不同氮效率玉米基因型苗期对光和氮响应的研究

对氮效率表现差异显著的3个玉米自交系幼苗采用不同光强和氮浓度处理,比较根冠比、生物产量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的响应差异.结果表明:不同氮效率自交系对不同氮浓度与光照强度处理的响应存在显著差异;氮低效材料在低光低氮条件下的生物产量表现比氮高效材料好,在高光高氮条件下时生物产量表现比氮高效差;氮高效材料随着氮浓度增加比氮低效材料更能保持根的发达性,发达的根系是氮高效的保证.不同氮效率自交系生物产量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶光氮最佳耦合点的值不同,氮低效自交系出现光氮最佳耦合点时所需要的氮浓度(或光强)要比氮高效自交系低.因此,玉米基因型氮效率的发挥不但需要适宜的供氮水平,还需要合适的光照强度.     

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.     

玉米果穗发育的生理特性研究

为了探讨玉米优良自交系选育中出现短苞叶品种的原因,从生理角度分析了两玉米自交系品种穗轴与苞叶生长发育变化趋势。结果表明:四个时期中139号苞叶硝酸还原酶活性非常低,对照1号的稍高一些。139号苞叶谷氨酰胺合成酶活性小于1号,且1号的酶活性变化较平缓。139号雌穗轴硝酸还原酶活性变化剧烈,授粉后15d达高峰,明显大于1号。139号雌穗轴谷氨酰胺合成酶活性前三时期始终大于1号,最后一时期二者几乎相等,但1号的酶活性变化平缓。就上述结果从氮代谢方面分析了139号苞叶与穗轴发育失调的原因。     

不同氮效率小麦的氮代谢特征及GS酶活性与氮代谢指标的相关性研究

以豫麦49-198、漯麦18(低氮高效型,LH)和西农509、矮抗58(低氮低效型,LL)4个品种为材料,采用盆栽试验研究3个不同施氮水平(0、120、225 kg/hm2N)下小麦不同生育时期的氮素转运特征,并分析谷氨酰胺合成酶(GS)活性、氮代谢指标(游离氨基酸、可溶性蛋白含量)及两者的相关性。结果表明,LH型品种的籽粒氮素分配比例均高于LL型品种,且氮素分配比例随着施氮量的增大而减小;LL型品种的营养器官氮素分配比例较LH型品种高,且氮素分配比例总体随施氮量的增大而增大;总体上功能叶和穗下节中GS活性表现为LH型LL型,且随施氮量的增加而增加;总体上不同施氮量处理功能叶和穗下节中游离氨基酸、可溶性蛋白含量均随施氮量的增加而增大,不同氮效率品种的功能叶和穗下节中游离氨基酸、可溶性蛋白含量均表现为LH型LL型;功能叶和穗下节中GS活性与可溶性蛋白、游离氨基酸含量的相关性均达到显著或极显著水平,且在开花后7 d时相关性达到最高。花后7 d时的GS活性可作为小麦营养诊断的一个参考指标。     

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。     

低氮胁迫下不同氮效率玉米品种的氮代谢与物质生产差异

以氮高效品种'正红311'和氮低效品种'先玉508'为试验材料,通过室内水培研究低氮胁迫下不同氮效率玉米品种的氮代谢与物质生产差异.结果 表明,低氮胁迫下玉米幼苗根系与叶片的硝酸还原酶(NR)、谷氨酸合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,可溶性蛋白含量,地上部、根系和单株干物质与氮积累量及根系氮吸收效率均显著下降...     

玉米不同基因型对氮营养胁迫的反应

在低氮土壤上,对7个玉米基因型的氮胁迫反应进行了研究。结果表明,不同玉米基因型对氮胁迫反应存在明显的差异。在缺氮条件下,地上部干重、籽粒产量和吸氮量都呈下降趋势,但敏感基因型下降幅度比迟钝基因型大。耐低氮能力差的品种对氮肥反应敏感。试验鉴定出京科132和农大108不仅耐低氮能力强,而且在缺氮和正常供氮条件下,地上部干重和籽粒产量都较高,是进行玉米耐氮胁迫遗传育种研究的良好材料。     

氮肥减施下不同基因型玉米氮效率差异及生理特性研究

采用裂区设计,主区为正常施氮量(225 kg/hm2,N3)、减氮20％(180 kg/hm2,N2)、减氮30％(157.5 kg/hm2,N1)、不施氮(N0)4个施氮水平,副区为5个玉米主栽品种(泽玉8911、伟科518、郑单958、农大108和先玉508),研究氮肥减施下不同基因型玉米产量、氮效率、荧光参数、氮...     

华北夏谷区不同年代主栽谷子品种氮代谢相关酶及有关生理指标差异分析

为了明确不同年代谷子品种的演变特点,为新品种选育提供依据,选用20世纪80年代至今华北夏谷区推广的20个主栽谷子品种进行大田试验,比较4个年代不同谷子品种的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、谷氨酰胺合成酶活性、谷氨酸合成酶活性等生理生化指标,并分析酶活性与产量的相关性。结果表明:不同年代谷子品种旗叶、功能叶的叶绿素SPAD值均随灌浆进程呈现下降趋势;旗叶、倒二叶、倒三叶的SPAD值变化均表现为1990s、2000s育成品种的SPAD值较高,1980s、2010s育成品种的SPAD值较低。华北夏谷区近30年来育成谷子品种的谷氨酰胺合成酶(GS)与谷氨酸合成酶(GOGAT)活性均呈单峰曲线,前者酶活性最高时期为花后7天,后者为7天或14天;GS与GOGAT活性均表现为随育成年代递进呈上升趋势。可溶性蛋白含量在花后7天到成熟期下降幅度从小到大依次是2010s、2000s、1990s、1980s,说明改良过程中谷子植株内各种酶源与代谢调节物质的降解速率降低。花后35天时GS活性与产量的相关性最高为-0.247,与产量呈负相关。花后7天时的GOGAT活性与产量的相关性最高为0.455,且呈显著正相关。研究结果显示:更新育成的谷子品种旗叶中GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量变化对产量产生一定影响。因此,华北夏谷区育种应进一步加强对氮高效品种的选育。     

施氮水平对不同花生品种氮代谢及相关酶活性的影响

 【目的】花生籽仁蛋白质含量较高,研究花生不同器官中氮代谢酶活性在施氮水平和品种间的差异及其与籽仁蛋白质含量间的关系,阐述花生氮素代谢的生理特性。【方法】选用生产中普栽品种花育22号和白沙 1016,设置4个氮素水平,测定两品种不同生育期各器官中主要含氮物质(可溶性蛋白质(Pro)、游离氨基酸(AA))含量及主要氮代谢酶(硝酸还原酶(NRase)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH))活性。【结果】两品种各器官Pro、AA、NRase、GS、GDH活性的变化态势大致相同,但其含量的高低因品种和施氮量不同而变化,各器官中各指标含量均以白沙1016较高;适当提高氮素水平可增加各器官中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量和主要氮代谢酶活性;氮素水平过高虽能提高硝酸还原酶和籽仁蛋白质含量,但谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性下降;各营养器官中可溶性蛋白质含量与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,荚果中Pro与AA和NRase间、GS和GDH、NRase与游离氨基酸间均呈极显著的相关关系。【结论】施氮量和品种差异对花生各器官中游离氨基酸和可溶性蛋白质含量及氮代谢酶活性有影响,白沙1016对高量氮肥较敏感,花育22号则较适应高氮;增施氮肥通过改变氮素代谢的生理特性改善花生品质。     

丛枝菌根真菌对宁夏枸杞生长和氮代谢的影响

丛枝菌根真菌（AMF）在促进植物生长和矿质营养吸收方面发挥重要作用。采用盆栽试验,探索了不同浓度氮处理（0、1、15 mmol NH₄NO₃）下丛枝菌根真菌对宁夏枸杞生长、光合作用和氮代谢的影响。结果表明,AMF对宁夏枸杞的侵染率随施氮量增加而增加,3种浓度氮处理下AMF侵染率分别为29.32%、43.93%和62.81%。施氮和接种AMF均提高宁夏枸杞叶片叶绿素含量和光合速率,提高根系和叶片全氮含量,提高根系硝酸还原酶活性（NR）及叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性;1 mmol NH₄NO₃处理能够促进宁夏枸杞生物量累积,提高叶片总叶绿素含量和NR活性;15 mmol NH₄NO₃处理能够提高宁夏枸杞叶片和根系NH₄⁺含量,提高根系NH₄⁺百分比,降低叶片NO₃^-百分比。表明AMF能够通过改善氮代谢及提高光合能力,促进宁夏枸杞生长。     

不同基因型玉米品种氮素营养效率差异的研究

在不同氮肥水平下对6个基因型不同的玉米杂交种的子粒产量、生物产量、吸氮量、叶片硝酸还原酶活力(Nitrate reductive activity缩写NRA)等测定结果进行了分析。试验结果表明：4个中晚熟品种DK743、DK656、中单2号和户单1号的氮素营养效率较高，产量高；而2个早熟品种酒单2号和石玉905的氮素营养效率较低，产量也低。适当供氮能提高叶片NRA、干物质积累量、子粒产量等。提高幅度因品种特性而异。     

玉米不同基因型双列杂交后代抽丝后氮素代谢特性

【目的】阐明保绿型玉米和非保绿型玉米双列杂交后代抽丝后氮素代谢特征。【方法】选育氮高效品种是实现玉米高产高效生产的根本途径。为明确不同基因型玉米双列杂交后代的氮代谢和利用特征,筛选出保绿型玉米氮高效品种,采用大田试验的方法,选择保绿型（SG, stay-green）玉米自交系Q319、CZ01、VA91和非保绿型（NSG, non-stay-green）玉米自交系BM、B73、MO17,以此组配6×6完全双列杂交,以双列杂交后代为材料,系统研究不同玉米品种主要生育时期叶片、茎鞘、籽粒氮含量和粗蛋白质含量的变化,抽丝前后氮素积累、分配和氮收获指数,叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性等的影响,并对叶片氮代谢酶活性与保绿性的相关性进行了分析。【结果】不同基因型双列杂交后代抽丝后叶片氮含量呈倒“V”型变化特性,高峰期在灌浆期前后。茎鞘和籽粒氮含量均随生育期推进呈逐渐降低的变化趋势。保绿型（SG）玉米叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于非保绿型（NSG）玉米。抽丝前保绿型玉米自交后代氮积累、抽丝后氮积累、氮积累总量分别比NSG高20.00%、82.30%和45.23%;其转移量、转移率和氮素收获指数则分别比NSG低51.28%、66.59%和14.32%,抽丝后保绿型玉米的氮积累量约占50%,而非保绿型玉米仅为40%左右。保绿型玉米自交后代叶片和茎鞘粗蛋白质含量分别比非保绿型高108.23%和33.63%。抽丝至成熟期叶片硝酸还原酶活性的变化呈单峰曲线,高峰期在灌浆期前后,不同基因型玉米间变化趋势一致。抽丝后叶片GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量变化均呈单峰曲线,高峰期在抽丝后15 d左右。保绿型玉米NR活性、GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于非保绿型。相关分析表明,叶片保绿度与叶片氮含量、可溶性蛋白含量、GOGAT活性呈极显著的正相关,与GS活性呈显著正相关,与NR呈正相关,但不显著。叶片氮含量与可溶性蛋白、GOGAT活性、GS活性呈极显著的正相关。氮素的同化与相关的酶活性关系极为密切。【结论】较高的氮代谢水平是叶片保绿的营养生理基础之一,保绿型玉米有较高的氮代谢酶活性,在后期有较强的氮素吸收和同化能力,保绿性可作为筛选氮高效玉米品种的一个重要农艺性状。     

水分胁迫对玉米幼苗氮素代谢的影响

以 3种抗旱性不同的品种为材料研究了水分胁迫对玉米幼苗氮代谢的影响 ,结果表明 :在水分胁迫下 ,玉米叶片可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性逐渐下降 ,正在生长中的新叶比已停止生长的老叶下降幅度更大 ;在短期水分胁迫下 ,根系中可溶性蛋白及硝酸还原酶活性略有升高 ,随着胁迫时间的进一步延长而急剧下降。抗旱性弱的品种可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性在水分胁迫下下降的幅度较抗旱性强的品种大     

镉胁迫对不同基因型玉米幼苗生理生化指标的影响

采用室内试验方法,研究了不同浓度的Cd2 胁迫对两个玉米品种幼苗叶绿素含量、游离脯氨酸含量、根系活力、细胞膜透性及蛋白质含量的影响.结果表明,在0.5mg·L-1、1.0mg·L-2 Cd2 胁迫下,叶绿素含量与对照差异不显著,随着Cd2 浓度的提高,叶绿素含量显著降低.脯氨酸含量随着Cd2 浓度的升高而逐渐上升.低浓度的Cd2 胁迫对根系活力有刺激作用,随着Cd2 浓度的提高,根系活力逐渐降低.细胞膜透性和可溶性蛋白质均随着Cd2 胁迫浓度的提高呈逐渐增加的趋势.     

玉米氮营养基因型差异与生产的关系

对玉米不同氮营养基因型根系特性、氮素吸收与利用效率的差异及营养生理基础,筛选指标进行了介绍。