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。     

不同施氮量对枸杞叶片及根系氮素代谢相关酶活性的影响

【目的】研究枸杞植株叶片及根系中氮代谢相关酶活性对施氮量的生理响应。【方法】共设置3种不同氮肥施用量处理，分别为N1(减氮20%,540 kg/hm²)、N2(中氮，675 kg/hm²)、N3(增氮20%,810 kg/hm²)，分别测定叶片和根系的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、脲酶(UE)的活性。【结果】随着施氮量的增加，宁杞7号叶片中NR、GS和UE的活性均呈先增加后降低的变化趋势，但N2处理NR显著高于N1、N3(P<0.05),GS和UE在各处理间差异不显著(P>0.05)。不同土层枸杞植株根系氮素代谢相关酶活性随施氮量的变化趋势有所不同，在0～10 cm土层中，根系的NR、GS及UE分别呈降低、先增加后降低及基本不变的趋势；在10～20 cm土层中，根系的NR和UE均呈先增加后降低的趋势、GS则呈先降低后基本持平的趋势；在20～30 cm土层中，根系的NR、GS及UE则分别呈先增加后降低、降低及增加的趋势；且不同施氮量间根系中NR活性差异显著(P<0.05)，各处理间GS、UE...     

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。     

干旱胁迫对枳的氮含量及氮代谢相关基因表达的影响

以枳为试验材料,进行干旱胁迫处理(对照组的基质相对持水量维持在55%~65%),分别在处理后第7、17、27、37天采样,研究干旱胁迫对枳侧根、主根、茎、叶片中全氮含量的影响以及氮代谢途径中NRT、NR、NiR、GS、GOGAT、GDH等16个相关基因在侧根和叶片中的表达。结果表明:随着干旱时间的延长,枳的侧根、主根、茎、叶中全氮含量与对照相比均显著下降,其中侧根全氮含量下降最为显著;枳叶片中与氮代谢相关的16个基因均能被干旱胁迫诱导而上调表达,且多数基因在干旱第27天上调至最高水平,而后随着叶片的萎蔫而下调;枳侧根中有8个基因(NRT1.2、NRT1.7、GS2、NADH–GOGAT2、NADP–GDH、GDH1、GDH2、GDH3)在干旱处理后27天呈现不同程度的上调表达,有4个基因(NRT1.1、NRT1.5、GS1、NADH–GOGAT3)的表达基本不受干旱胁迫的影响,还有4个基因(NR、NiR、Fd–GOGAT、NADH–GOGAT1)的表达显著下调。     

延薯4号马铃薯对氮素的生理生化响应及转录组分析

【目的】研究不同氮浓度处理对马铃薯的生理生化响应以及对氮代谢相关基因的挖掘,明确马铃薯受氮素影响的关键时期以及此时期氮代谢基因的表达差异。【方法】以"延薯4号"马铃薯为试材,设置施氮与未施氮处理,采用盆栽种植的方式研究马铃薯氮效率、生理生化差异以及生长发育关键时期,并且对马铃薯现蕾期的叶和根进行转录组测序分析,获得氮代谢差异表达基因。【结果】施氮处理显著增加了马铃薯氮效率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、根系活力、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性,同时现蕾期为马铃薯生长发育关键时期;施氮的叶和根中共有12 996个DEGs,其中6 440个上调,6 556个下调,GO富集于11个生物过程,17个细胞成分和2个分子功能,在氮代谢途径中共有15个DEGs,8个上调,7个下调;未施氮的叶和根中共有12 178个DEGs,其中6 268个上调,5 910个下调,GO富集于7个生物过程,21个细胞成分和2个分子功能,在氮代谢途径中共有19个DEGs,8个上调,11个下调;氮代谢途径鉴定了编码9种基因的19个DEGs,7个DEGs(PGSC0003DMG400016996,PGSC0003DMG400006913,PGSC0003DMG400030212,PGSC0003DMG400025823,PGSC0003DMG400016001,PGSC0003DMG400004355,PGSC0003DMG400009698)在叶片中的表达量较高,同时有7个DEGs(PGSC0003DMG400015734,PGSC0003DMG400001145,PGSC0003DMG400008262,PGSC0003DMG400008356,PGSC0003DMG400014592,PGSC0003DMG400013235,Novel02273)在根中的表达量较高。【结论】NRT2.4、NRT2.5、NRT2.7、NR、NiR基因主要参与马铃薯氮素吸收功能,GdH、GS、GOGAT基因主要参与马铃薯氮素利用功能。     

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。     

不同促根剂对烟苗根系发育和氮代谢的影响

研究不同促根剂对移栽后烟苗生长、根系发育和根系氮代谢的影响,确定利于烟苗生长和根系发育的促根剂。以烤烟品种云烟87为试验材料,采用盆栽试验,设置对照、黄腐酸钾、生物炭、高碳基肥4个处理,分析不同促根剂对移栽后烟苗和根系的生长发育、根系氮代谢相关酶的影响,通过实时定量PCR研究不同促根剂处理下烤烟根系氮代谢相关基因的表达模式。比较分析不同促根剂的烟苗长势、根系参数和活力发现,生物炭的促苗生根效果最好,高碳基肥次之,黄腐酸钾效果最差;测定根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、亚硝酸还原酶(NiR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,4种酶活性排序为生物炭>高碳基肥>黄腐酸钾>对照。根系氮代谢相关基因表达模式的分析表明,NR、GS、NIR3这3个基因的表达模式与上述的表型和氮代谢酶活性变化趋势相同;根系氮代谢关键酶活性与相应基因表达量的相关性分析表明,NR、GS、NIR3这3个基因分别是调控NR活性、GS活性和NiR活性的关键基因,这些基因的表达水平与对应酶活性存在正相关性。生物炭对促进移栽后烟苗的生长发育效果最好,高碳基肥效果次之,NR、GS、NIR3是调控根系氮...     

不同氮效率基因型玉米物质积累及氮代谢相关酶活性的差异

[目的]研究在不同氮素水平条件下,不同氮效率玉米品种的物质积累及氮代谢相关酶活性的差异。[方法]采用水培方式,选用氮高效玉米品种郑单958和氮低效玉米品种鑫鑫1号为供试品种,设置5个施氮浓度(N_1~N_5),分别为0.04、0.80、2.00、4.00和8.00 mmol/L,揭示不同品种氮效率差异的生理机制。[结果]随着施氮量增加,玉米幼苗的干物质积累不断升高,叶面积、总根长、根表面积和根体积逐渐增加,当施氮量为4.00 mmol/L(N_4)时,以上指标达到最大。2个品种相比,氮高效品种郑单958效果好于鑫鑫1号。施氮量为8.00 mmol/L(N_5)时株高最高。随着施氮量增加,硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NiR)活性逐渐升高,但N_3、N_4和N_5这3个处理相同品种的酶活性增加幅度较小。谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性先上升后下降,N_3处理时,2个品种活性最高。[结论]氮高效品种郑单958在不同的氮水平下有较高的氮代谢酶活性,这有利于氮肥的转化吸收和利用,从而有利于植株生长和物质积累。     

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。     

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。