烟草碳氮代谢研究进展

对烟草的碳氮代谢研究进行了综述,重点阐述了碳氮代谢的特征以及碳氮代谢之间的关系,并对该研究的前景进行展望。     

烤烟碳氮代谢调节机理及其指标研究进展

为研究烤烟碳氮代谢对烟叶产量和品质形成的作用机理,探寻提升烟叶质量的有效措施,综述了烤烟碳氮代谢变化的基本规律、碳氮代谢调节的关键性位点及其研究现状,分析了碳代谢与氮代谢协调性对烟叶品质形成的影响;概述了碳氮代谢指标最新研究结果,并结合课题组近15年研究结果,提出叶片含水量、叶片汁液浓度、叶绿素含量及(1-叶片含水量)/总氮含量(即叶片干物质含量/总氮含量)等4种可用于反映烟叶碳氮代谢强度及其协调程度的易测指标。在此基础上,对今后烤烟碳氮代谢研究工作进行了展望,认为优质烟叶的碳氮代谢基本规律、烟叶碳氮代谢指标体系、烟叶碳氮代谢调节分子机理与调控途径、环境条件与烟叶碳氮代谢之间的关系将成为研究重点内容。     

不同施肥量对烤烟烟叶氮碳代谢的影响

 本试验利用沙基培养,通过对烟叶中总氮、烟碱、淀粉、可溶性糖含量及硝酸还原酶活性的测定,研究了烤烟K326品种在4种不同施肥量下烟叶中主要成分及生理活性的动态变化,烟株由氮代谢为主转入碳代谢为主的时间以及新陈代谢转化的时间与烟叶品质的关系。在4种施肥处理中,随着施肥量的增加,氮代谢水平依次升高,碳代谢水平依次降低,由氮代谢转入碳代谢的时间依次推迟。化学成分的分析表明株施氮量为7g的施肥量于沙培是比较合适的。     

不同氮肥水平对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响

通过田间试验,研究了不同氮肥水平对烤烟质体色素和碳氮代谢关键酶活性及品质的影响,结果表明,随着施氮量的增加,烟叶质体色素含量及其碳氮代谢关键酶活性升高,其中,低氮处理的硝酸还原酶活性下降时间提前,烟株以氮代谢为主转向以碳代谢为主时间前移;高氮处理的硝酸还原酶活性下降时间推迟,阻碍了烟叶碳氮代谢的适时转化,不利于烟叶成熟落黄;中氮处理的烟株碳氮代谢协调.从烤后烟叶品质来说,随着施氮量的增加,含氮化合物含量升高,而碳水化合物含量则随之下降.总体来说,中氮处理各成分含量适宜、比例协调,利于生产优质烟叶.     

饲料稻碳氮代谢的研究进展综述

从饲料稻的碳氮代谢特点、栽培措施、化学物质和生态环境对饲料稻碳氮素代谢的影响等方面,综述了饲料稻碳氮代谢的研究进展。     

施用有机肥对成熟期烤烟碳氮代谢关键基因表达的影响

为了探明有机肥用量对烤烟碳氮代谢途径关键基因表达的影响,设置3种有机肥施用量(0、200、600 kg/667m2)来分析烤烟成熟期叶片碳氮代谢相关关键基因的表达水平。结果表明:施用有机肥显著降低了碳代谢途径中蔗糖合成酶基因(SUS)、蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)、颗粒结合型淀粉合成酶基因(GBSSI)和淀粉分支酶基因(SBE)的表达水平,3个处理表现为:CK>C200>C600。通过对氮代谢途径关键基因硝酸还原酶(NITR)、亚硝酸还原酶(NIR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酰胺合成酶(GS)中一个重要家族成员(GLN1-3)的表达分析表明:施用适量(200 kg/667 m2)有机肥对氮代谢途径关键基因的表达量影响不显著,仅在高用量(600 kg/667 m2)有机肥条件下表现出抑制。因此,通过添加不同有机肥用量对烤烟碳氮代谢关键基因的表达分析可以看出,有机肥处理下的碳氮代谢基因表达量明显受到抑制,且与有机肥的施用量呈正相关性,有机肥对碳代谢途径的影响大于氮代谢。     

施用有机肥对成熟期烤烟碳氮代谢关键基因表达的影响

为了探明有机肥用量对烤烟碳氮代谢途径关键基因表达的影响,设置3种有机肥施用量(0、200、600 kg/667m2)来分析烤烟成熟期叶片碳氮代谢相关关键基因的表达水平。结果表明:施用有机肥显著降低了碳代谢途径中蔗糖合成酶基因(SUS)、蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)、颗粒结合型淀粉合成酶基因(GBSSI)和淀粉分支酶基因(SBE)的表达水平,3个处理表现为:CKC200C600。通过对氮代谢途径关键基因硝酸还原酶(NITR)、亚硝酸还原酶(NIR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酰胺合成酶(GS)中一个重要家族成员(GLN1-3)的表达分析表明:施用适量(200 kg/667 m2)有机肥对氮代谢途径关键基因的表达量影响不显著,仅在高用量(600 kg/667 m2)有机肥条件下表现出抑制。因此,通过添加不同有机肥用量对烤烟碳氮代谢关键基因的表达分析可以看出,有机肥处理下的碳氮代谢基因表达量明显受到抑制,且与有机肥的施用量呈正相关性,有机肥对碳代谢途径的影响大于氮代谢。     

烟草碳、氮代谢及氮肥施用对烟草产量和品质的影响

烟草是中国一种重要的经济作物，而氮是植物必需的矿质养分，研究烟草碳氮代谢规律，对指导烟草的生产具有重要的作用。本文综述了近几年有关烟草碳氮代谢的研究进展及氮肥施用与烟草品质的影响，分析了不同氮肥品种及施氮方式与烟草植株钾、钙、磷吸收和烟草品质的关系．     

不同生物制剂处理对烤烟打顶后碳氮代谢关键酶活性和Inv/NR比值的影响

采用不同生物制剂处理对打顶后烤烟烟叶中碳氮代谢关键酶硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)、转化酶(invert-ase,Inv)和淀粉酶(amylase,AM)活性变化以及Inv/NR比值进行了研究。结果表明:施加生物制剂在一定程度上提高了叶片中NR、Inv和AM酶活性,增强了叶片的碳氮代谢,刺激上部叶扩展开片,各个处理间碳氮代谢调节效果表现为T1>T2>T3;施加生物制剂10 d后Inv/NR比值开始较CK高,中下部叶T3处理在成熟后期Inv/NR比值过高,对烟叶品质不利,T1和T2处理后氮代谢向碳代谢的转化较CK晚,上部叶碳氮代谢的减弱缓慢,延长了烟叶的成熟时间。综上所述,T1处理对碳氮代谢的调节效果最好,T2其次,T3最差。     

玉米穗位叶碳氮代谢的关键指标测定

碳、氮代谢是植物体内最主要的两大代谢过程,玉米一生中碳、氮代谢的协调在很大程度上决定着产量结果。实验用可见分光光度法对不同施氮水平下玉米穗位叶的碳氮代谢指标进行了检测。结果表明,施氮量在120～180 kg?hm-2间明显促进玉米穗位叶蔗糖的积累,在120～240 kg?hm-2间明显促进碳代谢的关键酶蔗糖磷酸合成酶（SPS）、氮代谢的关键酶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性的增强。     

遮光处理对青花菜体内碳、氮代谢的影响

文章以青花菜中熟品种"绿秀"为试材,研究了不同遮光处理对青花菜体内碳、氮相关代谢产物的影响。结果表明,遮光处理使青花菜植株的可溶性糖、蔗糖的含量明显下降,进行遮光处理的植株其体内可溶性糖、蔗糖的含量极显著低于对照,但淀粉含量明显上升。遮光处理同样引起氮代谢相关指标的变化,使全氮含量增加,可溶性蛋白含量降低。植株可溶性糖/可溶性蛋白随遮光处理逐渐下降,全糖/全氮值的变化趋势则与可溶性糖/可溶性蛋白的相反。     

氮密调控对两个冬小麦品种碳氮代谢及产量的影响

【目的】研究品种、施氮量、种植密度及其交互作用对豫东南黏壤潮土区冬小麦碳氮代谢及籽粒产量的影响,明确该区冬小麦适宜的氮密调控处理组合,以期为该地区冬小麦高产高效栽培提供技术支撑。【方法】于2018—2020年连续2个冬小麦生长季,在豫东南黏壤潮土区设置品种(分蘖力中等、成穗率较高品种,鑫华麦818;分蘖力强、成穗率中等品种,百农207)、施氮量(N0,0;N240,240 kg·hm^-2;N360,360 kg·hm^-2)和种植密度(M1,225万株/hm²;M2,375万株/hm²;M3,525万株/hm²)三因素裂裂区试验,重点分析三因子处理下冬小麦碳代谢(可溶性糖含量;磷酸蔗糖合成酶SPS活性;蔗糖合成酶SS活性)、氮代谢(可溶性蛋白质含量;硝酸还原酶NR活性;谷氨酰胺合成酶GS活性)生理参数及产量的差异。【结果】品种、氮肥、密度及其交互作用显著影响冬小麦的碳氮代谢,氮肥是影响2个品种产量及其构成因素的主控调节因子。施氮量、种植密度对碳氮代谢的影响因生育时期、品种而异。总...     

Effects of Mg on C and N Metabolism of Soybean at Different Nitrogen Supplying Levels

A pot experiment was conducted to study the effects of magnesium on carbon and nitrogen metabolism of soybean at different nitrogen supplying levels. The results showed that the effects of magnesium at low nitrogen rate on N content, soluble protein, soluble sugar contents were not alike at different growth stage, although nodule dry weights raised, the yield and protein content of seeds decreased, however, the oil content was improved. The application of magnesium at medium and high nitrogen supplying levels promoted the uptake of N effectively, increased the soluble protein and soluble sugar contents, but the nodule dry weights of application magnesium at medium nitrogen supplying level decreased and the yield increased only a little despite the improved quality. Application of magnesium at high nitrogen supplying level raised nodule dry weights and soybean yield significantly, the quality of seeds was also improved.     

外源蔗糖对青花菜体内碳、氮代谢的影响

以青花菜中早熟品种“绿秀”为试材,研究了外源喷施不同浓度蔗糖(0%,2%,4%,6%)对青花菜碳、氮代谢产物的影响。结果表明,叶面喷施蔗糖显著提高了青花菜叶片可溶性糖、蔗糖、淀粉等含碳化合物的含量,引起了它们在叶片中迅速积累。处理3d后,叶片中可溶性糖、蔗糖含量达到最大,与对照相比均极显著高于对照,其中施加4%浓度蔗糖提高的幅度最大;而淀粉含量在处理6～7d时达到最大值。同时,叶面喷施蔗糖降低了叶片全氮及可溶性蛋白的含量,处理6～7d时,叶片中全氮及可溶性蛋白含量达到最低值,显著低于对照。碳、氮代谢间存在互为消长的关系,植株叶片C/N比在处理3d后,极显著高于对照,6d后差异不显著。     

水分胁迫对寒富苹果叶片碳氮代谢的影响

以盆栽"寒富"苹果为试材,研究了不同水分胁迫处理对"寒富"苹果碳氮代谢的影响。结果表明:水分胁迫使"寒富"苹果叶片内可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量升高,淀粉含量降低,胁迫越严重,变化幅度越大。轻度干旱胁迫提高了"寒富"苹果叶片中性转化酶、酸性转化酶和蔗糖合成酶活性,降低了蔗糖磷酸合成酶、山梨醇脱氢酶、山梨醇氧化酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶和谷氨酰胺合成酶的活性;中度、重度干旱胁迫和淹水条件下,中性转化酶、酸性转化酶和蔗糖合成酶降低,蛋白酶活性增加。"寒富"苹果能忍耐轻度和中度干旱胁迫,抗旱性较强。     

氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响

为探讨氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响,采用大田试验测定了红花大金元(H)和K326(K) 两个烤烟品种在施氮和不施氮条件下,不同生育期硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合酶（SS）的活性变化。结果表明：对于同一品种,氮肥的使用在前期提高NR、GS活性,中期提高GDH活性;同时施氮提高前期SPS活性及后期SS活性。同一施氮处理情况下,K326的NR活性和SPS活性在前期高于红大,在碳代谢旺盛时期K326的GDH活性也要高于红大,在后期红大的GS酶活和SS活性高于K326。氮肥对不同品种烟株的氮代谢都起到促进作用;K326在前期利用氮素作用强于红大,后期氮素再利用作用却弱于后者,同时K326和红大在碳代谢过程中碳源向不同的碳水化合物分配的比例不同。因此在烤烟生长发育过程中,需根据不同品种氮素需求的特点,确保氮肥的供应充足。     

低温春化对甘蓝体内碳、氮代谢的影响

以甘蓝早熟品种"8398"和中熟品种京丰一号为试材,研究低温春化对甘蓝植株体内碳、氮代谢的影响。对长至6片真叶的"8398",7片真叶的京丰一号在日均6℃条件下进行绿体春化处理。结果表明,低温春化可使甘蓝植株体内可溶性糖、还原糖、蔗糖、可溶性蛋白质含量显著上升,在春化完成时达到最大值,与未经春化处理的对照相比均显著高于对照;同时低温春化使甘蓝植株体内淀粉、全氮含量显著下降,在春化完成时降至最低,而未进行春化处理的对照植株体内淀粉、全氮含量均呈缓慢下降的趋势。     

包膜尿素与普通尿素对夏玉米碳氮代谢的影响

以郑单958玉米为材料,连续2年比较了包膜尿素与普通尿素对夏玉米碳氮代谢影响的差异.结果表明:施氮提高叶片与茎鞘总糖含量,12叶展前以普通尿素处理效果较好,吐丝后以包膜尿素处理效果较好;施氮显著提高叶片与茎鞘全氮含量,以包膜尿素处理效果较好;施氮降低茎鞘C/N,降幅以包膜尿素处理较大;施氮使氮收获指数下降,包膜尿素处理降幅较普通尿素处理大;叶片与茎鞘碳转运发生于乳熟至成熟期,而叶片与茎鞘氮转运分别主要发生于乳熟至成熟期和吐丝至乳熟期,碳、氮转运量一般以包膜尿素处理较大,包膜尿素能改善夏玉米碳氮代谢状况.     

不同调酸剂对种植玉米红壤微生物群落的影响

为研究红壤微生物丰度和群落组成对不同调酸剂的响应,分析影响碳/氮关键代谢过程微生物的变化,通过盆栽实验,设置不施肥（CK）、钙镁复合剂（L）、钙镁复合剂配施猪粪（ML）和钙镁复合剂配施秸秆（SL）4个处理,采用宏基因组测序技术,分析土壤细菌、真菌和古菌以及碳/氮代谢关键过程微生物。结果表明：L、ML和SL处理显著提高土壤pH值和交换性钙/镁,显著降低土壤交换性酸。调酸剂增加了细菌优势菌中的变形菌门相对丰度,降低了绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度;降低了真菌优势菌中的毛霉菌门相对丰度;增加了古菌优势菌中的广古菌门和深古菌门的相对丰度,降低了奇古菌门的相对丰度。冗余分析结果显示,速效钾是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要环境因子,土壤pH和有机碳是影响土壤真菌和古菌群落结构组成的关键因子。碳代谢过程的贡献度方面,变形菌门的贡献度在SL处理中最高,放线菌门和芽单胞菌门的贡献度在ML处理中最高。氮代谢过程中,各处理绿弯菌门对硝化作用的贡献率均超过80%。调酸降低了绿弯菌门和酸杆菌门在反硝化与硝酸盐异化还原过程中的贡献度,L与SL处理的变形菌门贡献度低于ML处理,而ML处理的放线菌门贡献度高于L与SL处...