The removal of nitrate reductase phosphorylation enhances tolerance to ammonium nitrogen deficiency in rice

Nitrate reductase(NR) is a key enzyme for nitrogen assimilation in plants, and its activity is regulated by posttranslational phosphorylation. To investigate the effects of dephosphorylation of the NIA1 protein on the growth and the physiological and biochemical characteristics of rice under different forms of nitrogen supplies, the phenotypes, nitrogen metabolism and reactive oxygen metabolism were measured in NIA1 phosphorylation site-directed mutant lines(S532 D and S532 A), an Os Nia1 over-e...     

吉林省不同年代水稻品种叶片硝酸还原酶的活性变化研究

【目的】了解不同年代育成水稻品种叶片硝酸还原酶活性(Nitrate reductase activity,NRA)的变化及其与净光合速率（Pn）和产量的关系,为吉林省水稻高产育种和栽培提供理论依据。【方法】以吉林省1958至2005年育成并在生产上推广的18个水稻品种为材料,研究水稻植株剑叶NRA变化及其与净光合速率和产量的关系。【结果】水稻叶片NRA在孕穗期较低,抽穗期最大,此后呈下降变化;NRA随品种的育成年代推进而降低。不同生育期水稻剑叶Pn在抽穗期达到最大,此后不断下降;随着育成年代的推进,Pn逐渐上升。NRA与净光合速率呈负相关,但不显著,与水稻产量呈显著负相关。【结论】水稻品种遗传改良提高了叶片的光合作用和产量,但NRA却随品种的育成年代推进而降低,这可能也是水稻氮肥利用效率降低的原因。     

棉花叶片硝酸还原酶活性的测定方法

本研究应用磺胺比色法测定棉花叶片硝酸还原酶活性(NRA),探讨了体内法测定棉花叶片NRA的最适条件。通过分析比较硝酸盐诱导、2,4-二硝基苯酚、三氯乙酸及煮沸等因素对NRA测定结果的影响,建立了体内法测定棉花叶片NRA的最佳条件,即用50 mmol/L的KNO3溶液诱导棉花叶片48 h、抽气前后分别加入2,4-二硝基苯酚和1,6-二磷酸果糖、暗保温35 min后煮沸10 min可以使NRA的活性达到最高。棉花叶片NRA测定方法的建立为进一步研究棉花的氮素代谢奠定了基础。     

黑土硝酸还原酶活性的分布特征

通过在东北黑土带典型地块取样测定的方法,研究了黑土硝酸还原酶活性的分布特征。结果表明,黑土硝酸还原酶活性在土壤剖面中由上至下呈现递减的规律,这种分布特征与土壤养分的分布有着直接和间接的关系;不同黑土地域、不同植被类型、不同黑土类型对硝酸还原酶活性的分布也都有着不同程度的影响:随纬度的降低硝酸还原酶活性也随之下降;杂草、玉米、大豆生长的黑土硝酸还原酶活性的顺序为杂草>大豆>玉米;在三个黑土亚类中硝酸还原酶活性以白浆化黑土酶活性最低,草甸黑土和典型黑土酶活性较高;在不同熟化度黑土中硝酸还原酶活性分布的顺序为厚层黑土>中层黑土>薄层黑土。     

甜菜硝酸还原酶的研究进展

施氮不当是影响甜菜产量、品质和生产效益的主要原因之一,而硝酸还原酶是氮素同化的关键酶,影响甜菜对氮吸收。文章分析了硝酸还原酶的特性及调控机理,阐述了甜菜硝酸还原酶的提取、纯化及一些基本特性、硝酸还原酶活力的测定方法和影响因素及其与产量质量的关系,并表述了结构基因表达调控的最新进展,这些研究内容对于提高氮肥利用率,提高甜菜的产量和品质具有重要意义。     

不同呼吸抑制剂对小麦幼苗根系硝酸还原酶活性的影响

为了从生理学角度阐明硝酸还原酶活性(NRA)和呼吸作用的关系,在水培条件下,研究了三羧酸循环的抑制剂之一丙二酸(C3H4O4)、呼吸链抑制剂叠氮化钠(NaN3)、呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)以及质膜H+-ATPase抑制剂钒酸钠(Na3VO4)对小麦幼苗根系硝酸还原酶活性(NRA)的影响。结果表明,当丙二酸浓度由0增加到1.0 mmol/L时,NRA直线下降,而当丙二酸浓度由1.0 mmol/L再增加到5.0 mmol/L时,NRA几乎保持不变;当NaN3浓度由0 mmol/L增加到1.0 mmol/L时,NRA近直线下降,当NaN3浓度由1.0 mmol/L增加至5.0mmol/L时,NRA下降趋势趋于平缓;在试验浓度范围内,呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚对NRA几乎无影响;质膜H+-ATPase的专一抑制剂钒酸钠也对NRA有抑制作用,当Na3VO4浓度由0增加到0.5 mmol/L时,NRA呈直线下降,后随Na3VO4浓度的继续升高,NRA总体呈下降趋势,但下降幅度较为平缓。小麦根系NRA活性依赖于根系呼吸作用的顺利进行,同时也对质膜H+-ATPase有依赖作用。     

浆水芹菜发酵过程中硝酸还原酶活性和亚硝酸盐含量的变化

为了给浆水芹菜的安全生产和消费提供理论依据,以芹菜为原料,在不同热烫时间、发酵温度和不同食盐含量条件下进行浆水芹菜发酵,测定了发酵过程中芹菜硝酸还原酶活性、亚硝酸盐含量及发酵汁pH的变化。结果表明,发酵过程中硝酸还原酶活性和亚硝酸盐含量的变化趋势基本一致,即随着发酵时间的延长逐渐增大,到第3天达最大值,然后迅速下降到较低水平;pH为4.5时硝酸还原酶活性与亚硝酸盐含量均达最大值;硝酸还原酶活性和亚硝酸盐含量在热烫3 min、发酵温度25~30℃、食盐含量为40 g/kg时均较低。     

饲料稻氮代谢特性研究

以饲料稻品种湘早籼24号和普通早稻品种中优早81为材料，研究了饲料稻氮代谢特性，结果表明，两水稻品种上三叶叶片内氮代谢关键酶活性变化趋势基本一致，氮素还原同化酶类硝酸还原酶、谷氨酰胺转化酶、谷氨酰胺合成酶的活性随着叶片的衰老籽粒成熟逐渐下降；而叶片内催化氮素降解的蛋白水解酶活性在籽粒灌浆初期在所下降，在籽粒灌浆后期又有所上升，加速了氮素的降解转移；籽粒蛋白质含量高的饲料稻品种比蛋白质含量较低的普通水稻品种具有更强的氮代谢关键酶活性。氮代谢关键酶活性的高低直接影响到籽粒内蛋白质的积累。     

不同形态氮素对大豆硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性及蛋白质含量的影响

利用硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)和混合态氮对3个栽培大豆品种花荚期植株进行诱导处理,研究不同形态氮素对功能叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性以及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,NH4+-N增加3个大豆品种功能叶片NR活性效果最好,其次是混合态氮,NO3--N效果较差;三种形态的氮素均能明显提高3个大豆品种功能叶片GS活性;在三种形态氮素诱导下,3个大豆品种的籽粒蛋白质含量均有不同程度的提高,且与其功能叶片NR和GS活性呈显著正相关(r=0.520*和0.550*);追施氮素对低蛋白大豆品种功能叶片NR、GS活性和籽粒蛋白质含量具有较好的促进作用。可以把大豆花荚期叶片NR和GS的活性作为高蛋白品种选育的参考指标之一。     

几个早稻品种(组合)氮代谢关键酶活性的比较研究

为探明不同早稻品种(组合)在相同栽培技术条件下氮代谢关键酶活性的差异,采用田间小区试验,研究了株两优99,湘早籼29,湘丰早119,湘早143,金优402,湘早籼24功能叶硝酸还原酶(NR)、蛋白水解酶等氮代谢关键酶的活性及其叶片、茎鞘、籽粒及糙米中全N,蛋白N含量的差异.结果表明,6个早稻品种(组合)其功能叶中NR活性差异较大,其中以湘早籼29与湘早籼24活性最强;蛋白水解酶活性在生殖生长后期差异大,以湘早籼29活性最强,其次为湘早籼24;水稻叶片、茎鞘、籽粒和糙米中全N,蛋白N含量湘早籼29与湘早籼24较其他品种(组合)要高,蛋白质产量也较其他品种(组合)有明显优势,但两者之间差异不明显.     

施用腐植酸对叶菜硝酸盐含量的影响

利用盆栽试验,研究了腐植酸对叶菜硝酸盐积累的影响。结果表明,合理施用腐植酸能降低叶菜类蔬菜硝酸盐含量,增强硝酸还原酶活性和增大硝态氮代谢库。通过试验,确定腐植酸最佳施用浓度为0.3g.L-1,此时,小白菜、生菜和菠菜的硝酸盐含量比对照分别降低64.52%、71.74%、72.39%,叶菜的硝酸还原酶活性达到最大值,小白菜和生菜的硝态氮代谢库达到最大值。而菠菜的硝态氮代谢库却在腐植酸施用浓度为0.4 g.L-1时达到最大,这是由蔬菜品种间存在差异导致。     

吉林省不同年代育成大豆品种硝酸还原酶活性变化及其与产量的关系

对吉林省1923至1999年育成的16 个主要栽培大豆品种叶片硝酸还原酶活性的比较研究表明:大豆叶片硝酸还原酶活性在第四节期(V4)较低,盛花期(R2)最大,此后又迅速下降; 盛花期硝酸还原酶活性随品种育成年代的推进而增加,76年来增加了32.47%,平均每年增加0.43%;大豆叶片硝酸还原酶活性与产量、光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量呈正相关,其中盛花期叶片硝酸还原酶活性与产量关系最密切(P＜0.05),可作为高产品种的选择指标.     

水分胁迫下3种针叶树幼苗抗旱性与硝酸还原酶和超氧化物歧化酶活性的关系

采用PEG ( 60 0 0 )根际渗透胁迫处理 ,测定了水分胁迫下马尾松、火炬松、水杉幼苗硝酸还原酶 (NR)和超氧化物歧化酶 (SOD)活性变化。结果表明 ,在水分胁迫下各苗木NR和SOD活力都呈下降趋势。NR和SOD活性以及RWC两两间均呈明显的线性正相关。从 3个树种抗旱性与NR和SOD活性下降程度来看 ,抗旱性较强的马尾松NR和SOD活性下降幅度均最小 ;抗旱性较差的水杉NR活性下降幅度最大 ,SOD居第 2位 ,抗旱性居中的火炬松NR活性下降幅度居第 2位 ,而SOD居第 1位。表明 3个树种抗旱性与胁迫下NR活性呈明显正相关 ,而与SOD活性没有明显的相关性。NR活性可以作为这 3个树种间抗旱能力评定的有效生化指标 ,SOD活性可以作为参考指标。表 2参 1 5     

壳聚糖对茶树氮代谢影响

选取龙井43、浙农113两个盆栽茶树品种,研究不同浓度的壳聚糖液喷施茶树叶片,对茶树叶片内硝酸还原酶活性、全氮和可溶性蛋白含量变化的影响.结果表明:在0、50、100、150、200 mg·L-1 5种不同的壳聚糖溶液喷施浓度处理下,浓度低于150 mg·L-1时,随着喷施浓度提高,茶树叶片中全氮、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性均呈现提高趋势,但进一步增加至200 mg·L-1时,上述3项测定指标值下降.说明壳聚糖对茶树氮代谢具有一定的调节作用.     

微肥对尖叶菠菜硝酸盐积累的拮抗效应研究

研究了微肥对尖叶菠菜硝酸盐积累的拮抗效应,结果表明:微肥配合尿素施用与单施尿素相比,尖叶菠菜的生物量最多可增加25.77%;硝酸盐含量最多可减少29.74%;硝酸还原酶活性最多可提高28.27%.     

O3污染胁迫下冬小麦的伤害症状及其对叶片氮代谢脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

采用开顶式气室模拟研究O3污染胁迫对冬小麦叶片可见伤害症状、氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响,结果表明冬小麦在O3胁迫下表现出明显的受害症状,且O3浓度越高受害症状越严重。O3浓度升高导致不同生长期冬小麦叶片硝酸还原酶活性显著降低,当O3浓度为40～120 nL.L-1时,拔节期、抽穗期和乳熟期的叶片硝酸还原酶活性分别比对照处理降低45.4%～92.9%、58.0%～93.5%和90.0%～93.2%。O3污染胁迫对冬小麦叶片硝态氮和铵态氮含量也有影响,但是随着O3浓度、冬小麦生长期的不同影响不一样;冬小麦叶片脯氨酸和谷胱甘肽含量在O3污染胁迫下变化也各异。在冬小麦抽穗期,当O3浓度为40、80 nL.L-1时,脯氨酸含量分别比对照处理提高163.9%和173.2%,但是在O3浓度为120 nL.L-1时却降低42.4%。O3污染胁迫下拔节期冬小麦叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著比对照处理增加,而抽穗期GSH含量在较高O3浓度胁迫下却显著地比对照处理降低,说明植物在O3胁迫下表现出不同的调节和适应机制。     

施氮量对马铃薯氮素积累及功能叶片生理特性的影响

为探讨不同季节马铃薯氮素高效利用的相关机理,指导不同季节马铃薯的氮肥运筹,提高氮肥施用效率。通过春、秋季盆栽试验,比较6个施氮水平下春、秋马铃薯氮素积累及功能叶片生理特性的差异。结果表明:(1)随施氮量的增加,春马铃薯硝态氮含量增加,秋马铃薯则先增后减;春、秋马铃薯硝酸还原酶活性均随施氮量增加呈现先增后减。同等肥力下,块茎形成期与块茎成熟期春马铃薯的硝酸还原酶活性峰值比秋马铃薯分别高出35.3%、74.0%。(2)春、秋马铃薯植株氮含量、氮素积累量随施氮量的增加而增加;同一生育时期同等肥力下,春马铃薯植株氮含量、氮素积累量均高于秋马铃薯。(3)生理指标中叶片硝态氮与植株氮含量相关系数较高。     

叶面喷施丙三醇对韭菜硝酸盐含量的影响

为获得降低硝酸盐累积的调控技术,促进无公害蔬菜的生产,对韭菜叶面喷施甲醇、丙三醇、葡萄糖、尿素和二氧化碳气肥,研究其对硝酸盐含量的影响。结果表明,1.0%的丙三醇溶液能明显降低硝酸盐的累积,降幅可达14.29%~21.90%,喷施6.0%尿素使韭菜叶片中硝酸盐含量增加8.85%。1.0%丙三醇溶液处理后第3天,韭菜叶片中的硝酸还原酶活性降低24.3%,同时蛋白质、叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fo、Fm、qP和ETR与清水对照相比,均有不同程度的上升,增加幅度分别为27.67%、14.76%、7.55%、16.36%、7.69%、11.22%。     

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。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下 4个品种水稻 (汕优 63、扬稻 6号、泗优 917、农垦 57) 的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性 (NRA) 和谷氨酰胺合成酶活性 (GSA)。结果表明, 1mmol·L-1 NH 4 培养下, 水稻生长无明显差异, 而 1mmol·L-1 NO-3 培养 28d后, 各品种水稻生长差异显著, 其中, 扬稻 6号生长最优, 农垦 57最差; 籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高, 其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出 58 7%, GSA高出 34 6%, 籼稻根系GSA是粳稻根系的 3 2倍, 说明籼稻对NO-3 的吸收利用优于粳稻。