钙肥不同用量对花生氮代谢的影响

[目的]为探究花生在不同钙素水平下氮代谢特点。[方法]选用606为试验材料,钙素设4个水平,测定不同生育时期主要氮代谢酶(硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH))活性及各叶片、茎秆和籽仁中蛋白质含量。[结果]施用钙肥不仅提高花生不同生育时期叶片中NR、GS、GOGAT和GDH活性,而且促进花生植株对氮素的吸收,增加籽仁中蛋白质含量。[结论]施钙量为300 kg/hm2时,效果最好。     

高温胁迫对高羊茅草坪草氮代谢的影响

通过盆栽试验,以两种耐热性不同的高羊茅(热耐受型美洲虎3号和热敏感型TF66)为材料,研究了高温逆境(35℃/30℃,昼/夜,20 d)对高羊茅叶片内总氮量、硝态氮含量和氨态氮含量以及参与氮同化和代谢过程的主要酶活性的影响。结果表明,高温胁迫下:(1)两种高羊茅叶片总氮量和硝态氮含量降低,氨态氮含量升高;(2)两高羊茅叶片内硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性均持续下降,谷氨酸合成酶(GOGAT)活性均先升后降;(3)高温胁迫20 d时美洲虎3号叶片内谷氨酸脱氢酶(GDH)活性较对照下降34.14%,而TF66叶片内GDH较对照上升了51.94%,表明TF66可能启动了通过谷氨酸脱氢酶同化铵的途径;(4)高温胁迫20 d时两高羊茅草种叶片内硝态氮含量、氨态氮含量、NR活性、GDH活性差异显著。综合结果可知,长时间的高温胁迫对两种高羊茅氮代谢的影响有所差异,这种差异可能是造成两种高羊茅耐热性不同的原因之一。     

干旱胁迫对半夏氮代谢相关酶活性的影响

为了探讨干旱胁迫下半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit]叶片内氮代谢途径中重要酶活性与生物碱合成和积累的关系,采用盆栽称重的方法控制土壤水分,测定干旱胁迫下半夏叶片内硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及半夏块茎中生物碱的含量,以期探讨干旱胁迫对半夏氮代谢及块茎总生物碱积累的调控机理。结果表明,NR、GS、GOGAT、PAL和总生物碱含量在轻度干旱和中度干旱条件下的活性高于适宜水分,说明中度到轻度干旱条件下有利于半夏氮代谢关键酶活性的提高,促进氮的同化,为次生代谢提供必需的氨基酸等底物,有利于促进次生代谢产物的合成与积累,可有效提高半夏次生代谢产物积累。     

Mn、Zn单一及复合污染对短毛蓼氮素代谢的影响

采用水培及正交设计的方法,研究了不同浓度Mn(0、10、100 mg·L-1)和Zn(0、10、100 mg·L-1)单一及复合处理对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Bl.)生长,Mn、Zn富集能力,叶片与根硝态氮、铵态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)、硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响.结果表明:单Zn处理时,短毛蓼株高、株重、根长及叶绿素含量均随Zn浓度的升高而降低,当Zn浓度为100 mg·L-1时,株高和株重分别为对照的78％和56％;单Mn处理对短毛蓼生长的影响不显著;Mn、Zn复合处理下,短毛蓼株高、株重、根长及叶绿素含量均随Zn浓度的升高而降低,单Zn以及单Mn处理均对短毛蓼硝态氮、铵态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及GOGAT、GS、NR、GDH酶的活性造成不同程度的影响.单Zn处理时,T3处理短毛蓼根及叶中GOGAT、GS、NR、GDH酶的活性较对照T1均显著(P＜0.05)增强,其中根的四种酶活性分别为T1的4.47、2.72、4.17、1.88倍;单Mn处理对这四种酶活性的影响不显著;Mn、Zn复合处理降低了短毛蓼根系及叶片中硝态氮的含量(根中降低了2.60％～70.13％,叶中降低了12.67％～64.79％),同时提高了铵态氮、游离脯氨酸及可溶性蛋白质含量.在同一Zn污染水平,Mn的增加使得短毛蓼根和叶片中游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量以及GOGAT、GS、NR、GDH酶活性均有不同程度的提高,当Zn的处理浓度为100 mg·L-1时,短毛蓼叶片中游离脯氨酸含量、GOGAT及GDH酶活性在T9处理下分别为T3的1.8、1.69、2.68倍,表明Mn的增加能够有效减缓Zn对短毛蓼的胁迫.     

亚低温下不同外源氮对山定子根系氮代谢活性的影响

试验以山定子(Malus baccata Borkh.)实生苗为试验材料,研究根域亚低温下不同外源氮(NO3-和NH4+)对山定子根系活力、根系氮代谢关键酶活性以及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,亚低温条件下,添加外源氮可在一定时间内提高山定子的根系活力;提高了山定子根系硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性,但降低了谷氨酰胺合成酶(GS)活性,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性整体呈上升趋势。不同氮源对山定子根系氮代谢酶活性影响不同,NH4+处理的山定子根系GS活性和GDH活性高于NO3-处理。亚低温条件下,添加外源氮提高了根系过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,但降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性。因此,施加外源氮可缓解根域亚低温对植株生长的伤害。同时研究表明,两种外源氮对山定子根系响应亚低温具有不同的影响,为苹果生产中合理施用氮肥提供了理论基础。     

油菜生长后期有机氮再利用关键酶活性的变化动态

采用砂培试验，在正常供氮条件下测定油菜花后不同时期叶片蛋白水解酶、谷氨酰胺合成酶（gluta-mine synthetase，GS）和籽粒谷氨酸合酶（glutamate：z-oxoglutarate aminotransferase，即glutamate synthase，GOGAT）活性以及韧皮部汁液游离氨基酸和L-谷氨酰胺含量。结果表明，随着花后植物体的衰老，叶片蛋白水解酶活性虽有所波动但总体上呈下降趋势；叶片GS活性在角果发育初期和中后期维持较高水平，此后均有下降，有效地保证了籽粒发育初期酶蛋白形成的需要及籽粒发育后期氮素再分配的顺利进行；随着籽粒的发育进程，籽粒GOGAT活性逐渐升高，到角果发育后期达最高值，此后又下降。比较两个油菜品种以上3种酶的活性表明，蛋白水解酶活性品种间差异很小；GS活性角果发育前期742高于汇油50，角果发育后期则742低于汇油50；GOGAT活性，汇油50的酶活性强但维持时间短，742的酶活性弱而维持时间长。在花后有机氮再分配过程中，韧皮部汁液中游离氨基酸含量忽升忽降变化不定，而L-谷氨酰胺含量两品种均呈快速下降的趋势。游离氨基酸含量两个品种间的差异变化较大，且L-谷氨酰胺含量742高于汇油50。     

低温对羽衣甘蓝幼苗氮代谢的影响

以不同叶色、叶形、耐寒性的羽衣甘蓝幼苗(Y3、Y4、Y5、Y7)为试材,研究了不同时间低温(4℃)处理对羽衣甘蓝幼苗氮代谢的影响。结果表明,随着低温处理时间的延长,植株中可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、不同形态氮含量及相关酶活性都有不同程度的变化。随低温处理时间的延长,植株中硝态氮含量呈降低的趋势,但铵态氮含量呈增加的趋势,氮代谢相关酶活性均有不同程度的降低。但是当植株中谷氨酰胺合成酶(GS)/谷氨酸合酶(GOGAT)循环受到损伤时,谷氨酸脱氢酶(GDH)可能会参与NH~+_4的同化,从而完成铵同化。总之,在低温胁迫下,羽衣甘蓝幼叶中氮代谢受到不同程度的损伤,这可能会影响植株后期的生长。     

甜菜(Beta vulgaris L.)叶片GOGAT与GS协同变化分析

GS/GOGAT循环是甜菜氮素同化主要途径。甜菜幼苗在氮素诱导下,通过使用不同浓度重氮乙酰丝氨酸处理,并在处理后2、6、9、12和24 h分别取样,利用q RT-PCR技术检测幼苗GS1、GS2及GOGAT的m RNA表达水平,同时测定GOGAT和GS酶活性,分析GOGAT与GS协同变化作用。结果表明,重氮乙酰丝氨酸处理后,GOGAT酶活性在6 h时开始被抑制。GS活性在9 h时开始被抑制;GOGAT的m RNA表达量于6 h时开始下调,GS1的m RNA表达量在2 h时开始下调,而GS2的m RNA表达量于9 h时开始下调,甜菜叶片NH4+的同化以GS2/GOGAT为主。     

甜菜氮素同化与蔗糖代谢的关键酶及相关性研究

试验以甜菜高糖品种甜研7号为试材,采用框栽方法,进行各生育时期氮素同化酶与蔗糖代谢关键酶的测定。研究表明,在甜菜幼苗期和叶丛形成期,叶片硝酸还原酶(NR)活性分别与根中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖合成酶(SS)分解方向活性呈显著和极显著关系,叶片NR活性与根中SS合成方向活性关系虽呈正相关但未达到显著水平;在甜菜块根增长初期,根中谷氨酰胺合成酶(GS)活性与根中SPS活性呈正相关但未达显著水平、分别与根中SS合成与分解方向活性呈显著和极显著关系。可见根中氮素同化和蔗糖代谢存在既相互联系又相互制约的关系。     

氮磷钾对甜菜氨同化关键酶的影响

以甜菜品种KWS0143为材料,采用“3414”设计方案,探讨肥料对酶活性的影响及酶活性与甜菜产量的关系.结果表明,在甜菜生育期间,随着施氮水平的升高,谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性增强,磷肥与酶活性在生育前期呈显著或极显著正相关关系;在8月初(块根增长初期)可以通过增施相应肥料来调节氨同化途径的强度;谷氨酰胺合成酶...     

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。     

Research on Glutamate Dehydrogenase Activity in Sugar Beet (Beta vulgaris L) under Different Nitrogen Levels

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧＤＨａｌｍｏｓｔｅｘｉｓｔｓｉｎａｌｐｌａｎｔｓ．Ｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｉｔｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｃｅｌｌｏｃａｔｉｏｎ，ａｃｔｉｖｉｔｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｋｉｎｅｔｉ...     

Effect of Salt Stress on Nitrogen Assimilation of Functional Leaves and Root System of Rice in Cold Region

The aims were to investigate the effect of salt stress on key enzyme activity of nitrogen metabolism and the concentration of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen response to salt stress.Two rice cultivars,Mudanjiang 30 (sensitive cultivar) and Longdao 5 (salt-tolerant cultivar),were treated with different salt concentrations (CK 0%,S1 0.075%,S2 0.15%,S3 0.225% and S4 0.3%).The results showed that the activities of nitrate reductase (NR),glutamine synthase (GS),glutamate synthase (GOGAT) and glutamate dehydrogenase (GDH) in the functional leaves and roots of rice in cold region presented a single peak curve change and the peak occurred in the heading stage;compared with those of the CK,the activities of NR,GS and GOGAT of rice in cold region decreased,but the activity of GDH increased in the heading stage under salt stress.The variation for key enzyme activity of nitrogen metabolism was the highest under S4 treatment.The activities of NR,GS and GOGAT in the functional leaves significantly decreased compared with those in roots;the concentrations of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen in the functional leaves and roots of rice in cold region presented a single peak curve change and the peak occurred in the heading stage;compared with that of the CK,the concentration of nitrate nitrogen decreased in leaves and roots,the concentration of ammonium nitrogen decreased and the concentration of ammonium nitrogen in roots increased under salt stress.The variations for the activities of NR,GS and GOGAT in the functional leaves and roots of Longdao 5 were less than those of Mudanjiang 30 under the same concentration of salt stress.     

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。     

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。     

水稻与黄瓜耐铵性生理分析

本文分析了在不同NH_4~+-N浓度(1、5、10、20 mm0I)处理一周后以水培的水稻与黄瓜叶片生长和氨同化的变化及差异。水稻能在高浓度NH_4~+N(10、20mmol)时良好生长,而黄瓜的叶面积生长量和叶绿素含量均明显减少,此时黄瓜各层叶的谷酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活力均降低,从而表现出NH_4~+-/(NH_4~+-N+酰胺-N)值的急剧升高;水稻在10和20mmolNH_4~+:N时叶片的GDH仍能保持较大的活力,H_4~+N/(H_4~+-N+酰胺-N)值均较小。结果表明,顶叶的GDH活力与NH_4~+-N/(NH_4~+N+酰胺N)可作为植物耐铵性的生理指标。     

南阳烟区施氮量对烤烟品种GS同工酶及氮代谢指标的影响

为探明南阳烟区浓香型烤烟品种的适宜施氮量,采用裂区试验设计,通过3个施氮量处理,研究了不同烤烟品种（NC71、云烟99、渠首一号）成熟期谷氨酰胺合成酶（GS）同工酶蛋白表达特性及相关生理指标的变化动态。结果表明：NC71成熟期GS1、GS2和硝酸还原酶（NR）活性较低,谷氨酸脱氢酶（GDH）活性较高,具有较低的氮素同化和再利用能力,同时质外体NH+4浓度和氨气挥发量均较高,因此具有较高的成熟期氮效率,施氮量以纯氮52.5~60.0 kg/hm2为宜。云烟99成熟期具有较高的GS1活性,衰老降解的氮素被大量再利用,氨气挥发量也较低,因此叶片总氮含量较高,容易贪青晚熟,施氮量以25~30 kg/hm2最为理想。渠首一号氮效率居于两者之间,适合纯氮40~45 kg/hm2的中等肥力条件。相关性分析表明,GS同工酶活性与叶片氮代谢生理指标有显著或极显著相关性,可以作为研究烤烟品种氮代谢特征的重要依据。     

氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响

为探讨氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响,采用大田试验测定了红花大金元(H)和K326(K) 两个烤烟品种在施氮和不施氮条件下,不同生育期硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合酶（SS）的活性变化。结果表明：对于同一品种,氮肥的使用在前期提高NR、GS活性,中期提高GDH活性;同时施氮提高前期SPS活性及后期SS活性。同一施氮处理情况下,K326的NR活性和SPS活性在前期高于红大,在碳代谢旺盛时期K326的GDH活性也要高于红大,在后期红大的GS酶活和SS活性高于K326。氮肥对不同品种烟株的氮代谢都起到促进作用;K326在前期利用氮素作用强于红大,后期氮素再利用作用却弱于后者,同时K326和红大在碳代谢过程中碳源向不同的碳水化合物分配的比例不同。因此在烤烟生长发育过程中,需根据不同品种氮素需求的特点,确保氮肥的供应充足。     

不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。     

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。