氮素用量对玉米籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响

试验研究了不同施氮水平对春玉米籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响。结果表明,籽粒谷氨酰胺合成酶活性均呈单峰曲线变化,并且籽粒谷氨酰胺合成酶活性峰值出现在吐丝后21 d(四单19 N200处理在吐丝后28 d);对3个品种来说,N200处理籽粒的酶活性较高,是最佳的氮素处理;籽粒谷氨酰胺合成酶活性与籽粒产量间呈正相关关系,其中吐丝后21、28 d酶活性与籽粒产量呈显著正相关。     

氮素用量对春玉米功能叶片谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响

试验以东农250、四单19、丰禾10为材料,研究了不同氮素用量对黑龙江省春玉米谷氨酰胺合成酶活性影响,揭示了不同氮素用量对春玉米氮代谢及产量的影响。结果表明,①玉米功能叶片谷氨酰胺合成酶活性峰值出现在孕穗期或抽雄期;②三个品种整个生育过程中各处理功能叶片谷氨酰胺合成酶活性均以N200处理较高,对三个品种来说,N200处理是最佳的氮素处理;③在拔节后各处理谷氨酰胺合成酶活性快速升高并相继达到峰值,拔节前追肥可促进后期谷氨酰胺合成酶活性提高;④七叶期和成熟期叶片谷氨酰合成酶活性与子粒产量呈显著正相关。     

氮素用量对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响

以东农423、东农425、松粳6号和松粳9号4个水稻品种为试验材料,研究了不同氮素处理对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响。结果表明,籽粒谷氨酰胺合成酶活性在抽穗后呈下降趋势,适量施氮对谷氨酰胺合成酶活性有明显的促进作用;对4个品种来说,东农425和松粳9号以N150处理下有较高的酶活性,东农423和松粳6号则以N100处理为最佳;在一定范围内,籽粒产量随施氮量的增加而增加,对东农423、东农425和松粳6号而言,N150是保证高产最佳施肥量;松粳9号以N200处理为最佳。籽粒谷氨酰胺合成酶活性与籽粒产量呈正相关关系,其中抽穗后7,35d酶活性与产量呈极显著正相关。     

镧对小麦矿质元素N吸收及相关酶活性的影响

以小麦幼苗为对象,研究稀土元素镧(La)对矿质元素N及与N代谢相关的酶活性的影响。研究结果表明:低浓度的镧均在不同程度上促进了小麦幼苗体内硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性的增强;高浓度时总是表现出抑制酶活性的作用。     

水稻营养生长期谷氨酰胺合成酶活性的研究

[目的]为选育高氮素利用效率的水稻新品种提供参考。[方法]对6个基因型不同的水稻样本在不同生育期内用不同浓度的氮素诱导,测定水稻营养生长期叶片谷氨酰胺合成酶活性。[结果]在不同浓度的氮素条件诱导下,高氮素利用率的母本谷氨酰胺合成酶活性都比低氮利用效率的父本要高,并且对应杂交组合产生的杂交子一代表现出的谷氨酰胺合成酶活性比亲本要高。[结论]谷氨酰胺合成酶活性可以作为选育高氮素利用效率水稻新品种的一种生理预测指标。     

氮素水平对红小豆幼苗质量的影响

试验小丰2号为试验材料,采用沙培培养的方法研究了氮素水平对红小豆幼苗生长相关形态指标和保护酶活性的影响。结果表明:低氮处理(N0和N50)限制了红小豆幼苗生长相关形态指标和保护酶活性的提高;高氮处理(N200)虽显著提高了红小豆幼苗株高、地上部鲜重和干重、叶面积,促进了叶片、茎部、根部SOD、POD、CAT活性,并降低了叶片中MDA含量,但对茎粗、根长、须根数和须根总长、根系鲜重和干重均起抑制作用。中氮处理(N100和N150)在形态指标、保护酶活性、MDA含量方面均表现良好。综合分析认为,中氮处理(100~150 mg·L-1)可促进红小豆幼苗全面发育,有利于壮苗。     

桉树叶二种酶和蛋白质的季节与年际变化

桉树是中国南方地区的重要用材树种,探讨其贮藏氮素循环机制对于提高桉树人工林氮素利用水平具有一定的研究意义。试验以桉树枝叶组织为研究对象,在观察其物候期基础上,采用紫外分光度法测定了桉树叶蛋白质含量及谷氨酸合成酶和谷氨酰胺合成酶活性的动态变化。结果表明,秋季桉树叶中的可溶性蛋白含量最低,而在次年的春季其含量最高;夏季其含量则处在春季和秋季中间。谷氨酸合成酶活性在秋季为最高,在次年春季为最低。谷氨酰胺合成酶活性在秋季表现为最高,在次年的春季则表现为最低。桉树叶中的可溶性蛋白含量、谷氨酸合成酶活性以及谷氨酰胺合成酶活性与年份和季节密切相关,三者分别呈现出不同的变化趋势。     

氮、锌肥配施对小麦根系氮、锌含量和氮、锌代谢相关酶活性的影响

以豫麦66(根系较发达型)和豫麦49-198(根系欠发达型)为供试材料,在3个供氮水平[0(N1)、120(N2)、240(N3)kg/hm~2]和3个供锌水平[0(Zn1)、15(Zn2)、30(Zn3)kg/hm~2]下,通过盆栽试验分析不同氮、锌肥配施对不同类型小麦根系氮、锌含量和氮、锌代谢相关酶活性的影响,以筛选出适宜豫西旱地小麦栽培的最佳氮、锌肥组合。结果表明,适当增施氮、锌肥可提高小麦根系全氮含量、锌含量、硝酸还原酶活性、谷氨酸合成酶活性、色氨酸合成酶活性和植酸酶活性,且这些指标总体上均随着生育进程的推进呈先升高后降低的趋势。对于豫麦66,N2Zn2处理根中全氮含量在拔节期及之前高于其他处理,拔节期之后根中全氮含量开始下降;除拔节期、灌浆期外,其余时期根中锌含量均以N2Zn3处理最高,N2Zn2处理次之;根系硝酸还原酶活性以N2Zn2处理最高,越冬期—挑旗期,较N1Zn1处理显著提高18.8%～70.7%;根系谷氨酸合成酶、植酸酶活性均以N2Zn2处理最高,谷氨酸合成酶活性较N1Zn1处理显著提高0.8～2.4倍,植酸酶活性较其他处理提高16.7%～50.0%;根系色氨酸合成酶活性总体以N2Zn3处理最高,N2Zn2处理次之。对于豫麦49-198,根中全氮含量总体以N2Zn2处理最高,较N1Zn1处理显著提高34.9%～87.7%;分蘖期、越冬期、拔节期、挑旗期根中锌含量均以N3Zn3处理最高,其余时期总体以N2Zn2处理最高;越冬期—挑旗期,根系硝酸还原酶活性以N2Zn2处理最高;根系谷氨酸合成酶活性总体以N2Zn2处理最高,较最低的N1Zn1处理显著提高41.8%～200.0%;根系色氨酸合成酶活性总体以N2Zn3处理最高,N1Zn1、N2Zn2、N3Zn3处理较高;根系植酸酶活性以N2Zn2处理最高。综合分析可知,本试验条件下,N2Zn2为最佳氮、锌肥组合。     

植物生长调节剂对水稻氮代谢关键酶活性的影响

为了给新型植物生长调节剂的开发利用提供理论依据，采用盆栽试验探讨了几种新型生长调节剂对水稻氮代谢关键酶活性的影响，并从中筛选出效果显著的两种新型植物生长调节剂。结果表明，各处理水稻功能叶的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性及籽粒的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性在乳熟前期差异较大，随着水稻生育期的延长，各处理之间的差异逐渐变小，各喷施植物生长调节剂处理的水稻功能叶及籽粒中上述酶活性均高于对照，其中以PGR4处理酶活性最强，PGR3处理次之，灌浆前期各处理的水稻功能叶蛋白水解酶活性之间的差异较小，而灌浆中、后期各处理之间的差异增大，且喷施植物生长调节剂处理的水稻功能叶蛋白水解酶活性均高于对照，其中以PGR4处理酶活性最强，PGR3处理次之。     

控释尿素与普通尿素配施对水稻氮代谢关键酶活性及产质量的影响

为了探明控释尿素对提高水稻氮肥利用率和产量、改善水稻品质的作用机制,通过田间试验,研究了控释尿素与普通尿素配施[处理1为对照(不施氮肥,CK),处理2为100%普通尿素,处理3为40%控释尿素+60%普通尿素,处理4为60%控释尿素+40%普通尿素,处理5为100%控释尿素]对水稻氮代谢关键酶活性、氮肥利用率以及产质量的影响。结果表明,与100%普通尿素相比,施用控释尿素能显著提高水稻齐穗期和乳熟期叶片中的硝酸还原酶活性,特别是乳熟期最为明显;总体能显著增强水稻齐穗期和乳熟期叶片谷氨酰胺合成酶活性、齐穗期至蜡熟期谷氨酰胺转化酶活性,其增强效果在齐穗期最为明显;能显著提高乳熟期和蜡熟期叶片的蛋白水解酶活性;总体能显著增强水稻齐穗期至蜡熟期籽粒中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性;能显著提高水稻产量及氮肥利用率,提高幅度分别为16.0%~21.4%和30.7%~48.5%;并能显著增加籽粒蛋白质含量。上述指标均以处理4增强效果最为明显。     

甜菜氨同化途径的研究

不同供氮水平各生育时期甜菜叶片与根体氨同化酶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性测定结果表明,甜菜体内存在GSGOGAT和GDH途径,但GS、GOGAT活性明显高于GDH,且两者变化趋势一致,说明GSGOGAT在甜菜体内氨同化中起重要作用,两者协同作用进行氨的同化。氨同化途径因供氮水平、生育时期及植株部位不同而异。高氮促进叶片GS、GOGAT活性提高,GDH活性降低,低氮GS,GOGAT活性较低,而刺激GDH活性。叶片氨同化酶活性高于根体,氨同化代谢旺盛。生育前期(137前)氨同化酶活性明显大于生育后期(258后),表明生育前期同化活跃,但GDH所起作用较小,而后期氮同化较弱,GDH发挥作用相对增大。     

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。     

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。     

几种豆科植物茶园问作的氮素协调性研究

以白三叶的铺地、考拉和紫花苜蓿的金达品种为材料,采用硝、铵氮素比为1：1的水培液测定其喜氮类型,并测定不同生育时期的硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性。结果表明,三种豆科植物均有较强的喜硝特性,与喜铵的茶树间作具有氮素种类上的协调性。其中,以金达的总NR活性最高,GS活性最低,GS／NR值和吸氮量最小,最适宜茶园间作。     

甜菜氮代谢关键酶与其产质量的关系

不同氮肥处理的 NR和 GS与 α-氨基态氮呈线性相关 ,但不同生育期间 ,NR及叶部的 GS与 α-氨基态氮相关不显著 ,而根部的 GS与 α-氨基态氮则呈显著正相关。NR和 GS与产量及产糖量则呈二次型抛物线关系 ,即在一定范围内 ,随 NR和 GS活性增强 ,产量和产糖量增加 ,但超过 NR和 GS的最适值时 ,二者呈下降趋势。在硝态氮作用下 ,NR与各测试指标相关性较大 ,而 GS与各指标在铵态氮处理下相关性较大 ,说明硝态氮对 NR有促进作用 ,而铵态氮对 GS有较强的促进作用。     

Functional analysis of the nitrogen metabolism-related gene CsGS1 in cucumber

Glutamine synthetase(GS) plays an important role in nitrogen(N) metabolism in cucumber. In this study, we cloned and sequenced the CsGS1 gene, and analyzed the expression patterns and subcellular localization of the GS1 protein in response to different N conditions in order to determine its role in low-nitrogen(LN) tolerance. CsGS1 was abundantly expressed in the leaves of the low N-requiring cultivar D0328, while the high N-requiring cultivar D0422 showed similar expression levels across different tissues including leaves, shoots and roots. Furthermore, the GS1 protein was primarily localized in the cytoplasm of plant cells. Both cultivars were then transformed with the CsGS1 coding sequence or antisense sequence via Agrobacterium tumefaciens in order to overexpress and silence GS1 expression, respectively. Overexpression of CsGS1 significantly improved LN tolerance and photosynthetic parameters, and increased chlorophyll b content, biomass, plant height, root length, N accumulation and GS activity under LN condition compared to the control. CsGS1 silencing on the other hand significantly reduced the above indices. Taken together, CsGS1 is crucial for maintaining N metabolism in cucumber plants during N deprivation, and is a promising target for generating novel transgenic breeds with increasing nitrogen utilization efficiency.     

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.