硝酸还原酶与氮素利用的关系及其在作物遗传育种中的应用(综述)

本文综述了硝酸还原酶与氮素利用的关系及其遗传特性和在作物育种中应用的某些最新进展。氮吸收、利用等性状的生理和遗传特性极其复杂,受环境影响很大,对其进行遗传改良需考虑多种指标。对硝酸还原酶活性(NRA)与品质性状和产量的关系的争论很多,有些研究表明 NRA 可作为品质、产量性状的选择指标,有些则相反。逆境条件下 NRA 的变化非常敏感,NRA 可能与抗逆性有关。     

柠檬桉,蚬木硝酸还原酶活力的比较

柠檬桉9年生单株的材积是蚬木的32.1倍。经不同浓度KNO_3、不同光照强度诱导后,柠檬桉不同叶龄叶的NR(硝酸还原酶)活力均明显高于蚬木。柠檬桉成年树中龄叶片NR活力提高的速度在4h内比蚬木的快2.3倍,而蚬木的NR活力衰减速率在4h内比柠檬桉的快35％。在不同浓度KNO_3溶液中,柠檬桉幼苗吸收NO_3~-量是蚬木的3～10倍,柠檬桉幼苗NO_3~-溢泌量是蚬木的3倍左右。     

外源甜菜碱对作物的抗旱作用效果研究

通过小麦浸种、水培、大面积喷施和茄子盆栽试验,研究了不同浓度外源甜菜碱对作物的抗旱作用效果。结果表明:外源甜菜碱浓度为25～50mg/L时可促进小麦种子发芽,光合作用强度[达7.07～7.57μmol/(s·m~2)]及生物学产量增加;在外源甜菜碱浓度100 mg/L时小麦幼苗叶片硝酸还原酶活性最高,达到35.23μg/(g·h),同时小麦抗旱性增强。数学模式寻优结果表明:在外源甜菜碱浓度26.4～68.9mg/L,土壤水分含量12.6％～20.7％时,可获得最佳的茄子生物总量。     

氮素营养水平对小麦后移栽棉氮代谢的影响

对不同氮素营养水平下的小麦后移栽棉叶片硝酸还原酶活性、棉株含氮量及叶片氨基酸含量等进行了测定。结果表明，除８月１９日外，叶片硝酸还原酶活性与施氮量呈极显著正相关（ｒ＝０．９６９３～０．９８８１）；地上部各器官的含氮率和绝对含氮量均随施氮量的增加而提高，且不同器官间呈同步增减的趋势，因而氮素分配比例的变化不大；提高氮素营养水平可显著增加小麦后移栽棉的叶片氨基酸总量和游离氨的含量（ｒ＝０．５３１６和０．５６０５），在１７种氨基酸中，谷氨酸、脯氨酸等７种氨基酸的含量与施氮量呈显著的正相关（ｒ＝０．５２５６～０．６０７４）。虽然施氮量越高，棉株的氮素代谢越旺盛，但小麦后移栽棉的适宜施氮量约为２０５ｋｇ／ｈｍ２。     

秸秆覆盖对附子氮代谢几种相关酶活性的影响

以江油附子主栽品种为材料,采用随机区组设计,研究了稻草覆盖方式(整草覆盖、切割与粉碎覆盖)和数量对附子硝酸还原酶(NR)、谷草转氨酶(ALT/GOT)和谷丙转氨酶(AST/GPT)等几种氮代谢相关酶活性的影响.结果表明:各覆盖处理的酶活性水平均高于对照组,即秸秆覆盖处理均有效益；不同的秸秆覆盖量间差异性显著,覆盖量为1 kg/m的处理酶活性水平高于覆盖量为0.5 kg/m2和1.5 kg/m2的处理；虽然切割覆盖的酶活性水平高于整草覆盖和粉碎覆盖,但不同覆盖处理间差异性并不显著；切割覆盖1 kg/m2处理的NR、GOT和GPT酶活性水平虽均为最高,但整草覆盖1 kg/m更能够达到较高经济效益的栽培效果；3种酶之间存在较好的正相关性,具有一定的协同作用.     

冰草属牧草硝酸还原酶的活性与其产量营养的关系

试验选择７种冰草属牧草为研究对象，测定硝酸还原酶的活力，并与大田栽培试验的同种牧草生产性能，营养成分测定结果进行分析，证明硝酸还原酶的活力作用生理指标之一可以正确的反应牧草品种的品质和产量，是一项筛选优良品种的重要的生理指标，为禾草施氮提供了科学依据。     

有机无机肥配施对大棚黄瓜品质及产量的影响

以设施大棚黄瓜为试材,进行了有机肥与无机肥不同配比施用对黄瓜品质、产量和硝酸还原酶活性的影响研究.结果表明:在施氮量相同条件下,有机与无机肥的质量分数比为1:4时效应最佳,黄瓜粗蛋白质含量比不施肥处理、有机肥处理和无机肥处理分别增加4.0%、7.4%和3.1%,维生素C含量分别增加13.1%、17.1%和10.2%.各处理间黄瓜产量差异显著,有机无机肥配施处理中随无机肥所占比例增加黄瓜产量提高,无机肥处理比不施肥处理和有机肥处理分别增产36.0%和19.5%,比有机无机肥配施处理的平均增产14.3%.黄瓜硝酸盐含量随无机肥所占比例增加而降低,达到显著负相关水平,无机肥处理的黄瓜硝酸盐平均含量比不施肥处理和有机肥处理分别降低了24.1%和29.4%,比有机无机肥配施处理的平均含量降低了25.6%.有机无机肥配施对大棚土壤硝态氮含量的影响作用较小.黄瓜叶片硝酸还原酶活性与黄瓜硝酸盐含量呈极显著负相关,随配施肥中无机肥所占比例增加黄瓜叶片硝酸还原酶活性提高,是黄瓜硝酸盐含量降低的重要因素.     

苹果叶片硝酸还原酶活性测定体系的优化研究

以10 a生红富士苹果叶片为材料,用标准曲线法研究了pH、温度、叶龄对硝酸还原酶活性的影响,并测定了该酶的日活性曲线;同时研究了光照及抑制剂对测定结果的影响。结果表明:苹果叶片硝酸还原酶的最适pH和温度分别为7.6和30℃;壮叶的活性极显著地高于其它叶龄;日活性曲线呈双峰形态;无光条件下保温的酶活极显著地高于见光的酶活;保温后加入抑制剂三氯乙酸的酶活显著低于不加的酶活。