氮磷添加对呼伦贝尔草甸草原4种优势植物根系和叶片C∶N∶P化学计量特征的影响

近年来大量的氮添加实验表明,持续氮沉降往往会造成植物生长由氮限制转变为磷限制或氮磷共限制,但目前还很少有报道涉及磷添加或氮磷共同添加以研究氮磷元素之间的平衡/失衡的生态后果。本研究依托额尔古纳氮磷添加平台,研究了草甸草原4种优势植物羊草(Leymus chinensis)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)、狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium)和披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)根系及叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量与计量特征的变化。结果表明:氮添加或磷添加对4种植物根、叶部的C含量均无显著影响;磷添加对羊草、贝加尔针茅和狭叶柴胡的根、叶部N含量和C∶N无显著影响,对羊草根部、狭叶柴胡叶部的P含量和C∶P也无显著影响,但显著增加了羊草叶、狭叶柴胡根以及贝加尔针茅根和叶部的P含量,降低了其C∶P;氮添加显著提高了羊草、贝加尔针茅和狭叶柴胡根、叶部的N含量,降低了其C∶N,对羊草和狭叶柴胡根、叶部的P含量和C∶P无显著影响,但显著增加贝加尔针茅根、叶部的P含量和降低其C∶P,同时显著提高了羊草、贝加尔针茅和狭叶柴胡根、叶部的N∶P;氮添加和磷添加对豆科植物披针叶黄华根、叶部的养分含量与计量特征均无显著影响;氮磷添加对4种植物根、叶部养分含量与计量特征的影响均不存在显著交互作用。研究结果说明,物种属性在决定植物养分和化学计量特征对养分富集的响应方面发挥着重要作用。不同物种养分含量和计量特征发生的改变对于预测未来养分富集情况下植物群落组成的改变将具有重要参考意义。     

氮素形态对樱桃番茄果实发育中氮代谢的影响

以樱桃番茄为材料,采用基质 营养液共培养的方法,研究了全硝态氮(NO₃^-）、铵态氮和硝态氮配施（75%NO₃^-∶25%NH₄⁺）及全铵态氮（NH₄⁺）营养对樱桃番茄果实氮代谢及硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）基因表达的影响.结果表明： 铵态氮和硝态氮配施处理下樱桃番茄的单果质量比全硝态氮处理略有增加,且果实中NH₄⁺、总氨基酸、氮含量和氮素累积量均显著高于全硝态氮处理;全硝态氮及铵态氮和硝态氮配施处理下果实NR活性及其基因表达没有明显差异,但都显著高于全铵态氮处理;铵态氮和硝态氮配施处理下果实GS活性都高于全硝态氮处理.不同形态氮素及配施处理下,同工酶GS1（胞质型GS）和GS2（叶绿体型GS）的表达与GS的活性不一致,说明氮素对GS活性的影响主要发生在转录后水平.     

水体中氮素对水葫芦生长发育的影响

本文通过对水体中氮素营养条件的研究,分析了水体中不同氮素对水葫芦生长的影响,从而为福建省水葫芦的综合治理提供科学依据。结果表明：在水体氮浓度为25～30mg·L^1的范围内,水葫芦生长情况最佳,高于或低于这个范围,水葫芦的生长发育均受到不同程度的抑制。     

硝态氮对黄瓜子叶谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶活性的影响

在硝态氮存在或缺乏的条件下,测定了黄瓜(Cucumis sativus L．)种子萌发和子叶发育过程中子叶可溶性蛋白质含量以及谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(NAD(H)-GDH)活性的变化。在子叶发育初期,无论外源氮存在与否,每对子叶可溶性蛋白质含量和GS、NADH—GDH、NAD^ -GDH活性随发育上升。在外源氮存在下,第4d后,可溶性蛋白质含量虽有所下降,但基本保持恒定;第6d后,GS和NADH—GDH活性逐渐降低,NAD^ -GDH却相反增高。但在无外源氮条件下,于第4d后,可溶性蛋白质水平以及GS、NADH—GDH和NAD^ -GDH活性都逐渐降低。在子叶发育的整个过程中,外源氮对GS和NAD^ -GDH活性有促进作用,尤其是在子叶发育的后期对NAD^ -GDH活性的促进更为明显。     

铜对凤丹生长、生理及体内矿质元素吸收分配的影响

通过盆栽试验,研究了凤丹(Paeonia ostii)在添加低(300mg.kg-1)、中(600mg.kg-1)、高(900mg.kg-1)铜浓度处理下的耐性。结果表明:凤丹的株高增长、地茎加粗、主根增粗及伸长、根系及地上部干重的积累等对铜具有较强的耐性。各添加铜处理下,地上及地下耐性指数均>0.5。各铜处理下根部SOD活性显著下降,但低铜浓度下叶片SOD活性升高;各铜处理下根部及叶部POD活性先升后降;低、中铜浓度下根部及叶部MDA含量均未有显著增加;根、叶内可溶性糖及可溶性蛋白含量均随铜浓度升高而逐渐上升;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及叶绿素a/b均在中浓度铜处理下上升至最高。根、茎部铜含量均随铜浓度增加而上升,叶部铜含量则先升后降。铜处理下根、茎、叶对铜的富集系数均<1。铜处理抑制凤丹根部对P、Ca的吸收,但促进P、K向上运输;低、中铜浓度下叶对Mg积累增加,高浓度降低。铜处理抑制根对Fe、Mn的吸收,低、中铜浓度促进叶对Fe、B的积累及Fe、Mn、Zn、B的向上运输,凤丹各部位对Zn的积累不受铜处理影响。     

缺氮和复氮对菘蓝幼苗生长及氮代谢的影响

对基质育苗后水培的菘蓝进行缺氮与复氮处理,分析其生长情况及氮代谢产物含量的变化,探讨缺氮和复氮对菘蓝幼苗生长及氮代谢的影响,以提高菘蓝产量和品质以及栽培过程中的氮素利用效率。结果显示:(1)正常供氮条件下,菘蓝幼苗的叶绿素含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、硝态氮含量、靛玉红含量为最高,而其株高、主根直径、根的鲜重与干重、叶的鲜重与干重、根系活力均最小。(2)缺氮处理增加了菘蓝幼苗的主根直径和根干重,提高其根系活力和硝酸还原酶(NR)活性,促进游离氨基酸在叶中的积累;但降低了GS的活性,也降低了叶中硝态氮、可溶性蛋白、靛玉红及根中游离氨基酸的含量;缺氮对叶中靛蓝的含量无明显影响。(3)复氮处理增加了菘蓝幼苗的株高、主根长、根鲜重、叶鲜重、叶干重,提高了其根系活力,降低了NR和GS的活性;与对照相比,复氮降低了叶中硝态氮含量,提高了叶中可溶性蛋白、靛蓝及根中游离氨基酸的含量,但对叶中游离氨基酸和靛玉红含量影响较小。研究表明,缺氮后再复氮有利于菘蓝幼苗叶的生长,同时有利于增加其叶内靛蓝含量,从而提高其产量和品质。     

蔗糖对水稻幼苗叶片谷氨酰胺合成酶和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的影响

报道了在光照和暗处培养下,不同的浓度的蔗水稻幼苗叶片GS及其同工酶、1,5－二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（Rubisco）的影响。无论是在光照或在暗处,蔗糖对GS活性均有抑制作用,尤其是在较高蔗糖下作用更为明显;虽然Rubisco及可溶性蛋白的水平在光照和暗处有显著的差别,但蔗糖对其未见明显影响。NativePAGE与活性染色表明,在光照下或在暗处,蔗糖对GS2的抑制蔗糖浓度升同而加强,但对GS1未有明显影响。这些结果提示,在水稻幼苗生长中,蔗糖不能象不光一样诱导叶水GS活性及其同工酶表达。     

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。     

氮素水平对花生氮素代谢及相关酶活性的影响

 在大田高产条件下研究了氮素水平对花生(Arachis hypogaea)可溶性蛋白质、游离氨基酸含量及氮代谢相关酶活性的影响, 结果表明, 适当提高氮素水平既能增加花生各器官中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量, 又能提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶等氮素同化酶的活性, 使其达到同步增加; 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; N素施肥水平不改变花生植株各器官中可溶性蛋白质、游离氨基酸含量以及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸脱氢酶活性的变化趋势, 但适量施N (A2和A3处理)使花生各营养器官中GS、GDH活性提高; 氮素水平对花生各叶片和籽仁中GS、GDH活性的高低影响较大, 但对茎和根中GDH活性大小的影响较小。     

纯化腐植酸对氮胁迫下黄瓜幼苗生长和氮代谢的影响

为研究纯化腐植酸(PHA)在不同水平氮胁迫下对黄瓜植株生长和氮代谢的影响,探明PHA对逆境胁迫的缓解作用机制,采用水培方式,选用新泰密刺为供试品种,以正常氮水平(11 mmol·L^-1 NO₃^-)为对照,进行低氮(1.0 mmol·L^-1 NO₃^-)和高氮(101 mmol·L^-1 NO₃^-)胁迫处理,研究纯化腐植酸对氮胁迫下黄瓜幼苗生长和氮代谢的影响.结果表明: 低氮和高氮胁迫均抑制了黄瓜幼苗生长,株高、茎粗、叶面积、干物质积累量均低于正常氮水平处理.施用纯化腐植酸促进了正常氮水平及低氮胁迫下黄瓜干物质积累,在高氮胁迫下差异不显著.PHA影响了黄瓜幼苗NO₃^-的吸收,呈低氮下促进、高氮下抑制吸收的趋势;PHA显著降低了低氮、高氮胁迫下根系和叶片中的铵态氮含量;与正常氮水平相比,低氮、高氮胁迫下根系和叶片的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性及根系中亚硝酸还原酶(NiR)活性均显著降低,PHA不同程度地提高了NR、NiR、GS、GOGAT、GDH活性,还提高了根系和叶片中游离氨基酸、可溶性蛋白的含量.综上,添加PHA缓解了氮胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制作用.     

蔗糖对不同氮源培养下水稻根部氨同化相关酶活性的影响

糖、有机酸以及氨基酸影响碳-氮代谢过程中的相关酶的基因表达和活性。将蔗糖分别加入到含有相同氮素浓度的（NH4）2SO4（NH4^＋）或丙氨酸（Ala）作为氮源的营养液中培养水稻,测定幼苗根的谷氨酰胺合成酶（GS）、依赖于NADH的谷氨酸合酶（NADH-GOGAT）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和依赖于NADP的异柠檬酸脱氢酶（NADP-ICDH）的活性。结果显示,蔗糖诱导NH4^＋氮源中幼苗根的GS、NADH-GOGAT活性,抑制Ala氮源中幼苗根的这两种酶活性,蔗糖对PEPC和NADP-ICDH活性的影响也不同;未加蔗糖时,以Ala作为氮源的幼苗根的GS、NADH-GOGAT、PEPC和NADP-ICDH的活性明显高于以NH4^＋为氮源时的活性;生物量和蛋白质水平的变化与上述参数的变化基本一致。基于Ala碳骨架的存在,这些结果表明,碳／氮平衡是影响这些酶活性差别表达的主要原因。     

光质对韭菜碳氮代谢、生长和品质的影响

以‘平韭2号’为试材,以白光(W)处理为对照(CK),研究白+红(WR)、白+蓝(WB)、白+绿(WG)、白+紫(WP)4种不同光质处理对韭菜碳氮代谢、生长和品质的影响.结果表明: WR处理韭菜的光合速率(P_n)显著高于CK,而WB、WG和WP与CK无显著差异,但RuBP羧化酶(RuBPCase)活性均显著高于CK.各处理相比,总糖含量以WR最高,WP其次,WB和WG最低.WR下韭菜蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著高于CK,其余三者均显著低于CK,其中以WB最低,但蔗糖合成酶(SS)和淀粉酶(AMS)活性均以WB最高,WR最低,WG和WP的SS活性与CK无差异,但AMS活性显著低于CK.可见,增加红、紫光比例可促进韭菜碳的同化和转化,加速糖的积累.总氮、蛋白氮含量、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以WB最高,显著高于CK,但WB下谷氨酸脱氢酶(GDH)活性最低,显著低于CK;WR的蛋白氮和非蛋白氮含量、NR和GS活性最低,显著低于CK,GOGAT和GDH活性显著高于CK,且GDH在所有处理中最高;WG的全氮、非蛋白氮含量及GDH活性均显著低于CK,但蛋白氮含量、NR和GOGAT活性显著高于CK,WP的氮含量及相关酶活性呈现出与WG相同的趋势,且GS活性亦同样高于CK.说明增加蓝光、紫光和绿光可使韭菜氮代谢增强,而增加红光对蛋白质的合成有一定的抑制作用.红光和紫光下韭菜生长较好,而蓝光则抑制其加粗生长,叶片较薄,单株生长量较低.紫光下韭菜的粗纤维含量最低,营养品质最优,因此,紫光对韭菜的生长最有利.     

马缨丹叶提取液对水葫芦叶片中超氧物歧化酶活性和过氧化氢积累的影响

水葫芦[Eichhornia crassipes（Mart）Solms]是世界上繁殖最快、危害最严重的多年生水生杂草之一。为了避免化学除草剂对水体的污染,生物防治已成为当前水葫芦治理的重要方向。马缨丹（Lantana camara）是马鞭草科的一种植物,其叶片提取物对水葫芦有很强的毒性。研究结果表明：经马缨丹叶提取液处理的水葫芦叶片中,超氧物歧化酶（SOD）活性与H2O2浓度均显著升高,但过氧化氢酶的活性受到抑制,膜脂过氧化程度明显增加。H2O2的组织化学染色结果表明H2O2在气孔细胞中有异常高的积累,H2O2过量产生同时导致水葫芦叶片失绿与细胞死亡。因此,氧胁迫可能是马缨丹提取液对水葫芦毒害的主要原因之一。     

水葫芦胞质型谷氨酰胺合成酶EcGS1全长cDNA的克隆及序列分析

以水葫芦根部总RNA逆转录得到的cDNA为模板,参照其他植物的胞质型谷氨酰胺合成酶(GS1)氨基酸保守序列设计简并引物,进行PCR扩增,以得到的产物为基础,采用RACE技术获得水葫芦胞质型谷氨酰胺合成酶EcGS1全长cDNA。全长为1 434 bp,开放阅读框为1 071 bp,编码356个氨基酸,分子量为39.3 kD,等电点pI为5.52。序列相似性分析显示,该序列与其他植物的GS1氨基酸序列具有较高的相似性。通过亚细胞定位预测,确定EcGS1为胞质型谷氨酰胺合成酶。     

浑球红假单胞菌氨同化途径的研究

本文测定了浑球红假单胞菌(Rhodobacter sphaeroides)菌株601谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和丙氨酸脱氢酶(ADH)的活性。低氨时,GS/GOGAT活力高,GDH活力低,高氨时,GS/GOGAT活力低,GDH活力高。在以分子氮或低浓度氨为氮源的培养条件下,加入GS抑制刑MSX(L—methionine—DL—sulphoximine),细菌生长受到抑制。但是,生长在以谷氨酸为氮源的细菌则不受影响。上述结果表明,浑球红假单胞菌菌株601氨同化是通过GS/GOGAT途径和GDH途径。     

覆膜对土壤-莴苣体系氮素分布和植物吸收的影响

覆膜种植作为全球广泛采用的农作物栽培方式,能改变土壤的水热生态效应,并影响元素的赋存状态。本文采用野外栽培实验,研究了覆膜对土壤—莴苣体系中氮素分布和植物吸收的规律。相比于不覆膜方式,覆膜对土壤含水率、pH值及脲酶活性的影响不明显,但减少了6.0%的土壤有机质、10.4%的硝态氮和1.3%的全氮含量,增加了6.5%的土壤铵态氮。单因素方差分析表明,土壤有机质及全氮含量的组间差异达到了显著性水平。覆膜方式下,氮素生理群落微生物中反硝化细菌占生理群落总数的77.8%—96.2%,氨化细菌、亚硝化细菌及硝化细菌各占1.8%—16.5%、0.6%—5.1%和0.4%—2.8%。与不覆膜相比,覆膜使氨化细菌平均值减少了28.2%,亚硝化、硝化及反硝化细菌平均值分别增加了119.8%、26.7%和48.7%。莴苣植株中的全氮含量变化规律为叶片>茎部>根部。覆膜使根部全氮含量降低了2.8% ,茎部与叶部则分别增加了10.5%和6.8%。覆膜使莴苣根部全氮的富集系数平均值降低了1.5%,迁移系数TF1（莴苣茎部和根部全氮的比值）和TF2（莴苣叶部和根部全氮的比值）平均值分别提高了12.5%和9.5%,影响较小。相关性分析表明,有机质与土壤全氮呈显著正相关（P < 0.05）,而脲酶、铵态氮及无机氮三者与亚硝化细菌均呈显著负相关（P < 0.05）。     

红蓝光质对芹菜碳氮代谢及其关键酶活性的影响

为了探明红蓝光对芹菜生长的调控机理,以‘津南实芹1号’为试材,白光(W)处理为对照(CK),研究红蓝LED光质对芹菜碳氮代谢及其相关酶活性的影响。结果表明：白+红(WR)和白+红+蓝(WRB)处理芹菜的光合速率(Pn)及RuBP羧化酶(RuBPCase)活性显著高于CK,白+蓝(WB)处理的Pn低于CK,但RuBPCase活性高于CK。各处理相比,碳代谢产物多以WR处理的最高, WRB处理的其次, WB处理的最低。WR处理的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著高于CK,蔗糖合成酶(SS)活性明显低于CK;WB处理的SS活性较高。WR处理的总氮含量及谷氨酰胺酶(GS)活性显著高于CK,而蛋白质和氨基酸含量明显低于CK; WB处理的蛋白质含量较高,氨基酸含量较低,硝酸还原酶(NR)、GS和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性明显高于CK;WRB处理的总氮和蛋白质含量及NR和GS活性均高于CK。可见,增加红光比例可促进芹菜碳的同化、转化及氮的吸收,加速物质积累,但对蛋白质的合成有一定的抑制作用;增加蓝光比例可使芹菜氮代谢增强,但碳的积累代谢下降,因此叶柄伸长受抑,单株产量降低。     

氮素形态对黄檗幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响

通过改变水培溶液中NH4+-N和NO3--N的比例, 研究了不同氮素形态对黄檗(Phellodendron amurense)幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响。结果表明, 硝态氮比例较高的营养供给比铵态氮比例较高的营养供给有利于黄檗幼苗的生长, 叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量也高。在NH4+-N/NO3--N为25/75 时黄檗幼苗具有最大生物量。在铵态氮比例大的营养供给下, 黄檗幼苗的谷氨酰胺合成酶(GS)活性增强,而在硝态氮比例大的营养供给下幼苗的硝酸还原酶(NR)活性则较高, 叶片中的硝态氮较低。营养液的氮素形态及其组成通过影响GS与NR的活性而调控黄檗幼苗的氮素代谢。     

氮素形态对黄檗幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响

通过改变水培溶液中NH4^＋-N和NO3^--N的比例,研究了不同氮素形态对黄檗（Phellodendron amurense）幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响。结果表明,硝态氮比例较高的营养供给比铵态氮比例较高的营养供给有利于黄檗幼苗的生长,叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量也高。在NH4^＋-N／NO3^--N为25／75时黄檗幼苗具有最大生物量。在铵态氮比例大的营养供给下,黄檗幼苗的谷氨酰胺合成酶（GS）活性增强,而在硝态氮比例大的营养供给下幼苗的硝酸还原酶（NR）活性则较高,叶片中的硝态氮较低。营养液的氮素形态及其组成通过影响GS与NR的活性而调控黄檗幼苗的氮素代谢。     

分蘖期冷水胁迫下施氮量对寒地粳稻氮代谢和籽粒蛋白质含量的影响

以寒地粳稻东农428、龙稻7和松粳10为试验材料,研究分蘖期冷水胁迫下不同施氮量处理对功能叶片氮代谢关键酶活性、籽粒蛋白质含量以及产量的影响,并探讨功能叶片氮代谢关键酶活性与籽粒蛋白质含量以及产量的关系。研究结果表明,分蘖期冷水胁迫使NR,GS活性及籽粒蛋白质含量升高,GOGAT和GDH活性下降。分蘖期冷水胁迫下,增加施氮量使各品种功能叶酶活性及籽粒蛋白质含量均缓慢升高,其中NR、GS和GOGAT活性在N150处理下最高,GDH活性和籽粒蛋白质含量在N175处理下最高,可知,高施氮量不利于寒地粳稻抗冷。不同品种在冷水胁迫下酶活性表现不一,其中耐冷型品种东农428在各处理下氮代谢关键酶保持较高生理活性,龙稻7次之,松粳10最弱。分蘖期冷水胁迫下,纯氮施用量为100 kg/hm2,其产量表现最佳,3个品种表现一致。