叶柄硝态氮含量与炸条型马铃薯块茎干物质含量的关系

以‘抗疫白’(Kennebec)为供试材料,设计6个氮肥梯度,通过田间小区试验,研究不同施氮量对马铃薯块茎干物质含量的影响,并测定植株叶柄的硝态氮含量,建立叶柄硝态氮含量与炸条型马铃薯块茎干物质含量函数模型。结果表明,马铃薯块茎干物质含量随着施氮量的增加表现为单峰曲线变化。对施氮量和马铃薯块茎干物质含量进行拟合二次函数方程,预测出‘抗疫白’在施氮量为122 kg/hm2时干物质含量达到了最大值20.6%。不同时期的叶柄硝态氮含量与块茎干物质含量相关性均达到了显著水平,并获得相对应的函数方程,计算得出获得最佳的干物质含量出苗第10,20,30,40,50,60,70,80和90 d叶柄硝态氮含量理论最佳值依次为2.45%,2.20%,2.06%,1.74%,1.51%,1.34%,1.08%,0.87%和0.66%,及叶柄硝态氮含量的最佳值与出苗后天数的拟合方程y=-0.02 x+2.3123,R2=0.9949。可以利用该拟合方程,指导田间氮肥施用,达到控制块茎干物质含量的目的。     

土壤硝态氮含量原位检测系统设计

针对现阶段土壤硝态氮测量成本较高、无法长期原位测量等问题,该研究提出了一种使用钛烧结滤芯收集土壤溶液,通过近红外光谱法检测土壤溶液中的硝酸根浓度进而得到土壤中硝态氮含量的方法,并设计了相应的检测装置。通过试验对比陶土头与钛烧结滤芯在不同土壤条件下的土壤溶液收集效果,选用钛烧结滤芯作为土壤溶液采集器收集土壤溶液,以近红外LED作为测量光源,采集人工配置土壤溶液的光谱数据,利用BP神经网络进行预训练建立硝态氮含量预测模型。建立的硝态氮含量预测模型其训练集皮尔逊相关系数、测试集皮尔逊相关系数、预测均方根误差分别达到0.997、0.995、3.43。实地测量土壤溶液并与硝酸根离子电极以及土壤养分速测仪进行对比,最大相对偏差为5.9%,可满足实际测量准确性要求。该套检测设备在深度为10～40 cm、含水率为15%以上的土壤中有较好的土壤溶液采集效果;检测装置的长期测量标准差为0.006,动态响应时间为1.4 s,具有良好的特性。试验结果表明,使用溶液吸光度数据建立的硝态氮预测模型具有较好的预测效果,可以应用于土壤溶液硝态氮原位监测,为长期自动测量土壤硝态氮及水肥一体化系统的搭建提供了一种可行的方案。     

不结球白菜BcLBD37基因的克隆及其对硝酸盐吸收的调节

LBD转录因子是高等植物特有的一类转录因子。为研究不结球白菜LBD基因对硝酸盐吸收的影响,以紫色不结球白菜自交系NJZX3-4为材料,采用同源克隆的方法克隆BcLBD37基因;通过构建PRI101过表达载体,异缘转化拟南芥,实现BcLBD37基因的过表达;同时借助病毒介导的基因沉默技术(VIGS),使不结球白菜中的BcLBD37基因沉默;并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析BcLBD37基因过表达以及沉默后对硝酸盐吸收相关基因表达量的影响。结果表明,该基因片段长度为840 bp,编码279个氨基酸。与野生型相比,转基因拟南芥中硝酸盐代谢相关基因NIA1、NIA2、NRT1.1、NRT1.7、NRT2.1、NRT2.5的表达量均显著下调,硝酸还原酶活性和硝态氮含量亦显著降低。而在不结球白菜中沉默该基因后,沉默植株PTY-2/4中硝酸盐代谢相关基因的表达显著上调,硝酸还原酶活性和硝态氮含量亦显著提高。综上可知,BcLBD37基因通过抑制硝酸盐代谢相关基因的表达,调节硝酸还原酶的活性,进而抑制$\text{NO}_{3}^{-}$的吸收。本研究为提高不结球白菜营养品质提供了理论依据。     

Comparison of Antioxidant Activity and Antioxidant Components in Lettuce,Onion and Tomato Obtained with Different Levels and Forms of Nitrogen Fertilization

The effect of N levels and sources on the antioxidant components in vegetable is not completely understood. Therefore, greenhouse experiments were conducted to determine the changes in antioxidant capacity diphenyl-2-picrylhydrazyl （DPPH） and ferric reducing antioxidant power （FRAP）, total phenolics, ascorbic acid, total carotene and lycopene contents in edible portions of lettuce, onion and tomato due to different nitrogen levels and sources. The experiment included three N levels （20, 40 and 60 kg/ha for lettuce trial and 60, 120 and 180 kg/ha for either onion or tomato） and four nitrogen sources （calcium nitrate, ammonium sulphate, ammonium nitrate and urea）. The antioxidant capacity and phenolic contents in lettuce was enhanced under low nitrogen level, while the antioxidant capacities, phenolics, carotenoids and lycopene in tomato fruits were not significantly affected by the nitrogen dose applied. Application of calcium nitrate caused 50% increase in DPPH and 20% in FRAP of lettuce compared to other nitrogen forms. Tomato treated with calcium nitrate or ammonium sulphate had higher phenolic and ascorbic acid contents than treated plants with ammonium nitrate or urea. Antioxidant tested parameters of onion were not significantly affected by the nitrogen treatments. Nitrogen concentration in tomato fruits significantly correlated with FRAP antioxidant capacity, phenolics, ascorbic acid, carotene and lycopene contents.     

硝酸钠浓度对亚心形扁藻生长及油脂与淀粉含量的影响

[目的]确定硝酸钠浓度对亚心形扁藻生长及油脂和淀粉含量的影响.[方法]以亚心形扁藻作为试验材料,以海洋微藻培养常用的普适性康维方营养液为基础,考察硝酸钠质量浓度为10 mg/L、60 mg/L、110 mg/L、160 mg/L和210 mg/L的培养基对亚心形扁藻生长及油脂和淀粉含量的影响.[结果]当硝酸钠浓度为10 mg/L时,有利于油脂、淀粉的合成,但此时扁藻生长慢,生物量低,使得这些生物组分的总产量低;当硝酸钠质量浓度为60 mg/L时,油脂和淀粉含量较高,并且扁藻生长快,油脂、淀粉的总产量高;继续增加硝酸钠浓度时,扁藻生物量和各组分含量基本不变.[结论]从微藻生物能源角度考虑,60 mg/L的硝酸钠质量浓度是培养亚心形扁藻的优化浓度.     

氮素形态对香榧苗期光合作用、主要元素吸收及氮代谢的影响

In this study,we measured the photosynthetic rate,the contents of primary inorganic elements,and nitrate reductase activity and leaf N content of Torreya grandis seedlings subjected to different inorga...     

硝化抑制剂对小白菜生长和土壤性质的影响

施用硝化抑制剂可有效控制蔬菜硝酸盐积累,施用硝化抑制剂DMPP、土地精和双氰胺可提高小白菜的经济产量、叶面积、净光合速率,降低硝酸盐含量,并对栽培土壤有明显的改良作用。硝化抑制剂对小白菜的硝酸盐积累抑制作用为DMPP双氰胺土地精,3种硝化抑制剂在经济产量方面表现为DMPPDCDTC,比对照分别提高产量19.32%、14.83%、9.46%。对叶茎鲜重比的影响结果为DCD(84.7%)DMPP(84.4%)TC(83.8%)CK(78.1%)。通过对栽培土壤的研究发现硝化抑制剂能显著改良土壤的盐渍化,降低小白菜生长过程中土壤盐离子的含量,提高铵离子在土壤中的含量,抑制土壤耕层硝酸盐的生成。     

不同水分条件下平衡施肥对旱地冬小麦土壤硝态氮运移的影响

为了探明不同水分条件下旱地冬小麦养分管理措施对土壤环境的影响,在控雨池栽条件下,设置水分与肥料双因素随机区组试验,以不施肥为对照,研究了0~200 cm土层在底墒为650 mm时,不同水分条件下3个平衡施肥处理(Y1:N 13.9 kg·hm-2、P2O54.65 kg·hm-2、K2O 15.3 kg·hm-2,Y2:N97.5kg·hm-2、P2O532.7 kg·hm-2、K2O 107.6 kg·hm-2,Y3:N 181.2 kg·hm-2、P2O560.6 kg·hm-2、K2O 199.8 kg·hm-2)对旱地冬小麦主要生育时期土壤硝态氮运移的影响。结果表明:开花期、灌浆期,在各水分条件下,0~80cm土层土壤硝态氮平均含量及积累量在Y1施肥量水平下与不施肥处理(Y0)差异不显著,Y2、Y3水平较Y0和Y1硝态氮平均含量增加98.6%~363.6%(P0.05),硝态氮积累量增加98.2%~260.9%,Y3与Y2无显著差异;施肥量的增加对80~160 cm土层土壤硝态氮含量及累积量无显著影响。在生育期补灌100mm(R3)、78 mm(R2)、56 mm(R1)条件下,冬小麦成熟期3个施肥量80~160cm土层的土壤硝态氮累积量较不补灌(R0)分别减少27.2%~41.0%、44.8%~48.4%、23.7%~49.4%,较高的水分条件加剧了土壤硝态氮向深层的淋溶。从满足冬小麦营养需求、减少土壤硝态氮的累积、提高肥料利用效率等方面综合考虑,冬小麦的适宜施肥量为Y2水平。     

施氮对不同质地滴灌棉田土壤硝态氮分布及棉花产量的影响

为了探究施氮对不同质地滴灌棉田硝态氮分布及产量的影响,采用温室土柱模拟的方法,研究了滴灌条件下不同质地土壤硝态氮分布迁移特征,分析了施氮对NO_3-N和棉花产量的影响。结果表明,在灌水量一定的条件下,在砂土、壤土中施氮量分别为256.00、287.34 kg/hm~2时,相应的氮素积累量最大,皮棉产量最高,土壤硝态氮主要集中分布在30~40 cm土层,有利于棉花根系的吸收,且分别比不施氮增产43.87%和44.92%。一定施氮量下,壤土硝态氮分布的均匀性优于砂土,并且根层20~40 cm土层硝态氮量高于砂土,且比砂土平均增产6.16%。砂土、壤土中硝态氮量在各生育期总体呈现"降-增-降"的变化趋势,并且收获前期施纯氮340 kg/hm~2处理60cm土层砂土硝态氮量的第二个峰值较壤土提高15.98%,在生育期末端砂土在深层的氮素积累高于壤土,存在继续向下淋失的风险。     

Regulation of C/N Interaction in Model Plant Species

Summary

Carbon (C) and nitrogen (N) metabolisms are two major metabolic pathways which have been intensively studied in plants. Both N and C metabolisms are tightly linked in numerous plant biochemical pathways. Therefore the C to N ratio has to be carefully regulated to ensure proper functioning of the huge metabolic network. In order to maintain a viable C/N status under a large range of growth conditions plants have evolved complex mechanisms to regulate the delicate network of these two major assimilatory pathways. C and N metabolisms are both highly regulated. We will present the current knowledge on the regulation of N and C metabolisms by sugars and N metabolites. Players involved in these regulatory processes are just starting to be uncovered and possible signaling molecules involved in these regulations as well as known or potential candidate regulatory genes willbe discussed.