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     

氮素类型和剂量对寒温带针叶林土壤N2O排放的影响

大气氮沉降输入会增加森林生态系统氮素有效性,进而改变土壤N_2O产生与排放,然而有关不同氮素离子(氧化态NO_3~--N与还原态NH_4~+-N)沉降对土壤N_2O排放的影响知之甚少。以大兴安岭寒温带针叶林为研究对象,构建了3种类型(NH_4Cl、KNO_3、NH_4NO_3)和4个施氮水平(0、10、20、40 kg N hm~(-2)a~(-1))的增氮控制试验,利用流动化学分析仪和静态箱-气相色谱法4次/月测定凋落物层和矿质层土壤无机氮含量、土壤-大气界面N_2O净交换通量以及相关环境因子,分析施氮类型和剂量对土壤氮素有效性、土壤N_2O通量的影响探讨氮素富集条件下土壤N_2O通量的环境驱动机制。结果表明:施氮类型和剂量均显著影响土壤无机氮含量,土壤NH_4~+-N的积累效应显著高于NO_3~--N。施氮一致增加寒温带针叶林土壤N_2O排放,NH_4NO_3促进效应最为明显,增幅为442%-677%,高于全球平均水平(134%)。土壤N_2O通量与土壤温度、凋落物层NH_4~+-N含量正相关,且随着施氮水平增加而增加。结果表明大气氮沉降短期内不会导致寒温带针叶林土壤NO_3~--N大量流失,但会显著促进土壤N_2O的排放。此外,外源性NH_4~+和NO_3~-输入对土壤N_2O排放的促进作用具有协同效应,在未来森林生态系统氮循环和氮平衡研究中应该区分对待。     

大伙房水库流域水源涵养林植被类型对土壤NH_4~+-N和NO_3~--N淋溶的影响

流域内植被类型是土壤氮素淋溶迁移的重要影响因子,降雨丰水季节不同植被类型土壤氮素淋溶是量化评价流域土壤氮素流失和水质变化的关键。本研究采用离子交换树脂袋法分析降雨丰水期槭树-蒙古栎林、落叶松人工林和山杨林3种植被类型土壤NH_4~+-N和NO_3~--N淋溶季节动态特征。结果发现,降雨丰水期(7—9月)不同植被类型土壤无机氮含量(NH_4~+-N和NO_3~--N)动态变化差异显著(P0.05),NH_4~+-N在无机N中占73.4%~93.3%,槭树-蒙古栎林、山杨林NO_3~--N含量7月份最大,而落叶松人工林NO_3~--N含量8月份最大;土壤氮素淋溶的主要成分是NO_3~--N,落叶松人工林土壤氮潜在性淋溶高于槭树-蒙古栎林和山杨林;土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)随着土层加深逐渐减小,阔叶林MBC和MBN显著大于落叶松人工林;土壤N淋溶量与MBN呈显著负相关,证明土壤微生物N固持作用能减少N淋溶流失。据此结果,建议在该流域开展水源涵养林建设中应加强河岸带天然林保护和促进人工水源涵养林转变为天然次生林。     

氮素形态对小麦叶片谷氨酸合成酶的影响

植物可以利用的两种主要结合态氮NO_3~-和NH_4~+对植物的生长和代谢有不同的效应。一个多世纪以来,人们对这个问题进行了不少研究,但主要侧重于植物的吸收和各种中间代谢物含量的分析,对各代谢途径的酶研究很少。     

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。     

钼和6-BA对缺钼番茄叶片中硝酸还原酶活性恢复的影响

硝酸还原酶(NR)在植物的氮素营养上是一个关键酶,NO_3~-进入植物体内,首先须经过NR的催化作用才能被还原为NO_2~-,然后再经过其他种酶的作用被同化到蛋白质上。所以对NR的研究一直受到重视。 Nicholas和Nason证明NR中含有金属钼(Mo),以后又有不少工作者研究了Mo与NR的关系。肯定指出Mo构成NR的辅基,处于该酶的活性中心。但是NR又     

川西亚高山针叶林主要树种对土壤中不同形态氮素的吸收差异

在陆地生态系统中,植物对土壤有机氮(主要指氨基酸)的获取是一个普遍的生态学现象,然而植物对土壤有机氮的吸收速率及土壤有机氮在植物养分供应中所占比例仍不清楚。为探究土壤无机氮和有机氮对西南高寒森林植物氮源的贡献效应,以川西亚高山针叶林两个主要树种云杉(Picea asperata)和红桦(Betula albo-sinensis)的幼苗为研究对象,采用稳定同位素标记法对K~(15)NO_3、~(15)NH_4Cl和(U-~(13)C_2/~(15)N)甘氨酸3种氮素进行示踪,分析了两个树种对无机氮(NH_4~+-N和NO_3~--N)和有机氮(甘氨酸)的吸收速率及其差异。结果显示:(1)云杉和红桦幼苗在施加同位素标记物2 h后,两种幼苗细根的13C和~(15)N均出现明显的富集现象,表明两种树种幼苗均能吸收甘氨酸。(2)与甘氨酸和NH_4~+-N相比,云杉和红桦幼苗对NO_3~--N有显著的偏好吸收,其吸收速率为NH_4~+-N和甘氨酸吸收速率的5–10倍。(3)两个树种的幼苗对甘氨酸也有较高的吸收速率,其吸收速率高于对NH_4~+-N的吸收速率,表明土壤有机氮(如氨基酸)也是亚高山针叶林植物养分获取的重要氮源。     

植物体内NO3^—可给性对硝酸还原酶活性的调节

评述植物叶片中NO_3~-可给性对活体硝酸还原酶(NR)活性的调节,指出根部NO_3~-的不断供给及液泡内NO_3~-的外流可以使细胞质内的NO_3~-维持一定水平,这对NR的诱导及整个NO_3~-还原系统高活力的稳定是必需的。NO_3~-对NR的诱导反映在NR的mRNA转录水平上。     

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。     

菠菜和菜豆对二氧化氮的反应和抗性

比较了菠菜和菜豆在光下或暗中接触不同浓度NO_2时的反应。菠菜的抗性强于菜豆,是由于它既能忍受NO_2~-的大量积累,又有代谢NO_2~-的较强能力。菠菜在光照下,高浓度NO_2熏气所产生的伤害不是由于NO_2~-的积累,而是与NH_3的大量积累有关。NH_3的积累:一方面由于NiR活性不受熏气影响,另一方面由于GS/GOGAT活性受到阻抑所致。     

NADH-硝酸还原酶组分酶的活性测定

NADH—硝酸还原酶(NADH—nitrate reduc—tase,EC 1.6.6.1,NADH—NR)是硝态氮同化的关键酶,它能以NADH为电子供体,还原NO_3~-为NO_2~-。由于它在植物氮代谢中的重要作用,国内外已对它的诱导和活性调节进行了广泛的研究。 NADH—NR是组分酶复合物,改变电子供体或受体,可测到 NADH—NR的二个组分酶活性,     

浅谈NH4NO3和植物根部环境pH的关系

1897年在灭菌条件下证明铵盐不经转变成硝酸盐也能为植物吸收,此后,植物既能吸收NO_3~--N,又能吸收NH_4~_ N已为人所共知。为此,有些学者认为,植物吸收NH_4NO_3的阴阳离子的量很     

不同氮素形态及其配比对盐胁迫下紫苏生理特性的影响

以60 mmol·L~(-1)NaCl处理紫苏幼苗为对象,研究不同氮素形态配比对盐胁迫下紫苏生长、叶绿素含量、可溶性蛋白质、抗氧化酶和氮素代谢相关酶活性的影响,为进一步研究盐胁迫环境下紫苏生产中氮肥的合理调控提供理论依据。结果表明:非盐胁迫下,当NH_4~+-N/NO_3~--N=25∶75时,紫苏地上部分的鲜重和干重、总叶绿素含量、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性都显著高于其他氮素处理;在盐胁迫下,紫苏生长受到抑制,叶绿素含量降低,可溶性蛋白和MDA含量增加,抗氧化酶活性升高,氮代谢相关酶NR和GS活性也升高; NaCl胁迫下,当NH_4~+-N/NO_3~--N=25∶75时,紫苏叶片的叶绿素含量、SOD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量最高,MDA含量最低;当NH_4~+-N/NO_3~--N=50∶50时,POD活性最高;叶片中NR和GS活性都随着硝态氮比例的增加不断升高,并在NH_4~+-N/NO_3~--N=0∶100达到最大值,酰胺态氮处理组的NR和GS活性均低于全硝处理,但高于全铵处理组;不同氮素形态及配比对盐胁迫下紫苏叶绿素含量、氮素代谢和抗逆调节指标、产量影响显著;研究发现,在盐胁迫下,铵硝混合配施比单独施用全硝、全铵和酰胺态氮效果好,并且NH_4~+-N/NO_3~--N=25∶75处理更有利于维持抗氧化酶、氮代谢酶活性,缓解盐胁迫对紫苏幼苗生长的抑制,促进鲜重和干重的增加,从而维持较高的耐盐性。     

氮素营养对红萍生理特性的影响 Ⅰ硝态氮的作用

不同氮源对红萍(Azolla imbricata)的生长和固氮作用都有影响。尿素的抑制作用最为严重,铵态氮次之,硝酸态氮最轻,硝酸铵作用介于铵态氮和硝酸态氮之间。这几种氮源对萍体内游离氨基酸的组分和含量也有影响,变化较大的为苏氨酸和精氨酸。在0.05～51.2 mM NO_3~-浓度范围内,红萍的固氮活性随着NO_3~-浓度变化呈双抛物线形变化,在高浓度下,活性急剧下降。硝酸还原酶活性则相反,与固氮活性相互补。应用~(15)NO_3~-实验结果表明,在红萍体内~(15)NO_3~-能迅速还原成~(15)NH_4~+。NO_3~-浓度对萍体内叶绿素含量和a/b比影响不大。     

不同类型水稻幼苗硝酸还原酶的活力(简报)

硝酸还原酶是由底物诱导的,它所催化的NO_3~-→NO_2~-反应是NO_3~-同化为NH_3的限速步骤,因此它在植物氮代谢中占有重要位置。这使我们联想到它可能与作物的耐肥性有一定的内在联系,因为一般在生产上所说的作物的耐肥性就是指作物对外界氮肥的反应特性。本文用27个水稻品种对这一问题进行了初步探讨。供试的籼、粳稻种子在37℃下浸种催芽三天后,排在尼龙网上,在盛满自来水的瓷盘内于25℃下培养,光源为日光灯,光强1,500勒克斯,一天中光暗各12小     

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。     

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。     

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。     

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。     

川西北高寒草地沙化过程中土壤氮素变化特征

草地沙化是我国最严重的环境问题之一,但关于草地沙化过程中氮素变化特征的研究报道多集中于干旱半干旱地区,而半湿润地区的相关报道还比较缺乏。通过野外调查,研究了川西北半湿润地区高寒沙质草地沙化过程中土壤氮素变化特征。结果表明,草地沙化对0—100cm土层土壤氮素具有显著影响,全氮、碱解氮、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和微生物量氮(MBN)均呈现极显著下降的变化特征,极度沙化阶段较未沙化阶段分别减少了73.95%、77.72%、76.75%、79.77%和84.12%。其中,0—20cm土层变化最显著,全氮、碱解氮、NH_4~+-N、NO_3~--N和MBN含量分别减少了86.43%、83.52%、82.11%、88.82%和91.77%。随着土层深度增加,不同程度沙化草地土壤氮素含量及其变化量逐渐减少;草地沙化过程中,不同沙化阶段土壤氮素损失数量不尽相同,其中,以轻度沙化阶段氮素损失最严重,全氮、碱解氮、NH_4~+-N、NO-3-N和MBN含量分别降低了41.18%、35.17%、46.74%、43.46%和46.88%。草地沙化过程中,土壤全氮、碱解氮、NH_4~+-N、NO_3~--N和MBN含量与土壤粉粒、粘粒含量和植被群落盖度均呈极显著正相关特征,与土壤沙粒含量呈极显著负相关特征。研究区土壤氮素损失与风蚀选择性吹蚀土壤粉粒、粘粒及地表植物覆盖状况逐渐变差密切相关,因此该区域治沙的关键是采取措施降低风蚀对地表土壤吹蚀作用,提高沙化草地地表植被覆盖。同时,还应及时对沙化前期阶段及潜在沙化的草地进行生态治理,从而避免草地沙化继续恶化。