氮素营养水平对水稻幼苗氮代谢的影响

以超级稻“两优培九”为试验材料,研究了不同氮素营养水平对其氮代谢关键酶活性的影响。结果表明,叶片硝酸还原酶（NR）活性和氮素水平具有较复杂的相关关系。叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性随氮素营养的增加而提高,根系GS活性在氮素水平过高时反而下降。氮素营养在2N以下时,叶片谷-丙转氨酶（GPT）和谷-草转氨酶（GOT）活性随氮素营养的增加而提高,当氮素水平继续升高时活性则下降;当氮素水平在N处理以下时,根系GPT和GOT活性随氮素营养的增加而提高;当氮素水平高于N处理时,则随氮素营养的增加下降。叶片和根系中上述酶的活性不同,而且活性高峰值出现时期不同,反映了叶片和根系氮代谢的差异。叶片和根系的蛋白质和游离氨基酸含量及叶片叶绿素含量随氮素营养水平的提高而增加,各处理叶片和根系蛋白质含量呈显著正相关,叶片蛋白质和游离氨基酸含量高于根系。     

施磷对小麦旗叶氮代谢关键酶活性和子粒蛋白质含量的影响

在田间试验条件下,以强筋品种济麦20和弱筋品种山农1391为材料,研究了不同施磷水平对2类型品种小麦旗叶氮代谢关键酶活性和子粒蛋白质积累的效应。结果表明,在P2O5 0～135 kg /hm2范围内,施磷明显提高济麦20灌浆前期旗叶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性;但却降低山农1391旗叶NR、GS活性。强筋品种济麦20在灌浆中、后期旗叶内肽酶（EP）、羧肽酶（CP）活性和蛋白质含量因施磷而提高;而弱筋品种山农1391的EP、CP活性和子粒蛋白质含量则降低。施磷使济麦20子粒清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量提高,球蛋白含量有所降低;但弱筋品种山农1391子粒球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量因施磷而降低,清蛋白含量未见显著变化。说明小麦施磷应考虑不同品质类型品种氮代谢及子粒蛋白质含量对施磷的反应。     

水稻生育后期剑叶氮代谢相关酶活性及动力学变化

以超级杂交稻"两优培九"为试验材料,"汕优63"和"9311"为对照,研究了水稻开花后剑叶叶片中有关氮代谢相关酶类[硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)、谷-丙转氨酶(GPT)、谷-草转氨酶(GOT)、谷氨酰氨脱氢酶(GDH)、蛋白水解酶(proteinase)]活性及部分酶动力学变化,同期测定了可溶性蛋白和游离氨基酸含量变化及穗部农艺性状,旨在了解超级杂交稻品种与其常规亲本及对照品种在生育后期与氮代谢相关酶活性及动力学变化的内在规律性,为杂交稻生育后期的氮代谢调控提供科学依据。结果表明,花后1周为3个品种剑叶叶片中有关氮代谢酶活性的高值持续期,接着进入速降期。不同品种间NR、GS、GPT和GDH活性及活性高值期具有显著性差异。花后1周"两优培九"具有较高的GS和GDH活性;花后7~14 d"汕优63"的NR和GS活性显著高于"9311"和"两优培九",灌浆后期其GS、GDH活性和活性高峰,也均高于和迟于其他2个品种;"9311"在开花和灌浆初期具有较高的转氨酶活性和催化活性,其氮代谢的启动早于其他2个品种。生育后期GDH和GOT的活性变化说明氧化脱氨可能是水稻体内的主要脱氨方式。生育后期NR和GS活性与其催化活性呈非线性关系,GPT在花后14 d催化活力表现最低,在灌浆后期3种酶仍具有较高的催化活力。叶片可溶性蛋白及ATPase变化说明,酶蛋白量是制约水稻生育后期有关氮代谢的酶活性和影响后期氮素代谢的重要因素之一,叶片的能量状态是影响生理活性发挥的重要限制因子。从主要酶活性变化、籽粒灌浆速率和穗部性状看,生育后期种间杂交种("汕优63")比亚种间杂交种("两优培九")具有较高的叶生理活性和较强的籽粒灌浆优势。     

水分胁迫对水稻幼苗氮素同化酶及光合特性的影响

用不同浓度的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱处理,以探明水分胁迫对4 叶期的扬稻6号（籼稻）幼苗氮素形态、氮代谢关键酶以及对光合特性的影响。结果表明,轻度水分胁迫（PEG5％、水势-0.05 MPa）不影响氨基酸态氮、可溶性蛋白含量以及硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性;但对硝态氮的吸收和积累有一定刺激作用,并显著降低幼苗净光合速率和干物质累积。相关分析表明,光合速率的降低对茎叶干物质累积的影响明显大于水稻体内通过代谢抵御外界不良环境的正面效应,导致茎叶干物质积累降低。当高水分胁迫强度（PEG10％、水势-0.15 MPa）,不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及光合速率显著降低;而且根器官对水分胁迫的敏感程度明显大于叶片。表明水稻幼苗中不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及光合速率与水分胁迫强度密切相关。     

腐植酸对番茄苗期氮素代谢的影响

腐植酸对肥料具有改性增效的作用,以番茄为供试材料,研究腐植酸增效剂不同添加量对番茄苗期生长及氮素代谢酶活性的影响,为腐植酸的开发应用提供参考依据。采用砂培试验方法,设置了向霍格兰营养液分别加入腐植酸增效剂0(HA0),1(HA1),2(HA2),5(HA3),10(HA4) mL/L处理。培养30天后,测定番茄的生长指标、植株养分含量、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶活性。添加适量腐植酸增效剂能促进番茄苗期生长,HA3处理番茄根系干重比HA0提高了31.68%,HA1处理番茄地上部干重最大。添加腐植酸可以提高番茄苗期叶片叶绿素含量,HA3处理番茄苗期叶片叶绿素总量和类胡萝卜素含量最高,分别比HA0提高了17.11%,24.04%。添加适量腐植酸增效剂能增加番茄苗期根系和地上部对氮素的吸收,HA3处理的番茄根系、地上部及总氮素积累量比HA0分别提高了30.61%,20.24%,21.54%。添加腐植酸增效剂可以调控番茄根系和叶片氮素代谢过程,提高了氮素代谢酶活性,与HA0相比,HA4处理根系硝酸还原酶活性最大,HA3处理根系谷氨酰胺合成酶活性最高,HA2处理根系谷氨酸脱氢酶的活性最大;HA3处理番茄苗期叶片中硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶活性最大,与HA0处理相比分别提高了38.27%,64.54%,106.63%。添加腐植酸增效剂可以促进番茄苗期的生长和对氮素的吸收,提高氮素代谢酶活性,处理中以在营养液中添加5 mL/L腐植酸增效剂效果最佳,腐植酸增效剂添加量低于5 mL/L时,对番茄苗期的生长及氮素代谢具有明显的促进作用。     

磁化水灌溉对镉胁迫下欧美杨Ⅰ-107苗期氮素营养代谢的影响

为探究磁化水灌溉对镉(Cd)胁迫下杨树幼苗营养代谢的影响,以一年生欧美杨Ⅰ-107(Populus×euramericana Neva)幼苗为研究对象,通过磁化处理含Cd(NO₃)₂·4H₂O的1/2 Hoagland营养液浇灌幼苗,测定不同组织的氮素含量、氮素关键代谢酶活性、关键氨基酸含量以及根系形态特征。结果表明,磁化水灌溉使得Cd胁迫下叶片中铵态氮($NH_4^+$-N)、硝态氮($NO_3^-$-N)和全氮(TN)含量增加;同样磁化处理也促进根系中$NH_4^+$-N和TN含量升高,但降低了根系中$NO_3^-$-N含量。磁化水灌溉有利于提高叶片中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,同时提高根系中NR、GS活性,但对根系中NiR和GOGAT活性有明显的抑制作用。磁化水灌溉促进了Cd胁迫叶片半胱氨酸(Cys)、谷氨酰胺(Gln)的合成,但对谷氨酸(Glu)和甘氨酸(Gly)合成有明显的抑制作用。另外,磁化作用均促进了Cys、Glu、Gln和Gly在根系中的合成。磁化水灌溉可促进杨树根系形态建成。综上可知,磁化水灌溉可通过影响根系形态来调节根系对矿质养分的吸收和运输,可通过刺激氮素代谢关键酶活性来提高氮同化和游离氨基酸的合成,这对于提高杨树对镉污染土壤的适应能力具有重要意义。     

不同产量水平下花生功能叶片氮素代谢特征的研究

大田栽培条件下, 研究了不同产量水平下花生功能叶片中氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量的变化, 重点阐述超高产水平下花生功能叶片氮素代谢变化规律。研究结果表明: 自花生初花期, 不同产量水平的功能叶片中, 硝酸还原酶(NR)活性均呈逐渐下降的变化趋势, 超高产与高产花生相比无明显差异, 但明显高于一般产量花生; 不同产量水平功能叶片中谷氨酰胺合成酶(GS)的活性变化呈单峰曲线, 峰值出现在结荚期, 超高产花生功能叶片谷氨酰胺合成酶活性明显高于高产花生和一般产量花生, 而且在生育中后期活性下降速度慢; 功能叶片中谷氨酸脱氢酶(GDH)活性未表现出规律性变化, 但超高产花生明显高于高产和一般产量的花生; 超高产花生功能叶片中可溶性蛋白质及游离氨基酸含量均明显高于高产花生和一般产量花生。研究认为, 超高产花生叶片氨的同化能力、蛋白质和氨基酸的合成能力均明显高于高产花生和一般产量花生, 而且衰老缓慢, 功能期维持时间长。     

水稻生育后期根系氮代谢生理活性变化的研究

以"两优培九"及其父本"9311"和"汕优63"为材料,测定不同水稻品种花后根系氮代谢相关酶[谷氨酰胺合成酶(GS)、谷-丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)]及蛋白水解酶活性、蛋白质和游离氨基酸含量、根系伤流液量以及伤流液游离氨基酸及糖含量.结果表明,"9311"的GPT和GDH活性高峰出现在开花前,GS和GOT峰值分别出现在花后第1、2周;"两优培九"除GS高峰在开花前,其余3种酶活性高峰均出现在花后1周;"汕优63"的4种酶活性高峰均出现在花后第2周."9311"和"两优培九"根系可溶性蛋白、游离氨基酸含量高峰出现在花后1周左右,"汕优63"的两峰值滞后于前两品种,分别推至花后第2周和第3周,这与3品种根系酶活性的变化趋势基本一致."两优培九"根系伤流液量的最大值出现在花后两周,早于"9311"和"汕优63"1周.伤流液的高峰和根系中游离氨基酸峰值相差1周,且滞后时间在品种间有所差别,"两优培九"相差1周,"9311"相差两周,而"汕优63"二者基本一致.3品种伤流液中"汕优63"糖含量显著高于其他两品种(P<0.01),而"9311"的氨基酸含量显著高于其他两品种(P<0.05).本试验结果表明,"两优培九"根系的氮代谢高峰早于其他两个品种,而峰值低于其他两品种,说明生育后期"两优培九"根系生理活性衰退早于其他两个品种;品种间根系的代谢高峰具有明显的强度和时间性差异;根系组织代谢高峰和伤流液峰值具有时间差,其差值因品种而异.     

密度和氮素水平对小黑麦氮代谢相关酶活性和子粒营养品质的影响

以小黑麦品种东农5305为试材,研究了不同密度和施氮水平对旗叶氮代谢相关酶活性和子粒品质的影响。结果表明,随着密度的降低、氮肥的施用,旗叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性提高,内肽酶和氨肽酶活性降低,可溶性蛋白含量增加;密度300×104株/hm2、施氮75 kg/hm2处理子粒产量显著高于其它处理,密度300×104株/hm2、施氮150 kg/hm2处理子粒蛋白质含量、氨基酸含量、赖氨酸含量最高。成熟期子粒蛋白质含量与生育期间旗叶谷氨酰胺合成酶活性显著正相关,与蛋白水解酶活性呈负相关。降低密度和增施氮肥,花后叶片的氮素同化能力增强,叶片蛋白质的降解能力减弱,延缓了叶片早衰。表明小黑麦旗叶可溶性蛋白含量可作为衡量蛋白质代谢的生理指标。     

硫磺与水杨酸配施对韭菜硝酸盐累积及氮代谢的影响

以3年生韭菜为试验材料,研究了不同浓度的硫磺（S,土施）和3 mmol/L水杨酸（SA,叶面喷施）配施对韭菜硝酸盐含量、氮代谢关键酶活性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,韭菜鲜重、硝酸盐含量、硝酸还原酶活性（NRA）、PSII 最大光化学量子产量（Fv/Fm）、电子传递速率（ETR）和可溶性蛋白含量均与硫磺和水杨酸的配施浓度有密切关系,与对照相比,7.2 kg/hm2的硫和 3 mmol/L 的水杨酸配施处理韭菜叶片的硝酸盐含量明显降低,降幅为16.6%;鲜重、NRA、Fv/Fm、ETR和可溶性蛋白含量分别提高了10.7%、12.3%、10.1%、21.2% 和 4.2%;谷氨酸丙酮酸转氨酶（GOT）和谷氨酸草酰乙酸转氨酶（GPT）活性却随着硫浓度的增加呈现出逐渐增加的趋势,当硫浓度为 54 kg/hm2 时,GOT和GPT的活性达到最高,分别比对照增加了13.6% 和 9.4%。由此可以看出,适宜浓度的硫磺和水杨酸配施可促进韭菜叶片氮代谢中硝酸盐的还原与同化,同时调动转氨作用的积极协同配合,促进了硝态氮转化为游离氨基酸和可溶性蛋白,这可能是硫磺和水杨酸配施降低韭菜硝酸盐累积的一个重要原因。     

不同花生品种氮代谢相关酶活性的研究

为研究不同品种花生各器官中氮代谢酶活性的差异及与籽仁蛋白质含量间的关系,采用田间小区试验,利用高产大花生品种(花育22号)和小花生品种(白沙1016)研究了两品种不同生长发育时期植株各器官中可溶性蛋白质(Pro)含量、硝酸还原酶(NRase)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的变化。结果表明,两粒型花生品种各器官的Protein、NRase、GS、GDH活性变化态势大致相同,但其含量的高低有异;各器官中的各指标含量均以小花生品种白沙1016较高。各器官中NRase活性随生育期的推进呈渐降趋势,籽仁中NRase活性远高于其他营养器官;两粒型品种叶片、茎和根中GS活性的变化趋势均呈单峰曲线,其峰值均出现在结荚期;叶片GDH活性以苗期较高,花针期最低,之后又迅速升高。茎和根中GDH活性均呈V字型曲线变化,根中峰谷滞后于茎,出现在饱果期,而籽仁中GDH活性成熟期略有升高。各器官中蛋白质含量与GS和GDH活性间的相关关系不明显,但与其相应器官中的NRase活性表现显著或极显著相关。     

施氮量对稻茬弱筋小麦籽粒氮代谢及灌浆的影响

为探讨施氮量对稻茬弱筋小麦籽粒氮代谢相关酶活性和籽粒蛋白质合成的影响,在大田试验条件下,设置0、75、150、225、300 kg·hm^-2 5个施氮水平,研究不同施氮处理对小麦籽粒氮代谢关键酶活性、籽粒可溶性蛋白、游离氨基酸含量及灌浆特性的影响。结果表明,在0～300 kg·hm^-2施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦灌浆期硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性呈上升趋势,与不施氮处理相比,施氮处理下灌浆期试验点一和试验点二小麦籽粒NR活性提升了0.48%～28.26%和9.49%～23.02%、GS活性提升了7.65%～46.46%和15.97%～57.32%、GPT活性提升了18.79%～74.20%和10.31%～65.13%、GOT活性提升了-5.58%～55.23%和29.76%～66.59%。小麦灌浆期籽粒游离氨基酸、可溶性蛋白、籽粒蛋白质含量和各蛋白质组分含量均随施氮量的增加而增加,当施氮量高于225 kg·hm^-2时,小麦籽粒蛋白质含量超过国家弱筋小麦蛋...     

镉对超富集植物圆锥南芥氮素代谢的影响研究

采用土培方法,研究了不同Cd添加(01、02、04、08、01、60和240 mg kg-1)对超富集植物圆锥南芥叶片中氮素含量以及氮代谢关键酶活性的影响。结果表明,随着Cd添加浓度的增加,圆锥南芥的生物量、叶片数、直径长以及Cd含量均呈增加趋势。Cd添加浓度为240 mg kg-1时,生物量增加了137%,叶片数增加了1.02倍,直径较对照增加了130%,叶片中Cd含量达到451 mg kg-1。NO3--N和NH4+-N呈先降低后升高的变化趋势,在Cd浓度为240 mg kg-1时,达最大值。在Cd处理浓度为102、04、08、0 mg kg-1时,NO3--N和NH4+-N含量间无显著性差异(p>0.05)。在Cd添加浓度为240 mg kg-1时,硝酸还原酶(NR)活性只相当于对照的67%,与对照间的差异显著。在Cd处理浓度为10~160 mg kg-1时,NR活性与对照间无显著性差异(p>0.05)。谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性以及可溶性蛋白质含量在Cd处理浓度为10~240 mg kg-1时,与对照间无显著性差异(p>0.05)。谷氨酸脱氢酶(GDH)活性呈先升高后降低的变化趋势。游离脯氨酸含量在Cd浓度为102、0、408、01、602、40 mg kg-1时,分别为对照的0.67倍1、.29倍1、.54倍、2.38倍、2.54倍、1.14倍。     

海稻86响应碱胁迫调节氮代谢的生理与分子机制

海稻86是原生长于沿海滩涂的水稻品种,具有强耐碱性。为探究海稻86耐碱胁迫的生理和分子机制,本研究以海稻86和对碱敏感的水稻品种珍汕97为材料,采用pH值9.0的碱处理液处理水稻幼苗,并检测其根和叶中含氮物质含量、氮代谢相关酶活性和基因表达量。结果表明,碱胁迫下,海稻86根和叶中硝态氮和可溶性蛋白含量降幅低于珍汕97,而珍汕97根中氨态氮的积累量显著大于海稻86。碱胁迫下,海稻86根部硝酸还原酶(NR)活性以及根和叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性与非胁迫下对照(CK)相比均无显著变化,叶片NR活性以及根部谷氨酸合成酶(GOGAT)活性降低,叶片GOGAT活性升高;珍汕97根和叶片NR和GS以及根部GOGA活性均显著降低,降幅明显大于海稻86;碱胁迫对海稻86的GDH活性无显著影响,但珍汕97的GDH活性显著升高。此外,碱胁迫下,海稻86和珍汕97的NR以及GDH基因表达量与酶活性变化较一致,NADH-GOGAT基因表达变化与酶活性变化存在差异,OsNADH-GOGAT1和NADH-GOGAT2表达量显著升高,海稻86的NR和GOGAT基因表达量高于珍汕97,GDH基因表达量低于珍汕97。综上表明海稻86具有强耐碱胁迫能力,与其具有较稳定的氮代谢关键酶活性有关。本研究为深入了解水稻耐碱机理和培育耐碱水稻品种提供了重要的理论依据。     

节水栽培水稻某些氮代谢生理特性研究

田间试验研究了节水栽培对水稻某些氮代谢生理特性的影响。结果表明,覆膜旱作水稻产量比常规水作显著降低,与裸地旱作相比则显著提高;3种栽培模式水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性均表现为生育前期较高、生育后期较低的动态特征。与常规水作相比,生育前期覆膜旱作水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶和谷丙酰胺合酶活性均有所增加;整个生育期间谷草转氨酶活性有所提高而谷丙转氨酶活性则降低。与裸地旱作相比,覆膜旱作对水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性都有提高。水分胁迫对氮代谢生理特性及产量具有一定的负效应,而覆膜旱作能不同程度缓解这种效应,甚至有所促进;适量增加氮肥用量可以提高覆膜旱作氮代谢生理活性（尤其生育早期）及产量。     

外源H2S对盐胁迫下红砂幼苗叶片和根系氮代谢的影响

H₂S作为新型气体信号分子在调控植物生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。为探究外源H₂S对盐胁迫下红砂(Reaumuria soongorica)氮代谢的影响机制及最佳叶施浓度,以当年生红砂幼苗为材料,采用盆栽试验,以1/2 Hoagland浇灌为对照(CK)考察在300 mmol·L^-1NaCl胁迫(CK300)下,叶面喷施不同浓度(0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1 mmol·L^-1)H₂S供体硫氢化钠(NaHS)对红砂叶片和根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以及硝态氮、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响。结果表明,盐胁迫下,红砂幼苗根、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量以及NR、GOGAT、GS活性均较对照(CK)显著下降。经不同浓度外源H₂S处理后,红砂根、叶中可溶性蛋白含量与单独盐胁迫对照(CK300)相比显著降低,NR、GOGAT、GS活性和硝态氮、游...