小麦叶内硝酸还原的代谢库

随营养液中No_3~-浓度升高,叶片内No_3~-总量、代谢库大小(NIPS)及硝酸还原酶(NR)活性均升高,其中MPS与NK活性呈同步变化;No_3~-浓度达2.0mmol/L时,两者趋于稳值;若再增加NO_3~-浓度,则被吸收的NO_3~-积累于液泡中,而代谢库中NO_3~-含量(MPS)与NO_3~-总量之比有一定程度降低。低氮(NO_3~-浓度为1.0 mmol/L)情况下,反应液中无NO_3~-时,叶片内NR活性品种间有差异,但在50 mmol/L NO_3~-反应液中则品种间无差异;NK活性高的品种鲁麦8号及品种321叶内有大的NO_3~-代谢库,反应液中NO_3~-对NR活性刺激程度低,代谢库NO_3~-含量与叶NO_3~-总量之比高,而叶组织长时间反应过程中其NR活性衰减速率低。     

植物的谷氨酸合成酶

植物可以利用的氮源主要是NO_3~-和NH_4~+,与固氮生物共生的植物还可直接利用分子态氮。无机氮素主要以氨的形态参入有机化合物,非氨态的氮源被植物吸收后大都是先由植物将其转化成氨.植物在光呼吸及各种含氮化合物的分解及相互转化等代谢     

氮素营养对药用菊花氮代谢及产量品质的影响

采用盆栽试验,以药用菊花为供试材料,选用酰胺态氮[CO(NH_2)_2-N]、硝态氮(NO_3~--N)和铵态氮(NH_4~+-N)为供试氮肥,分别设定3个氮素水平,采用L9(34)正交设计,研究氮素营养对药用菊花氮代谢、产量和品质的影响。结果表明:氮素形态对药用菊花氮代谢、产量和品质的影响存在较大差异。酰胺态氮和硝态氮混合施用时药用菊花单株花序干重最大,铵态氮对菊花叶片NR活性、游离氨基酸、可溶性蛋白以及花序中绿原酸含量的影响较大,酰胺态氮对菊花叶片GS活性和花序中总黄酮含量的影响大于铵态氮和硝态氮,硝态氮对菊花花序木犀草苷含量的影响最大;处理5即施酰胺态氮1.5 g·pot~(-1)、铵态氮1.5 g·pot~(-1)、硝态氮3.0 g·pot~(-1)、总氮量6.0 g·pot~(-1)时,菊花花序中3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸含量高于缺氮处理近1倍。可见,氮素营养可提高药用菊花氮代谢关键酶活性和氮代谢产物,提高药用菊花成分含量和单株花序干重。     

NO_3~-转运蛋白在植物适应逆境中的功能研究进展

氮是植物生长发育所必需的大量元素,参与植物体内各种代谢活动。硝态氮(NO_3~-)是植物可吸收利用的主要无机氮源。NO_3~-转运蛋白不仅介导植物正常生长发育过程中NO_3~-的吸收、转运和再利用,还参与调控植物对多种逆境的适应过程。结合最新报道,重点总结了近年来关于NO_3~-转运蛋白在植物适应低NO_3~-、低K+、盐、干旱及重金属镉等胁迫中的重要作用的研究进展,以期为今后进一步深入探究植物抗逆机理提供依据和参考。     

稀土元素对小麦幼苗氮素吸收及其同化的影响

稀土元素浸种能够促进小麦(Triticum aestivum L.)幼苗对NO_3~-的吸收,提高硝酸还原酶活力。这些效应与稀土浓度有关,低浓度有促进作用,高浓度则有抑制作用。稀土元素处理还能促进小麦幼苗体内NO_3~-的同化还原,使硝态氮含量降低,氨基氮含量增加,促进了氮素代谢过程。     

桧叶白发藓对不同氮源胁迫的形态和生理响应

桧叶白发藓(Leucobryum juniperoideum)在我国东南部常见,被认为是一种理想的、适用于庭院栽培的苔藓植物,而氮是植物必需的矿质元素,但过量摄入会对其造成伤害,近年来氮沉降水平的提高对苔藓植物的多样性造成了严重影响。该研究为揭示氮沉降加剧对桧叶白发藓的影响,以经6个月断茎培养的桧叶白发藓配子体为材料,用Ca(NO3)2、NH4HCO3和NH4NO3代表三种氮源,设置2、4、8、16gN·m-2 4个水平,以喷洒去离子水为对照,进行不同氮源的胁迫试验。结果表明:氮处理浓度的增加引起组织氮含量的显著提高,增加幅度分别为69.1%、25.7%和43.1%;同时引起植株坏死率显著上升,增加幅度分别为16.5%、12.5%和13.9%。三种氮源处理对株高和净重的影响有显著差异,低浓度的铵态氮(4gN·m-2)引起株高和净重的显著增加,而硝态氮和混合态氮处理差异不显著;加氮浓度的进一步提高,引起株高和净重的减低,硝态氮处理的减低幅度最大,铵态氮的降低幅度最小。三种氮源处理均引起叶绿素含量先上升后下降,但同一水平铵态氮处理的叶绿素含量要高于其它两种氮处理,而且引起叶绿素含量下降的处理浓度要高于其它两种氮源;三种氮源均引起SOD活性显著增加、可溶性蛋白和脯氨酸含量先升后降,但不同氮源间生理指标的变化不同步。这说明桧叶白发藓对硝态氮胁迫的响应比铵态氮敏感,硝态氮的增加对桧叶白发藓造成严重危害,而少量的铵态氮(4gN·m-2)则能促进桧叶白发藓的生长。研究结果可作为桧叶白发藓繁殖与生产的氮源。     

水培硝态氮浓度对冬小麦幼苗氮代谢的影响

以Hoagland营养液为培养基质,以冬小麦为试材,动态测定高(含NO3--N15mmol·L-1)、中(含NO3--N7.5mmol·L-1)、低(含NO3--N2.5mmol·L-1)三种氮水平处理条件下硝态氮的吸收和累积、硝酸还原酶活性、铵态氮含量、小麦吸氮量及根系活力,分析不同供氮水平对冬小麦硝态氮吸收、还原、转运的影响,探讨不同供氮条件下,植物地上、地下部分硝态氮代谢的变化。结果表明:水培条件下,营养液NO3-的消耗量、pH变化、植株全氮以及根系活力均能较好地反映不同氮水平对植株硝态氮代谢的影响;高氮条件下植物体内NO3-进一步同化较中氮弱,冬小麦植株积累了较多的NO3-,而非过多的吸收营养液中的NO3-。不同氮浓度处理下,NO3-的供应与植株NRA间无相关关系,根系与地上部的变化曲线不同;NO3-供应浓度高时,植物地上部是主要同化部位;低浓度时根部是主要同化部位。虽然NO3-是一种安全的氮源,但供应过高则抑制体内硝态氮进一步同化,而供应过低,植物吸收NO3-量不足、根系活力下降,不利于小麦幼苗氮素营养。     

短期增温对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用的影响

全球变暖引起陆地生态系统和整个生物圈一系列生态问题,未来全球平均气温的持续增加将使这些问题进一步加剧。目前增温、氮沉降和森林更新方式对中亚热带土壤氮磷等养分的影响已有部分研究,但增温对亚热带森林的氮磷耦合作用的影响仍然未知。以中亚热带杉木(Cunninghamia lanceolate)幼苗为研究对象,设置埋设电缆以加热土壤增温实验(增温幅度(5±0.5)℃),研究短期增温对土壤含水量、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)、土壤氮磷养分,以及氮(N)、磷(P)耦合作用的影响。结果表明:短期增温对全氮、全磷无显著影响;增温第1年显著提高了有效氮、铵态氮(NH_4~+)和有效磷的含量,显著降低了MBN含量。增温第2年,土壤中有效磷、NH_4~+和MBP含量显著下降;短期增温虽然对土壤全N/P,有效N/P的影响不显著,但是增温使铵态氮/硝态亚硝态氮(NH_4~+/(NO_3~-+NO_2~-))显著降低;此外,增温显著降低了MBN/MBP,缓解了微生物对磷的限制。相关性分析表明,耦合作用不仅受N和P之间相互作用的影响,也受土壤温度、水分含量等其他因素的影响。研究表明,短期增温并未对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用产生显著影响,但增温后降低了有效氮、有效磷的含量。因此,在未来全球变暖背景下,研究结果为中亚热带森林生态系统的的健康发展和科学管理提供重要的理论依据。     

增温和CO2浓度加倍对川西亚高山针叶林土壤可溶性氮的影响

采用全自动微气候控制的"人工模拟气候实验系统"研究了增温和CO2浓度加倍对川西亚高山针叶林土壤硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)、游离氨基酸(FAA)、可溶性有机氮(DON)和可溶性总氮(TSN)的影响。结果表明:1在种植油松苗木组,增温处理显著降低了土壤NO_3~--N含量,不同处理0—15 cm土层NO_3~--N含量均显著小于15—30 cm层;而在未种树组,增温处理显著增加了土壤NO_3~--N含量,0—15 cm土层NO_3~--N含量显著高于15—30 cm层,这表明增温促进了油松苗对NO_3~--N的吸收。2在种植油松苗木组,增温(ET)、增CO_2(EC)及两者的共同作用(ETC)均显著增加了土壤NH_4~+-N、DON和TSN含量;在未种树组,ET显著增加了土壤NH_4~+-N、FAA、DON和TSN含量,EC和ETC对NH_4~+、FAA、DON和TSN含量具有微弱影响或没有显著影响。不同处理0—15cm层土壤NH_4~+-N、FAA、DON和TSN的含量显著大于15—30 cm层。3种植油松苗木组土壤NO_3~--N、NH_4~+-N、FAA、DON和TSN含量均显著低于未种树组,这是由植物对氮素的吸收消耗造成的。研究结果表明,EC、ETC主要通过植物根系作用促进了NH_4~+-N、DON和TSN含量增加,而ET处理通过影响土壤微生物和植物根系来促进NH_4~+-N、FAA、DON和TSN含量的增加。     

氮素形态对小麦花后不同器官内源激素含量的影响

采用盆栽方法,研究了酰胺态氮、铵态氮和硝态氮对小麦(Triticum aestivum)花后根系、旗叶和籽粒内源激素IAA、GA₃、ABA和ZR含量的影响。结果表明,小麦不同器官的内源激素含量对3种氮素形态的响应不同。氮素形态调节籽粒灌浆是通过根系、旗叶和籽粒中内源激素的协同作用而实现的。酰胺态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5~15 d,旗叶GA₃含量、籽粒IAA和ABA含量较高,籽粒灌浆速率(Grain-filling rate, GFR)较高;花后15~25 d,根系GA₃含量、旗叶IAA和GA₃含量、籽粒ABA含量较高,籽粒IAA含量较低,GFR较低。铵态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5 d,籽粒ZR含量较高;花后15 d前后,籽粒IAA、ABA含量较低,GFR较低;花后20~25 d,根系ZR、GA₃含量较低,旗叶IAA、GA₃含量较低,ABA含量较高,籽粒ABA、GA₃含量较低,IAA含量较高,GFR较高。铵态氮比硝态氮处理的小麦籽粒粒重显著增加。铵态氮和酰胺态氮处理比硝态氮处理增产显著。建议在‘豫麦49’施肥时,使用铵态氮或酰胺态氮并配施硝化抑制剂。     

不同盐浓度对红萍生长及若干生理指标的影响

低盐浓度（０．２％ＮａＣｌ）对红萍生长有促进作用,处理组形态比对照厚而大朵,根系较长,且健壮,含水量与对照相似,但高浓度使萍体含水量明显减少。萍体ＮａＣｌ积累量随着培养液中盐浓度的增加而增加。生产指标测定表明,在低盐浓度下生长的红萍,叶绿素含量、固氮酶活性和全氮含量明显增加,可溶性糖含量则最低。低盐浓度促进红萍生长的原因可以归结为光合作用和固氮能力提高的结果。     

喀斯特洼地湿沉降氮形态及硝酸盐同位素组成的垂向分布特征

为探明喀斯特洼地湿沉降中氮形态及硝酸盐同位素组成的垂向分布特征,于2015年雨季(5—8月)采集了贵州省普定县的典型喀斯特农业洼地湿沉降样品,对样品中各形态氮的浓度和硝酸盐同位素组成进行了分析。结果表明,湿沉降对洼地排放的铵态氮具有较强的捕获效应,湿沉降中有机氮的来源与农业活动密切相关。湿沉降中硝态氮浓度垂向差异性不大,但其同位组成表明较多土壤释放氮氧化物的贡献。雨季喀斯特洼地湿沉降的氮主要形态为NH_4~+-N,各形态氮浓度的垂向差异表现为洼地的NH|_4~+-N和DTN的浓度普遍高于山顶,5—7月洼地的DON浓度高于山顶,8月洼地的DON浓度低于山顶。山顶降雨中δ~(15)N-NO_3~-值为-4.8‰±2.3‰,δ~(18)O-NO_3~-为58.1‰±7.6‰;洼地降雨中δ~(15)N-NO_3~-值为-7.3‰±3.3‰,δ_(18)O-NO_3~-值为57.3‰±6.6‰。山顶的硝酸盐同位素组成较洼地偏正,这与农田释放的NO_x贡献及其扩散过程中可能发生的分馏作用有关。δ~(15)N-NO_3~-值的月际变化特征表明,在不同月份各NO_X源对雨水硝酸盐的贡献存在差异。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜植株氮化合物含量和硝酸还原酶活性的影响

研究了外源亚精胺(Spd)在营养液栽培中,对盐胁迫下耐盐性不同的两品种黄瓜幼苗体内硝态氮、铵态氮、脯氨酸(Pro)含量和硝酸还原酶(NR)活性的影响。结果表明,外源Spd显著减小了盐胁迫引起的铵态氮、Pro含量的升高幅度和NR活性、硝态氮含量的降低幅度,且对盐敏感型黄瓜品种影响幅度较大。表明Spd可明显减缓盐胁迫对黄瓜幼苗氮素营养代谢的影响。     

NO_3~-上运和液泡内NO_3~-外流对小麦叶内硝酸还原酶活性的调节

NO_3~-亏缺能使叶片硝酸还原酶活性(NRA)和NO_3~-总量降低,而根部NO_3~-吸收及上运能力提高,以亏缺2d的幼苗最为明显,该幼苗经12hNO_3~-吸收,叶片的NRA高于未经亏缺的幼苗,但NO_3~-含量以后者为高,代谢库中NO_3~-含量前者高于后者。提高营养液中NO_3~-浓度,NO_3~-上运速率升高,叶片内NRA增加。叶片组织暗中无氧保温40min后,代谢库体积渐大,液泡内NO_3~-有外流产生;Cl~-可促使液泡内NO_3~-外流,代谢库中NO_3~-量增加,NRA升高。NRA在体内测定条件下,保温3h后,NO_2~-产生趋于稳值,NRA降至最低;系统中加KCl或KNO_3使NO_2~-产生趋于稳值的时间延长,且能提高NO_2~-积累总量。     

城乡交错带土壤氮素空间分布及其影响因素

城乡交错带土壤氮素是城乡生态系统中最重要的氮源与氮汇,但是城市化下的土壤氮素分布及其影响机制还不清楚,基于3S平台研究了土壤氮素在成都西郊城乡交错带的空间分布特征及城市化对土壤氮素的影响。结果表明,研究区内土壤全氮(STN)、硝态氮(NO_3~--N)和铵态氮(NH_4~+-N)含量均值分别为(1.46±0.06)g/kg、(50.04±3.59)mg/kg和(6.72±0.53)mg/kg。区内土壤氮素含量从近郊向远郊逐渐增高,STN和NO_3~--N含量为中部高于南北部,NH_4~+-N含量则由西北部和东南部向中部递增。方差分析表明,区内不同土地利用方式下STN、NO_3~--N和NH_4~+-N含量差异显著(P0.05)。回归分析显示STN含量与建筑密度(BD)、道路密度(RD)均呈现显著线性负相关(P0.05),NO_3~--N含量与道路密度呈极显著线性负相关(P=0.001),与建筑密度关系不明显(P=0.217)。土壤NH_4~+-N与建筑密度呈显著负线性相关(P=0.001),与道路密度呈显著指数相关关系(P=0.021)。研究结果显示城市发展使得城乡交错带土壤氮素含量降低,这种影响伴随着建筑面积的增加,道路长度的增加而加强。     

外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗氮素代谢的影响

以较为耐热的黄瓜品种‘津春4号’为试材,在人工气候箱中,采用石英砂培加营养液浇灌的栽培方式,研究了外源亚精胺( Spd)对高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗氮素代谢的影响.结果表明:短期高温胁迫处理,尤其是4h内,植株硝态氮含量降低而铵态氮含量升高;外源Spd预处理使幼苗体内硝态氮和铵态氮含量升高且硝酸还原酶(NR)活性增强.较长期高温胁迫处理下,幼苗根系中硝态氮含量升高但向地上部运输受阻,根系NR钝化,根系和叶片中铵态氮含量均显著升高;高温胁迫下喷施Spd,除进一步促进根系吸收硝态氮且向地上部运输外,根系和叶片NR活性亦有所升高,从较长期的效果看,外源Spd还具有防止铵态氮过度积累、促进幼苗体内氮素代谢趋于正常的作用.     

氮素形态对小白菜生长和碳氮积累的影响

水培条件下,研究不同氮素形态(硝态氮、铵态氮、甘氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、牛血清蛋白,以及甘氨酸与硝态氮、牛血清蛋白与硝态氮的混合氮源)对小白菜生长和碳氮积累的影响.结果表明:不同氮素形态对小白菜质量、碳氮积累量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和游离氨基酸含量的影响不同;硝态氮处理下小白菜地上部分和根的干质量与鲜质量均最大;甘氨酸对小白菜根系的生长及碳氮积累具有明显的促进作用;在3种氨基酸中,谷氨酰胺更有利于小白菜地上部分的生长和氮积累.聚类分析表明,9种氮素形态处理按营养效应大小分为:硝态氮、谷氨酰胺＞甘氨酸与硝态氮混合氮源、牛血清蛋白与硝态氮混合氮源、甘氨酸、铵态氮＞丙氨酸、牛血清蛋白、对照.有机氮源可以作为小白菜生长的氮源,不同的氮素形态对植物产生的生理效应不同.     

内蒙古典型草原马粪分解过程中氮素组分的变化

2008年6月至2009年9月,在野外条件下,采用堆置于地表和埋入地下2种处理方式,研究了内蒙古典型草原马粪分解过程中氮素组分的变化特征.结果表明： 2种处理残留马粪中,氨态氮、氨基酸态氮和氨基糖态氮在分解前期(0~90 d)维持较高浓度,后期(330~450 d)浓度显著降低;酸解未知氮和非酸解未知氮浓度随分解呈升高趋势,分解后期升高幅度更为明显.鲜马粪中,铵态氮是无机氮的主要存在形态,随分解呈逐渐降低趋势;鲜马粪中的硝态氮浓度较低,其在残留马粪中的淋溶损失较低,随分解逐渐累积.马粪埋入地下,对铵态氮以气态氨的挥发过程有显著影响,对其他氮素组分的影响不明显.马粪分解前期,氮素矿化的主要有机氮源为氨态氮、氨基酸态氮和氨基糖态氮,后期主要为酸解未知氮和非酸解未知氮.铵态氮的生物有效性主要体现在马粪分解前期,硝态氮则体现在分解后期.     

不同氮源对布朗葡萄藻生长、总脂和总烃含量的影响

以能源微藻布朗葡萄藻Botryococcus braunii 764和Botryococcus braunii 765为实验材料,采用实验室一次性培养的方法,研究了不同氮源及浓度对其生长、总脂和总烃含量的影响.结果表明,B. braunii 764和B. braunii 765的最适氮源均为硝态氮,且均能够利用硝态氮、亚硝态氮、铵态氮和尿素进行生长,但是不同氮源及其浓度对这两株藻的生长、总脂和总烃含量的影响不同.B. braunii 764生长速度较B. braunii 765缓慢,但是B. braunii 764的总脂和总烃含量均高于B. braunii 765,最高分别达27.61%和34.21%.以硝态氮为氮源时,B. braunii 764的细胞OD值、生物量、总脂和总烃含量分别为1.38、1.81 g/L、27.61%和34.21%,均显著高于其它试验组,而以尿素为氮源时,B. braunii 765的最大OD值为1.87,以硝态氮为氮源时,其生物量(2.15 g/L)和总烃含量(27.89%)最高,而铵态氮对二者生长的促进作用以及总脂和总烃含量的影响不明显.综合考虑,硝态氮是两株葡萄藻较为理想的氮源,而B. braunii 764可以作为一种较有潜力的能源微藻进行开发利用.     

不同氮源对红花幼苗生长及营养成分影响

为了提高红花苗菜产量,探讨氮源与红花幼苗生长的关系,该研究以1-3、H-7和3-10红花株系为试验材料,采用盆栽砂培试验,以不施肥为对照,研究铵态氮、硝态氮、生物有机肥、尿素、生物有机肥/铵态氮、生物有机肥/硝态氮、生物有机肥/尿素、铵态氮/硝态氮等9个处理对红花幼苗生物学性状、可溶性糖、可溶性蛋白质、硝酸盐、羟基红花黄色素A、黄酮等的影响。结果显示:(1)与对照相比,所有施氮处理红花幼苗的株高、单株鲜质量、食用部分质量和生物学产量均有提高,其中尿素处理红花幼苗的食用部分质量、单株鲜质量和生物学产量最高,比对照平均增加了34.16%、25.15%和35.63%,产出比均值达81.94,其次为生物有机肥/硝态氮处理,比对照平均增加27.59%、21.78%和29.81%,产出比均值达78.18。(2)与对照相比,铵态氮和硝态氮处理均降低了红花幼苗可溶性糖含量,尿素处理显著增加红花幼苗可溶性蛋白含量,生物有机肥/尿素处理的幼苗可溶性蛋白含量仅低于尿素处理。(3)铵态氮、硝态氮和尿素与生物有机肥配施处理,红花幼苗的硝酸盐含量增加幅度小于铵态氮、硝态氮和尿素单施,表明生物有机肥处理可降低红花幼苗的硝酸盐含量。(4)不同氮源对红花幼苗羟基红花黄色素A没有显著影响;与对照相比,仅生物有机肥/硝态氮处理的红花幼苗中黄酮略有增加,其他处理的黄酮含量均下降。研究表明,氮源为生物有机肥/硝态氮时,红花幼苗生物学产量、可溶性糖、可溶性蛋白和黄酮含量相对较高,而硝酸盐含量相对较低,为红花苗菜生产最佳氮源。