对硝酸盐胁迫(120mmol·L~(-1))下小白菜生长及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明,与对照相比,硝酸盐胁迫处理下,小白菜的生长受到抑制,光合色素含量和氮代谢相关酶活性均受影响。外源黄腐酸处理一定程度上缓解了硝酸盐胁迫对小白菜生长造成的伤害,提高了光合色素含量和硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,降低了叶片中硝态氮和铵态氮含量。说明外源黄腐酸处理可改善硝酸盐胁迫下小白菜的生长和光合作用,促进植物对氮的吸收和利用,缓解硝酸盐胁迫对小白菜的伤害。     

施氮量和种植密度对优质晚稻稻米品质的调控效应及其机制

以‘玉针香’为材料,设计4个施氮量处理,分别为N1(不施氮)、N2(尿素180 kg/hm2)、N3(尿素126 kg/hm2)、N4(180 kg/hm2尿素+生物炭200 t/hm2),2个种植密度处理,分别为D1(18 cm×25 cm)、D2(14 cm×25 cm),于2020—2021年开展大田试验,研究施氮量、种植密度及其互作对稻米品质与叶片氮代谢特征的影响。结果表明：种植密度对稻米出米率、直链淀粉含量、胶稠度、蛋白质组分均无显著影响,D2处理各指标均略高于D1处理;施氮提高了出米率与各蛋白质组分含量,降低了垩白粒率和垩白度,以N4处理的效果最好;施氮量与种植密度互作对稻米品质影响显著,N4D2处理的稻米加工品质与外观品质最优,胶稠度最长,蛋白质组分含量最高;种植密度对叶片含氮量、硝态氮含量以及硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)活性均无显著影响;D2处理的叶片含氮量以及NR、NiR活性较高;施氮提高了叶片全氮含量、硝态氮含量以及NR、NiR活性,以N4处理的最高;相关性分析结果表明,叶片全氮含量、NR活性、NiR活性与整精米率、直链淀粉含量、胶稠度、蛋白组分含量呈显著或极显著正相关,与垩白粒率和垩白度呈显著或极显著负相关;增施生物炭可显著提高整精米率,显著降低垩白度和垩白粒率。本试验条件下,N4D2处理对优质稻稻米品质的调控效应最好,其调控机制在于提高了叶片全氮含量和氮代谢酶活性。     

高氮水平下不同温度对γ-氨基丁酸诱导油菜叶片无机氮代谢的影响

以油菜‘五月慢’为试材,在高氮栽培条件下,研究外源添加2.5mmol/Lγ-氨基丁酸(GABA)在不同温度处理下对油菜叶片无机氮代谢的影响。结果表明:与对照处理相比,高氮处理增加了油菜叶片中NO_3~--N含量,而外源添加2.5mmol/L GABA处理在12d后NO_3~--N含量均显著低于高氮处理;GABA处理对油菜叶片NO_3~--N含量的降低效果受温度影响较为明显,其中20℃处理降幅最大,其次为15℃处理和25℃,而30℃+N+G处理效果最差。在处理12d时,与高氮处理相比,20℃+N+G、15℃+N+G和25℃+N+G处理的油菜叶片NR、NiR、GAD活性和NH_4~+-N、游离氨基酸含量显著增加,而NO_3~--N和NO_2~--N的含量显著降低;30℃+N+G处理的叶片NO_3~--N和NO_2~--N的含量虽然显著低于高氮处理,但NiR、GAD活性和游离氨基酸含量也显著低于高氮处理。结果证明外源GABA降低油菜叶片硝酸盐含量与环境温度密切相关,其中20℃效果最明显,原因可能与根系对GABA吸收速率及无机氮代谢关键酶活性提高有关。     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗氮代谢的影响

[目的]本文的目的是研究外源24-表油菜素内酯(EBR)对低氧胁迫植株氮代谢的影响。[方法]以低氧耐性较弱的‘中农6号’黄瓜品种为材料,采用营养液通N2形成低氧逆境的方法,深入探讨了EBR对低氧胁迫下植株叶片和根系中与氮代谢相关的酶活性的影响。[结果]低氧处理显著降低了植株叶片的总氮含量,EBR使胁迫植株叶片总氮积累恢复至对照水平。低氧处理后,硝态氮含量在叶片中增加而在根系中降低,铵态氮的变化趋势与硝态氮相反,而EBR显著促进了胁迫植株根系的铵态氮积累。低氧胁迫下,植株根系硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性升高,随后恢复至对照水平,而谷氨酸合成酶(GOGAT)活性显著低于对照。叶片NR活性受到低氧抑制,亚硝酸还原酶(NiR)、GOGAT、氧化型谷氨酸脱氢酶(NAD+-GDH)活性则先升高,随后降低;叶片还原型谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性也受到低氧促进,至处理末期时显著高于对照植株。EBR显著提高了胁迫植株根系的NR活性及叶片的NiR、NAD+-GDH活性。[结论]黄瓜植株通过增强硝酸还原,加强氮代谢缓解低氧胁迫伤害;EBR通过增强根系NR活性及叶片NAD+-GDH活性,提高了植株的低氧耐性。     

γ-氨基丁酸对生菜硝酸盐含量和营养品质的影响

以美国‘大速’不结球生菜为材料,在水培条件下采用浸种、叶面喷施、营养液添加3种方法,研究了不同浓度γ-氨基丁酸(GABA)对植株生长和营养品质的影响。结果表明:3种施用GABA的方法均可促进生菜的生长,并通过提高硝酸还原酶(NR)活性降低了体内硝酸盐含量,提高了生菜品质;但不同施用方法均存在浓度效应,其中浸种处理、叶面喷施、营养液添加GABA的浓度分别以5.00、100、2.50mmol/L效果较好,在最适宜浓度下对生长和品质指标综合分析认为,营养液添加2.50mmol/L GABA处理的效果最好。     

铜绿微囊藻对亚硝态氮的利用

通过室内培养,研究了不同亚硝态氮浓度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响和藻对亚硝态氮的利用,实验分析了水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮浓度的变化,测定了铜绿微囊藻的生长曲线、藻细胞内亚硝态氮含量和藻亚硝酸氧化酶(NOR).结果显示,在10 mg NO-2-N·L-1的处理组中,培养基中亚硝态氮和硝态氮浓度同时减少,说明铜绿微囊藻可以同时利用亚硝态氮和硝态氮;在20和30 mg NO-2-N·L-1的处理组中,随着藻的生长培养基中亚硝态氮的浓度减少,硝态氮浓度增加,而且电泳实验显示此培养条件下铜绿微囊藻能产生亚硝酸氧化酶,表明培养基中的亚硝态氮被亚硝酸氧化酶氧化为硝态氮.本实验也表明高浓度的亚硝态氮(大于10 mg NO-2-N·L-1)能够抑制藻的生长.     

硝态氮对不结球白菜产量与主要营养品质及硝酸盐含量的影响

以对硝酸盐诱导较敏感的不结球白菜品种苏州青为材料,采用无土栽培法,研究营养液中不同浓度硝态氮(0、4、8、12、16、20 mmol·L-1)对植株产量、主要营养品质及硝酸盐含量的影响,为不结球白菜生产及施肥提供理论依据.结果表明:地上部产量随NO3--N的增加而增加,但是20 mmol·L-1时植株的生长量反而有所下降;可溶性糖含量与维生素C含量变化趋势相同,除0 mmol·L-1处理外,二者与供氮水平呈负相关;可溶性蛋白含量在16 mmol·L-1处理中达到最大,20 mmol·L-1处理中略有下降.处理后不同器官的硝酸盐浓度也有所不同,叶柄中的硝酸盐含量明显高于叶片和根系;硝酸还原酶活性在叶片中最高,且与硝酸盐含量无明显相关性.综合各项测定指标,硝态氮浓度为12 mmol·L-1时,不结球白菜产量高,硝酸盐含量低且可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量也都处于较高水平.     

玉米不同类型愈伤组织分化中硝态氮代谢的差异分析

以玉米自交系齐319幼胚产生的Ⅰ型和Ⅱ型愈伤组织为材料,对其分化过程中的硝酸盐、亚硝酸盐含量及硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)活性进行了测定,并对2种类型的愈伤组织在硝态氮代谢方面的异同进行了比较。结果表明,2种愈伤组织刚转入分化培养基时NR活性显著增强,之后逐渐下降;在分化过程中,Ⅱ型愈伤组织的NiR活性始终高于Ⅰ型;2种愈伤组织的硝酸盐含量在分化中没有明显差别;从分化第6天到第19天,Ⅱ型愈伤组织的亚硝酸盐含量一直低于Ⅰ型。分析可知,Ⅱ型愈伤组织的幼苗分化率高于Ⅰ型,与愈伤组织的硝酸盐含量关系不大,主要与亚硝酸盐含量有关,而亚硝酸盐含量的高低直接决定于NiR的活性,因此,NiR的活性对玉米愈伤组织分化具有重要的影响。     

不同光质组合的LED灯对小白菜生长及氮代谢生理机制的研究

以‘早熟五号’小白菜为试材,采用5种光质处理,研究不同光处理下小白菜生长、品质以及氮代谢主要相关酶活性及基因相对表达量的影响机理。与CK相比,其他4个处理均显著提高了小白菜的株高、茎粗、地上部分鲜质量、地上部分干质量、地下部分鲜质量和地下部分干质量。所有处理中,RBP处理下可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^--N)含量达到最高,亚硝酸盐含量降低。RBP处理下硝酸还原酶(NR)活性和亚硝酸还原酶(NiR)活性最高,RB和RBP处理明显增加了谷氨酸合成酶(GOGAT)活性。RB、RBG和RBP处理下谷氨酰胺合成酶(Gs)活性显著高于CK,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性则在RBP处理下最低。基因表达方面,RBP处理下NR、NiR、Gs和GDH的mRNA表达水平最高,GOGAT的mRNA表达量以RB处理最高,RBP处理其次。结合生长量、氮代谢和相关基因表达的综合表现,在红蓝光基础上增加紫光对小白菜的生长最为有利。     

氮素形态对人参氮代谢相关酶活性的影响

通过对3年生盆栽人参分别施用不同浓度外源性硝态氮与铵态氮，探讨其对氮代谢相关酶活性、根生物量和皂苷含量的影响，旨在为人参氮肥管理提供理论依据。结果表明：在添加15,20 mmol/L外源氮，硝态氮处理人参叶片硝酸还原酶（NR）活性较对照显著提高，铵态氮处理其活性较对照显著降低（P<0.05）。硝态氮处理较铵态氮处理有利于谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性的提高。硝态氮相比于铵态氮有利于人参根部生物量的增加。10,15 mmol/L硝态氮和20 mmol/L铵态氮有利于9种皂苷总和的积累，20,25 mmol/L硝态氮和25 mmol/L铵态氮处理不利于9种皂苷总和的积累。建议在人参的实际生产中应该注意铵态氮肥的施入，尽量选择硝态氮肥。     

氮素和红蓝复合光配比对苋菜幼苗亚硝酸还原酶活性及其基因表达的影响

为了研究苋菜亚硝酸还原酶基因NiR对不同铵硝配比及红蓝复合光配比调控氮代谢的响应,采用RT-PCR结合qRT-PCR的方法从大红苋菜中克隆出一个NiR基因,命名为AtrNiR (GenBank登录号:MT374155),对其相对表达量进行分析,并测定材料NiR酶活性。结果表明:1)苋菜AtrNiR基因含一个1 785bp开放阅读框,编码594个氨基酸;2)生物信息学分析表明,苋菜AtrNiR的蛋白分子式为C_(2937)H_(4692)N_(828)O_(873)S_(28),相对分子质量为66.47ku,AtrNiR为亲水性较强的蛋白;3)系统进化树分析表明,苋菜AtrNiR蛋白序列与甜菜、藜麦和菠菜的NiR蛋白同源性最高,具有类似的功能;4)苋菜幼苗NiR酶含量分析表明,不同铵硝配比处理3d时,硝态氮(NH_4~+-N)与铵态氮(NO_3~--N)摩尔比值为10∶0时NiR酶活性最高,处理6d时,NH_4~+-N与NO_3~--N摩尔比值为3∶7时NiR酶活性最高;不同红蓝光配比处理3d时,红光(Red)∶蓝光(Blue)=2∶8处理下NiR酶活性最高,可见,NO_3~--N和蓝光能提高苋菜幼苗NiR酶活性;5)qRT-PCR分析结果表明,不同铵硝配比处理3d时,NH_4~+-N与NO_3~--N摩尔比值为5∶5时AtrNiR表达量最高;不同红蓝复合光配比处理3d时,R∶B=2∶8处理下AtrNiR表达量最高。研究表明,适宜比例的氮素和红蓝复合光能提高AtrNiR转录水平,改善苋菜幼苗的氮代谢,为优质苋菜工厂化生产提供理论支撑。     

不结球白菜氮代谢关键酶在不同氮素条件下的表达分析

氮素营养对蔬菜产量和品质起着关键作用。为了鉴定不同氮源以及氮源不同浓度和作用时间对不结球白菜氮代谢的影响,采用实时定量PCR法分别检测不结球白菜根系和叶片中的氮代谢关键酶基因(硝酸还原酶基因BcNR、亚硝酸还原酶基因BcNiR、谷氨酰胺合成酶基因BcGS1和BcGS2)的表达。结果显示:硝态氮处理有利于4种基因的表达,30 mmol/L的硝态氮处理时白菜根系和叶片中的BcNR与BcNiR的表达量达到最大,20 mmol/L硝态氮处理时BcGS1和BcGS2基因表达量达到最大;硝态氮诱导初期,4种基因的表达水平均显著提高,后期呈下降趋势,30mmol/L的硝态氮处理下4~6 h BcNR与BcNiR的表达量最大,6 h时BcGS1基因表达量最大,诱导8 h时BcGS2基因表达量最大;铵态氮可促进BcGS1和BcGS2基因的表达,但高浓度的铵态氮抑制了BcNR与BcNiR的表达。     

脯氨酸对高温胁迫下黄瓜氮化合物含量和硝酸还原酶活性的影响

以抗热性较弱的黄瓜品种新泰密刺为材料,在人工气候箱内采用营养液栽培法,探讨外源脯氨酸(Pro)预处理对高温胁迫下黄瓜幼苗生长、硝态氮(NO3--N)含量、铵态氮(NH4+-N)含量以及硝酸还原酶(NR)活性的影响.结果显示:与高温胁迫对照相比,喷施脯氨酸后高温胁迫处理黄瓜在高温胁迫不同时间下幼苗干重和幼苗叶片中硝态氮含量均显著升高,并且高温胁迫8 h、12 h的硝酸还原酶活性显著升高,而高温胁迫12 h的铵态氮含量则降低.表明外源脯氨酸可减缓高温胁迫对黄瓜幼苗氮代谢的影响,从而缓解高温胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

根际CO_2浓度对网纹甜瓜生长和根系氮代谢的影响

【目的】探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜生育的影响。【方法】采用雾培植株根际通CO2处理方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,研究根际CO2浓度对网纹甜瓜植株生长和根系氮代谢的影响。【结果】在网纹甜瓜果实发育期间,根际2500μL·L-1和5000μL·L-1CO2浓度处理同350μL·L-1(对照)处理相比,植株生长受到明显抑制。根系硝态氮(NO3--N)含量、氨态氮(NH4+-N)含量、ATP酶活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均表现出先增后降的变化趋势,且5000μL·L-1处理变化的幅度大于2500μL·L-1处理。根系中可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷草转氨酶(GOT)活性和谷丙转氨酶(GPT)活性在整个处理期间,均随着根际CO2浓度的升高而降低。根际高浓度CO2使根系伤流液中氨基酸的总量和大部分氨基酸的含量下降。【结论】在网纹甜瓜果实发育期间根际CO2浓度长期达到2500μL·L-1以上时,植株生长和果实发育受到抑制,根系对氮的吸收、代谢能力下降,植株氮循环水平降低。     

人参内生菌提取物对硝酸盐胁迫下番茄幼苗生长及氮代谢相关指标的影响

以番茄幼苗为试验材料,研究不同浓度(10μg/ml、5μg/ml和1μg/ml)的人参内生菌(Alternaria sp.)提取物在Ca(NO3)2胁迫(75 mmol/L)下对番茄幼苗生长及氮代谢相关指标的影响。结果表明,与清水对照相比,硝酸盐胁迫处理下番茄幼苗生长受到抑制,可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、硝态氮含量和氮代谢相关酶活性均受到影响。人参内生菌提取物浓度为5μg/ml的处理明显缓解了硝酸盐胁迫对番茄幼苗生长造成的伤害,显著提高了可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,并显著降低了脯氨酸含量,说明5μg/ml人参内生菌提取物处理对硝酸盐胁迫下番茄幼苗生长和氮代谢的调节效果最佳。     

稀土元素处理对甘蔗体内氮素同化作用的影响研究

本文报道应用稀土元素处理甘蔗（Soccharum officinarum L.)叶片，分析测定了硝态氮、氨态氮、总氮、游氨基酸组分及游离氨基酸含量、硝酸还原酶（NR）活性等变化以及NR活性与硝态氮含量的关系。研究稀土元素处理对甘蔗体内氮素同化作用的影响。结果表明，应用100－600ppm稀土元素处理甘蔗叶片均能不同程度地减少其硝态氮含量，提高其氨态氮、总氮、游离氨基酸总含量以及NR活性，但游离氨基酸组分没发生变化，各处理浓度中以300ppm处理的效果为最显著，高浓度稀土元素处理则呈抑制效应。甘蔗叶片硝态氮含量与叶片NR活性具有平行关系，即凡硝态氮含量高，NR活性也高，凡硝态氮含量低，NR活性也低，以上结果，说明一定浓度范围的稀土元素处理能促进甘蔗的氮素同化作用。