不同生态环境对水稻碳氮代谢关键酶活性及稻米品质的影响

以响水火山玄武岩石板地和附近非石板地(对照)为试验对象,研究了水稻在子粒灌浆过程中碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明,火山玄武岩石板地子粒可溶性淀粉合成酶活性低于对照,淀粉分支酶活性与对照相比差异不大,而谷氨酰胺合成酶活性大于非石板地。非石板地ADPG焦磷酸化酶活性的峰值出现后5d内仍保持较高水平,而生长在玄武岩石板地上的试材ADPG焦磷酸化酶活性达到峰值后下降速度较对照快。同一生态环境不同氮肥水平下,酶活性的变化也有所不同,在一定程度上,多施氮肥可以抑制ADPG焦磷酸化酶和谷氨酰胺合成酶的活性,但不同品种类型间也有所差异。稻米品质方面,火山玄武岩石板地其糙米率、整精米率、胶稠度、蛋白质及食味评分等指标均高于对照,直链淀粉含量则低于对照,而垩白米率、垩白度指标高于对照。     

豫谷18功能叶碳氮代谢关键酶活性研究

本文研究了豫谷18在籽粒灌浆过程中功能叶碳氮代谢关键酶活性变化,结果表明,在产量形成关键期,豫谷18功能叶中硝酸还原酶（NR）、谷胺酰胺合成酶（GS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、谷氨酸脱氢酶(GDH) 活性均高于对照冀谷19。在几种酶的共同作用下,豫谷18维持和延长了叶片功能期,增强了光合作用及蛋白质合成等能力,为籽粒产量提高奠定了基础。     

水氮互作下水稻氮代谢关键酶活性与氮素利用的关系

以杂交稻冈优527为材料,设“淹水灌溉”(W₁)、“前期湿润灌溉+孕穗期浅水灌溉+抽穗至成熟期干湿交替灌溉”(W₂)和“旱种”(W₃)3种灌水及不同的施氮量处理,研究对水稻氮代谢酶活性及氮素吸收利用的影响,并探讨各生育期水稻氮代谢酶活性与氮素吸收利用及产量间的关系。结果表明,水与氮对水稻各生育期氮代谢酶活性及氮素吸收利用有显著互作作用,W₂相对于其他灌水处理有助于拔节至抽穗期水稻吸氮量的增加,提高氮素干物质生产效率及稻谷生产效率,而且与施氮量为180 kg hm^-2 耦合能达到提高氮代谢酶活性、增产、提高氮肥利用效率的目的,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;施氮量达270 kg hm^-2 时水氮互作优势减弱,不利于3种灌水方式下硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性的提高,还会导致产量及氮效率的下降。相关分析表明,水氮互作下各氮代谢酶活性与氮素利用特征及产量间存在显著或极显著的相关性,据此可将各生育期功能叶GS活性作为准确判断水稻各生育期氮素积累量的指标;并可将抽穗期剑叶中NR、GS、GOGAT及内肽酶(EP)活性作为综合评价水稻产量及氮效率的指标。     

长期施肥对夏玉米叶片氮代谢关键酶活性的影响

以“国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地”的大田肥料长期试验为平台,研究了长期施肥对夏玉米叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH）活性的影响。结果表明,长期N、P、K化肥配合（NPK处理）以及N、P、K化肥与有机肥或秸秆配合施用（NPKM与NPKS处理）,叶片氮代谢酶（NR、GS、GOGAT和GDH）在籽粒灌浆时期均具有较高的活性,有利于玉米籽粒产量的形成;长期N、P、K化肥非平衡施肥的处理（NP、N、NK、PK处理）以及不施肥的CK,叶片氮代谢酶活性变化差异较大,且活性高峰期和籽粒灌浆关键期时间不一致,植株整体生产能力较弱,玉米籽粒产量较低。不同的酶对籽粒产量的贡献不同,因而系统研究长期定位配比施肥处理下玉米叶片的氮代谢酶活性具有重要的意义。     

冬小麦籽粒蛋白质含量及氮代谢关键酶活性的穗粒位差异

为了给不同专用小麦的育种及高产优质栽培提供参考。在大田试验条件下,采用强、中、弱筋小麦品种郑麦366、豫麦49-198、郑麦004,研究了不同穗粒位籽粒蛋白质含量、SDS沉降值及氮代谢关键酶活性的差异。结果表明,对于蛋白质含量,强、弱筋力类型小麦品种穗位差异均表现为下>中>上,而中筋品种豫麦49-198则表现为中>下>上;3个小麦品种蛋白质含量在不同粒位之间均表现为G1、G2位蛋白含量显著高于G3位,表明G1、G2位籽粒对提高蛋白质含量有利。3个品种籽粒SDS沉降值均表现为中、下部籽粒较高;郑麦366的中、下部穗位的G1位SDS沉降值显著高于其他粒位;对于中筋和弱筋品种,粒位差异为G2>G1>G3。对于GS酶活性来说,郑麦366和豫麦49-198的下部穗位籽粒活性较高,而弱筋品种郑麦004中部穗位籽粒活性较高。而GOGAT酶活性均表现为下部穗位最大,上部穗位最小,粒位则表现为G3最小。蛋白含量、SDS沉降值与酶活性的相关分析表明,GS和GOGAT酶活性与籽粒蛋白质含量和SDS沉降值显著正相关。在小麦育种及栽培中,对于强、中筋小麦品种,适当减少花位以保证品质、增加穗数保证产量;对于弱筋小麦品种,则适当增加花位以增加产量及改善加工品质。     

硫素水平对大豆叶片碳氮代谢关键酶活性的影响

为了探究不同的硫素水平对大豆苗期和花期叶片碳氮代谢关键酶活性的影响,以大豆品种‘来豆2号’和‘合丰55号’为试材,用浇灌营养液的方法测大豆苗期和花期叶片碳代谢关键酶活性的数据。‘来豆2号’和‘合丰55号’的GOGAT和SS酶活性在160 mg/L处理下达最大值;‘来豆2号’GS酶活性在160 mg/L处理下酶活性峰值最强,‘合丰55号’苗期峰值是260 mg/L处理下达最大值,花期峰值是硫营养最低的20 mg/L处理下;‘来豆2号’SPS酶活性在40 mg/L处理下达最大值,而‘合丰55号’苗期峰值是硫营养较高的80 mg/L处理,花期峰值是硫素水平最高的260 mg/L处理。结果表明,谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的开花期酶活性显著大于苗期,品种间呈相同规律。     

短期淹水对水稻幼苗生长和根系氮代谢关键酶活性的影响

研究短期淹水对土壤氧浓度的影响及不同叶龄水稻幼苗生物量、株高和根系氮代谢关键酶活性的影响,探讨短期淹水影响水稻幼苗生长和根系氮代谢的生理机制.试验分别在小拱棚自然光照条件下和人工气候箱中进行,共设置5个处理:全程无淹水处理(CK)、一叶一心期到二叶一心期淹水处理(T1)、二叶一心期到三叶一心期淹水处理(T3)、三叶一心...     

光氮互作对烟草气体交换和部分碳氮代谢酶活性及品质的影响

以烤烟品种豫烟5号为材料, 采用4种光照强度和3种氮素水平的复因子盆栽试验, 分析了不同光照强度和氮素水平及其互作对烤烟气体交换参数、碳氮代谢酶活性及其品质指标的调控效应。结果表明, 遮阴降低了烤烟叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)以及干物质积累量, 但胞间CO₂浓度(C_i)升高;光氮互作效应对光合生理指标有显著影响, 在遮阴引起烤烟叶片光合速率下降的情况下, 氮素的施用可以提高光合效率, 促进干物质积累, 但过量氮素会产生反馈抑制。遮阴使转化酶(INV)活性降低, 但充足的氮素营养能够促进碳代谢。硝酸还原酶(NR)活性随施氮量的增加而升高, 中、低氮处理的NR活性高峰出现在移栽后45 d, 高氮处理则出现在移栽后60 d, 表明氮代谢转向碳代谢的时间推后。随光强减弱和施氮量增加烟碱、总氮含量上升, 碳水化合物含量下降, 总体上呈现氮代谢强于碳代谢的趋势。光氮互作效应主要表现为：在同一氮素水平下减弱光照(本试验70%光照强度)和在弱光条件下增施氮肥(本试验N2, 每盆3.5 g), 能够有效地改善烟株的光合性能, 促进体内碳氮代谢平衡, 有利于光合产物的积累和优良品质的形成。     

不同发育期百香果品质及EMP-TCA代谢限速酶活性变化

为揭示黄金百香果果实发育过程中果实品质形成规律和糖酸代谢限速酶活性变化,本研究以黄金百香果为研究材料,测定黄金百香果果实外观品质、内在品质和EMP-TCA代谢限速酶活性等数据,并进行相关性分析。结果表明：(1)随着黄金百香果的果实发育,果皮厚度不断减少,可食率不断增加。(2)可溶性固形物(TSS)和可溶性糖含量逐渐上升,在T5时期(花后14周)均达到最大值,且在T7时期(花后16周)出现退糖现象;可滴定酸(TA)含量在T3时期(花后12周)含量最高。因此,T6时期果实风味最佳。(3) EMP-TCA代谢限速酶与果实糖酸含量具有相关性,TSS与磷酸果糖激酶、柠檬酸合酶呈负相关,与丙酮酸激酶、胞浆异柠檬酸脱氢酶呈正相关;可溶性糖与己糖激酶、丙酮酸激酶、α-酮戊二酸脱氢酶呈正相关,与柠檬酸合酶呈负相关;TA与己糖激酶、磷酸果糖激酶、柠檬酸合酶、胞浆异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶呈负相关,与丙酮酸激酶呈正相关。本研究结果为黄金百香果最佳食用期的选择和品质改善提供参考依据。     

不同烤烟品种成熟期氮代谢及次生代谢差异研究

为研究不同烤烟品种成熟期氮代谢及次生代谢的差异性,探究不同烤烟品种合适的施氮量。以‘NC71’、‘云烟105’、‘豫烟13号’为试验材料,设置低氮(30 kg/hm²)、中氮(45 kg/hm²)、高氮(60 kg/hm²)3个处理,对成熟期氮代谢关键酶活性及其产物、次生代谢产物的含量进行测定。结果表明,‘NC71’高氮处理、‘豫烟13号’低氮处理、‘云烟105’中氮处理的硝酸还原酶(NR)活性分别为1.474、1.395、1.533 U/g;谷氨酸合成酶(GOGAT)活性分别为218.447、192.276、203.052 nmol/(mg·min);总酚含量分别为6.652%、6.539%、6.076%,差异均未达到显著水平。相关性分析表明,NR活性与类胡萝卜素的相关系数达到0.855,达到极显著水平,与游离氨基酸、烟碱和总酚的相关系数均在0.6以上,呈显著正相关;谷氨酰胺合成酶(GS)活性与其次生代谢产物的相关系数均在0.5以上,且均达到显著水平。改变NR、GS活性会影响氮代谢次生代谢产物含量,有利于烟叶品质改善。...     

苦荞麦不同部位干燥后DNA提取效果的比较及薄壳性状关联SSR引物筛选研究

旨在为扩大苦荞麦DNA提取材料范围提供依据,筛选与薄壳性状相关联SSR引物,为苦荞麦特异性状分子标记奠定基础。分别以苦荞麦植株的子叶、嫩茎、嫩叶、老叶、老茎、叶柄为材料,40℃烘箱烘干后,采用植物DNA提取试剂盒,分别提取苦荞麦6个部位的基因组DNA,并进行DNA质量、浓度和纯度检测,利用700对SSR引物进行PCR扩增,筛选与苦荞麦薄壳性状相关联引物。结果表明:子叶提取的DNA浓度最高,为70.6 ng/μL;嫩茎次之,为69.6 ng/μL;老茎和叶柄获得的NDA浓度偏低,分别为20.0 ng/μL和7.2 ng/μL。采用子叶、嫩茎、嫩叶、老叶提取的DNA凝胶电泳条带清晰,采用老茎和叶柄提取的DNA凝胶电泳条带暗。SSR扩增效果除叶柄不能达到扩增要求外,其他没有明显差异都能达到扩增要求,可用于后续的分子实验。采用烘干组织提取DNA浓度虽然没有新鲜组织高,但除叶柄外都不影响后续分子试验。初步筛选出在薄壳和厚壳苦荞麦中具有多样性的SSR引物1对。     

苦荞厚果壳性状的遗传及其与产量因素的相关性研究

详细介绍了苦荞刚开花朵人工去雄授粉法,并采用该方法以具有薄壳无沟槽特性的小米荞和米荞1号为母本,分别与厚果壳有沟槽的晋荞麦2号、黔苦5号进行有性杂交,成功获得了杂种及其后代F2植株群体。发现小米荞/晋荞麦2号、米荞1号/黔苦5号的杂种植株均表现为父本的厚壳有沟槽、果壳不开裂特性,说明苦荞厚壳有沟槽性状为显性遗传。对其中4个F2群体厚壳和薄壳特性的分离进行统计分析发现,厚壳特性(thick shell,基因符号用T表示)为显性单基因遗传模式,隐性纯合基因型(tt)将表现为薄壳特性。从平均水平看,各F2群体薄壳型植株的千粒重和单株产量极显著低于厚壳型植株。薄壳型苦荞植株的千粒重比厚壳型苦荞低33%~43%,而单株产量低26%~40%。薄壳特性与低千粒重和低单株产量呈极显著的相关性,与株高和株粒数没有明显的相关性。研究还发现,薄壳型植株千粒重变异幅度的最大值可以接近厚壳苦荞的平均水平,而单株产量变幅的最大值可以达到厚壳苦荞平均水平的2倍以上。上述分析表明,通过杂交育种等方法,可使薄壳苦荞的产量接近或达到常规厚壳苦荞水平。     

十种栽培苦荞麦的随机扩增多态性DNA(RAPD)研究

采用RAPD方法对国内十种栽培苦荞麦的基因型进行分析，建立了它们的指纹图谱。从60个随机引物中筛选出的6个有效引物共产生44条DNA片段，大小分布在0．1-2．0Kb之间，其中18个条带具有遗传多态性，约占总数的40．90％，平均每个引物扩增的DNA带数为7．33条。十种栽培苦荞麦的遗传相似性分析表明，各基因型之间的J相似性系数分布在0．8525～0．9846之间，平均相似性系数为0．9185。应用NTSYS-pc软件进行聚类，将聚类结果转化为十种栽培苦荞麦基因型之间的遗传关系树型图。十种栽培苦荞麦基因型聚为A、B、C三类，A类包括六苦1号、六苦2号、定98-1、西农9909、黔威3号和九江苦荞6个栽培种，B类包括六盘水野生苦荞、昭苦1号和滇宁1号3个栽培种，C类仅为六苦3号1个栽培种。     

后熟对苦荞子粒营养品质的影响

以西荞1号和黑丰1号为材料,研究了采收后后熟对苦荞子粒千粒重、单株粒重、黄酮类化合物及主要贮藏物质含量的影响。研究表明:随后熟时间的延长,苦荞子粒的千粒重和单株粒重呈现先上升后降低的趋势,2个品种均以后熟21d最高。同时,黄酮类物质(总黄酮、芦丁、槲皮素、山奈酚)含量有类似的变化趋势,但品种间存在差异。在苦荞种子的主要贮藏物质中,可溶性糖的含量在后熟7d时达到最高,后期逐步下降;淀粉含量先下降后上升,且在14d时达到最低。西荞1号和黑丰1号子粒粗脂肪含量随后熟时间的延长呈逐渐降低的变化趋势。后熟对苦荞蛋白质含量无显著影响。     

苦荞麦FtNHX1基因的克隆及表达分析

为深入研究液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白在植物耐盐中的作用,以耐盐苦荞麦品种川荞1号为材料,利用同源克隆方法得到NHX基因,命名为FtNHX1,并在Gen Bank中注册,登录号为KY438929;序列分析表明,该基因开放阅读框1 662 bp,共编码553个氨基酸,预测蛋白分子量61.24 kDa,等电点5.15。系统进化树分析表明,FtNHX1与拟南芥(AtNHX1)、水稻(OsNHX1)和小麦(TaNHX1)的亲缘关系较近,氨基酸同源率分别为60.22%,58.95%和57.30%;荧光定量PCR分析表明,随着Na Cl胁迫浓度的增加,FtNHX1基因在苦荞麦根部、茎基部和叶片的相对表达量极显著增加,150 mmol/L NaCl胁迫下增加幅度最大,分别比对照增加了254.10%,311.35%和256.18%;Na Cl胁迫下FtNHX1基因在苦荞麦根部、茎基部和叶片的平均表达量分别比对照增加了109.46%,145.67%和155.94%,茎基部和叶片的平均表达量较高,说明苦荞麦FtNHX1基因的表达明显受盐胁迫诱导和调节,FtNHX1基因与苦荞麦的耐盐性有密切联系。     

苦荞遗传群体农艺性状分析

为探明苦荞(Fagopyrum tartaricum Gaertn.)主要农艺性状间的遗传关系,利用性状差异较大的双亲构建遗传分离群体,研究了农艺性状的变异范围及其相关性,并综合农艺性状参数进行育种优势群划分。结果表明,苦荞遗传群体农艺性状连续分布,变异范围较大,并呈现超亲分离现象;株高与主茎分枝数,主茎粗,主茎节数呈正相关,百粒重与其他性状相关性不高。运用综合指数分群,将197份遗传群体材料划分为3个类群。     

氮素形态对黄瓜幼苗生长及氮代谢酶活性影响

用营养液培养的方法,研究了同一氮素水平不同氮素形态比例对黄瓜幼苗生长及氮代谢关键酶：硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响。结果表明：单独供给硝态氮（NO3^--N）比单独供给铵态氮（NH4^＋-N）更有利于黄瓜幼苗的生长;当NO3^--N∶NH4^＋-N为75∶25时,主根长度、根总表面积、根总体积、株高、茎粗、地上部干重的值最大。NR活性随NO3^--N比例的增加而增加,GS活性在NH4^＋-N比NO3^--N少时,随NH4^＋-N的比例增加而增大,当NO3^--N∶NH4^＋-N为50∶50时活性最大,当NH4^＋-N大于NO3^--N时活性下降。表明NO3^--N∶NH4^＋-N为75∶25时对黄瓜幼苗最适宜。     

苦荞提取物的毒理学安全性

通过给小鼠和大鼠投喂苦荞提取物，观察了苦荞提取物的毒理学安全性。结果表明，苦荞提取物长期连续应用，对大鼠生长发育及血液学、生化、病理指标均未见明显的不良影响，实属无毒。     

苦荞种质资源表型性状的遗传多样性分析

为了解苦荞产量与农艺性状之间的关系,以26个苦荞种质资源为材料进行主要表型性状与产量的统计分析。结果表明：26个苦荞种质资源存在丰富的遗传变异,不同性状之间变异系数差异较大,变异系数最大的是主茎分枝数,为33.30%,变异系数最小的是生育日数,为6.13%。相关性分析表明,苦荞各性状之间存在不同程度的相关性,且大多数性状与产量呈正相关关系。主成分分析提取了前3个主成分,其累计贡献率达到89.55%。聚类分析将26个苦荞种质资源分为3类,第Ⅰ类综合性状不突出,第Ⅱ类属于高产型,第Ⅲ类属于矮秆型。