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。     

水分胁迫下不同春小麦品种氮效率的差异

以8个西北地区(甘肃、青海)水、旱地种植的地方品种和现代品种为材料,以田间持水量的70%和40%2个土壤含水量为处理,进行盆栽试验,研究不同春小麦品种在不同水分条件下氮效率的差异。结果表明,不同品种籽粒产量、收获指数、抗旱指数、地上干物质氮利用效率、籽粒氮运转效率以及籽粒氮利用效率在不同水分条件下表现出明显的不一致性。其中,旱地地方品种和尚头和旱地现代品种定西24在水分胁迫下具有较高的籽粒产量、抗旱指数和地上干物质氮利用效率,而且其收获指数相对于对照增幅较大;水旱两用现代品种高原602在正常水分条件下具有籽粒氮高效利用特性;无论在70%还是40%水分处理下,旱地地方品种大麦子都表现出较高的地上干物质氮利用效率,现代品种青春533都保持较高的籽粒氮运转效率。与70%水分处理相比,在40%水分处理下,大部分品种籽粒氮利用效率呈下降趋势,品种间差异性小,且籽粒氮利用效率与抗旱指数呈正相关。水分胁迫极显著地限制小麦籽粒氮利用效率,并且在水分胁迫下各品种间氮利用特性的差异性显著降低。     

低氮胁迫下玉米地方品种形态特征和光合特性的变化

以5个玉米地方品种dp10、dp12、dp23、dp31和dp40为材料,采用盆栽试验,设置正常施氮和不施氮2种处理,研究低氮胁迫下玉米地方品种的苗期形态特征和光合特性变化.结果表明,低氮胁迫对玉米地方品种幼苗株高、可见叶数、总叶面积、根数、根体积、地上部干质量、地下部干质量、根冠比以及光合强度均有影响.不同玉米地方品...     

低氮胁迫下不同小麦品种苗期性状差异分类研究

筛选耐低氮能力强的小麦基因型并应用于大田生产是提高小麦氮素利用效率的有效途径之一。选用来自不同省份的57个小麦品种,研究水培低氮胁迫条件下苗期不同性状的变化特征,分类比较不同性状的耐低氮指数差异。结果表明：茎叶和根系的硝态氮与铵态氮含量及积累量、地上部干重、根冠比变异系数均大于20%,地上部干重耐低氮指数变异范围为0.56～1.45,变异系数为22.99%,品种间差异极显著。根据植株地上部干重耐低氮指数差异,将品种分为3种类型,分别为耐低氮品种、中度耐低氮品种和低氮敏感品种,其中地上部干重、地上部与根系的氮含量与积累量均表现为耐低氮型品种依次高于中度耐低氮型品种、低氮敏感型品种;地上部与根系的含氮量耐低氮指数、根系干重及其耐低氮指数类型间差异不显著。该研究还讨论了植株地上部干重耐低氮指数分类指标界值(0.7和0.9)应用于品种耐低氮特性早期分类研究的价值。     

不同玉米品种耐低氮能力鉴定与评价

选用30个生产上推广的玉米品种,以耐低氮胁迫指数为玉米表型性状的相对值,通过分析不同施氮水平下相关性状的变化,探讨玉米品种耐低氮能力鉴定指标,筛选耐低氮玉米品种。结果表明,相对单穗质量(低氮胁迫指数)在所有调查性状的相对值中变异幅度最大;相对单穗质量与相对千粒质量、相对穗长和相对穗粒数呈极显著正相关(P0.01)。以相对单穗质量作为鉴定玉米品种耐低氮能力的核心指标,千粒质量、穗长和穗粒数作为间接筛选指标,初步筛选出了郑单958、陕单8815、京科28等具有较强耐低氮能力的品种。     

低温胁迫对玉米生育中后期物质代谢的影响

低温胁迫对玉米生育中后期物质代谢的影响张毅戴俊美，苏正淑，曹敏建，徐世昌（北京农业大学农业系统工程研究室，北京１０００９４）（沈阳农业大学农学系，沈阳１１０１６１）ＥｆｆｅｃｔｏｆＣｈｉｌｌｉｎｇＳｔｒｅｓｓｏｎＭｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆＭａｉｚｅＰｌ...     

盐胁迫下外源NO对玉米叶片氮代谢产物的影响

研究了NO信号分子对盐胁迫下玉米幼苗氮代谢产物的影响。结果表明:经100 mmol/LNaCl溶液处理后,玉米幼苗叶片的可溶性蛋白质含量迅速下降,游离氨基酸和脯氨酸含量迅速上升,但随着胁迫时间的延长,变化趋势趋于缓和。在同样的盐胁迫条件下,NO供体硝普钠(SNP)诱导处理对可溶性蛋白质含量的降低有明显的抑制作用,且显著促进了游离氨基酸和脯氨酸含量的升高。表明外源NO供体可以调节玉米叶片脯氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白质的含量,增强玉米幼苗的耐盐性。     

氮胁迫下不同效率玉米基因型的生理特性

在室内控制光照条件下,采用水培方法,对不同氮效率玉米基因型的根分泌物含量和叶片硝酸还原酶活性进行了比较研究.结果表明:氮胁迫条件下,不同氮效率玉米基因型根分泌物中可溶性总糖、氨基酸、酚类物质含量及叶片硝酸还原酶活性等差异极显著.在氮营养缺乏时,高效玉米基因型根系能比低效玉米基因型提供更多的分泌物.不同玉米基因型间硝酸还原酶的活性与氮营养效率呈现显著正相关关系.     

不同品种烤烟氮代谢与类胡萝卜素代谢差异分析

【目的】优质烤烟品种是彰显烟叶产区质量特色的重要保障,探究优质烤烟品种与常规主栽品种在江西烟区大田生育期内氮代谢和类胡萝卜素代谢特征差异,分析优质烤烟品种生理代谢共性特征,为深入挖掘品种特性以及优化品种配套栽培技术提供理论和技术支撑。【方法】以感官质量较好的闽烟312、闽烟12号与常规主栽品种云烟87(CK)为材料,分析不同品种中部叶在关键生育期相关物质组分含量和基因表达量变化。【结果】在类胡萝卜素代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期叶黄素含量达3.27～6.14 mg/g、β-胡萝卜素含量达0.67～1.59 mg/g,均极显著低于云烟87,而在中部叶成熟时两个品种叶黄素含量分别为2.31、2.58 mg/g,极显著高于云烟87的0.17 mg/g和0.44 mg/g;类胡萝卜素合成相关基因主要在旺长期至现蕾期高表达;在腰叶成熟期前,闽烟312和闽烟12号PSY等类胡萝卜素合成相关基因相对表达量整体高于云烟87,最大差值为2.53。在氮代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期总氮含量（1.58%～3.36%）、蛋白质含量（7.14%～14.81%）均极显著...     

低氮胁迫对不同基因型玉米氮素吸收与分配动态的影响

在施氮(N +)和不施氮(N-)条件下进行盆栽试验,对6种基因型玉米材料在不同发育时期植株地上部(整株不含根)与地下部(根)的生物产量、氮素含量、氮积累量等性状进行了分析.结果表明,植株地上部与地下部的生物产量和氮积累量随生育期变化而不断增加,但积累速率地上部＞地下部,从拔节-成熟,地上部生物产量和氮积累量分别是地下部的2～5和4～8倍;不同时期氮素含量地上部＞地下部,且地下部保持基本稳定,而地上部稳中有降;拔节后N +务件下的生物产量、氮素含量和氮积累量高于或显著高于N-,但不同基因型材料对低氮胁迫反应不同,除农大108表现明显杂种优势外,其他5个系中,许178表现最突出,开花-乳熟期的生物产量、氮积累量均居前列,高于或显著高于其他自交系;拔节后,材料间生物产量、氮积累量虽呈递增态势,但增幅不一,开花后的变异系数为拔节期的2～3倍,且N-处理的变异系数＞N+的,地下部的变异系数＞地上部的,地下部的最大变异系数在开花期,早于地上部(乳熟期-成熟期),因此促根管理措施宜早;在N-条件下,农大108、许178和L2,各期仍具有较高的生物产量,证明其对低氮胁迫不敏感,具有氮高效利用特性.     

不同水稻品种在不同栽培条件下氮代谢的差异

为了给高蛋白水稻品种的选育与栽培提供理论依据，采用田间小区试验对不同水稻品种在不同栽培条件下氮素代谢的差异进行了研究，结果表明，两个高蛋白水稻品种（组合）湘早灿24号和威优56的叶片，茎鞘，籽粒，糙米的全氮和蛋白氮含量，功能叶的硝酸还原酶，谷氨酰胺合成酶和蛋白水解酶等活性明显高于相应对照品种（组合）湘早灿13号，中优早81号和金优974；湘早灿24号籽粒蛋白质产量明显高于对照品种，三灶三高栽培法有助于水稻对氮素的吸收，转运，累积和再利用，有利于提高糙米的全氟，蛋白氮含量及籽粒蛋白质产量。     

不同玉米杂交种对水分和氮胁迫的响应及其抗逆性

 【目的】研究玉米对水分胁迫和低氮条件的响应及其所受的影响，明确不同杂交种的抗旱耐瘠性表现，为干旱、半干旱和土壤贫瘠地区选用玉米品种提供依据。【方法】选择17个杂交种，设置不同水分和施氮处理的田间肥水耦合试验，研究水分和低氮胁迫对不同杂交种生长发育、形态和产量性状的影响，以产量抗逆指数对其抗旱耐瘠性进行综合评价，并选择抗逆性密切相关的8个指标对不同品种进行聚类。【结果】不同水分和低氮胁迫下玉米籽粒产量较对照明显降低，粒数减少，粒重下降，果穗变短小，秃尖增多，散粉至吐丝期间隔延迟。水分胁迫与低氮条件下受影响最大，其次是低氮胁迫。水分胁迫下增施氮肥或低氮条件下增加供水均能明显提高产量。水分与氮肥间有极显著的互作效应，这种交互作用也表现一定的复杂性，与品种密切相关。供水与不供水或施氮与不施氮以及不同品种间产量差异也均呈极显著。各胁迫处理的产量、行粒数、千粒重、秃尖长、穗粗、穗长、ASI与产量抗逆指数之间有较密切关系，平均ARI与胁迫下的产量也均呈极显著正相关，以此为评价依据并结合聚类分析表明：抗旱耐瘠性表现最好的是黔2599、黔玉3号和中单2号，其次是兴黄单89-2、黔2411、遵玉3号、贵毕302和贵毕303；而安单136表现最差，其次是黔玉1号和黔兴4号。【结论】玉米对低氮胁迫的响应要高于对水分胁迫的响应，而不同品种因抗逆性差异，对水分和低氮胁迫响应的敏感性明显不同。水分与氮肥之间有明显的协同作用。以产量抗逆指数对不同杂交种的抗逆性进行综合评价是合理的。     

氮对水分亏缺下玉米幼苗膜脂过氧化及光合速率的影响

在水分亏缺条件下 ,适宜的氮素水平可使玉米叶肉细胞膜相对透性维持在较低的范围内 ,而当营养液中氮素水平达 2 0 mmol/L时 ,细胞质膜透性比同水平氮素处理的对照提高 6 0 .7% ;缺氮和氮素水平过高时 ,均会增加叶肉细胞的 MDA含量。叶绿素总量和叶片含氮量随氮素水平的提高而增加 ,但当继续提高氮素水平时 ,有饱和趋势 ;适宜的氮水平能提高水分胁迫下叶片中酶促防御系统的活性 ,其中 SOD活性明显高于对照。适量的氮素能够使水分亏缺条件下叶片光合速率和生长量增加 ,因此认为 ,在水分亏缺时 ,氮肥有双重作用     

不同氮效率小麦品种氮素吸收和物质生产特性

氮条件（N-）下，不同氮效率小麦品种的籽粒产量和氮效率以氮高效品种（H）最高，中效（M）次之，低效（L）最低；H具有较多的单位面积穗数且与N-下籽粒产量和氮效率显著相关，表明单位面积穗数的多少对氮胁迫条件下小麦籽粒产量和氮效率具有重要影响。不同氮效率品种的植株全氮含量（TN）无显著差异。不同生育时期的植株氮累积量（AA）在抽穗期和成熟期以H最大，M次之，L最低，表明生育中后期N-下的植株氮素吸收能力是氮胁迫条件下籽粒产量和氮效率的重要影响因素。不同生育时期的株高、群体茎数、叶面积指数（LAI）和群体干物重（PDW）值；各生育阶段群体生长率（CGR）、净同化率（NAR）和光合势（Pp）；各生育时期的叶片NO3-含量和硝酸还原酶（NR）活性均以H最大，M次之，L最低。叶片亚硝酸还原酶（NIR）)活性和谷氨酰胺合成酶（GS）活性在供试不同氮效率品种之间的差异较小。研究表明，N-下较强的氮素吸收能力和较好的植株生长特性是氮胁迫条件下供试氮高效小麦品种获得高氮效率特征的重要基础。在丰氮条件（N+）下，供试不同氮效率品种的籽粒产量、氮效率、植株氮素吸收和物质生产特性与N-下的表现规律不尽相同。     

甘蔗低氮胁迫性状变化与蔗茎含氮量的研究

[目的]为了解甘蔗低氮胁迫响应的性状变化特点,确定低氮胁迫评价关键性状。[方法]以来自12个国家和地区的28份甘蔗种质为材料,开展低氮胁迫盆栽试验。[结果]甘蔗低氮胁迫响应随性状、种质不同而异。根据低氮胁迫指数,可将性状低氮胁迫响应分为低氮胁迫上升、低氮胁迫变化不明显、低氮胁迫下降不一致和低氮胁迫一致下降4类。种质聚类分类表明,评价低氮胁迫最重要的性状是蔗产量低氮胁迫指数。蔗茎含氮量分析结果表明,不同种质的含氮量存在较大差异,且与蔗产量低氮胁迫指数、低氮胁迫的蔗产量和有效茎存在显著或极显著负相关。[结论]蔗产量低氮胁迫指数是评价低氮胁迫最重要的性状。蔗茎含氮量越低,甘蔗种的低氮适应潜力越好。     

不同氮素籽粒生产效率油菜品种物质生产及产量构成的差异

[目的]明确不同氮素籽粒生产效率油菜品种的干物质生产及产量构成因素差异。[方法]以甘蓝型油菜品种为材料,成熟期测定各器官干物重、氮素含量以及产量构成,采用组内最小平方和动态聚类方法对供试品种氮素籽粒生产效率（NUEg）进行聚类,研究不同NUEg类型品种干物质积累分配特性和产量构成差异。[结果]供试品种间NUEg差异很大,类型间差异显著。随着NUEg增加,类型间籽粒产量增加,籽粒干重比例增加,角果数增加,茎枝干重比例下降。进一步分析显示NUEg与籽粒干重（r2007=0.6840＊＊,r2008=0.7374＊＊）、籽粒干重比例（r2007=0.5703＊＊,r2008=0.5354＊＊）呈极显著正相关。[结论]生产上提高NUEg,可以通过高产,高角果数品种的筛选,采取合理的栽培措施促进茎枝光合产物向外输送,增加籽粒干重比例。