不同磷营养水平对烟草叶片光合作用和光呼吸的影响(英文)

研究了不同磷营养水平(0,1/4,1/2,1,2 P)对烟草(Nicotiana rustica L.)叶片光合、光呼吸、乙醇酸合成和乙醇酸氧化酶活性的影响,结果如下; 光合强度在0～1P范围内随磷水平的提高而增高,但在2P水平中略为下降。光呼吸强度在1/4～2P范围内与光合强度有相同的变化趋势,但在磷水平为零时最高;光呼吸/光合比值亦在磷水平为零时最高,并随磷营养的增加而下降。 HPMS抑制乙醇酸氧化酶活性,乙醇酸的积累量随磷水平的变化与光呼吸有一致的趋势。 在加入FMN时,不同磷营养水平的烟草叶片中乙醇酸氧化酶的活性随磷水平的提高而下降;加入FMN对酶活性的促进作用亦随磷水平的提高而下降。 叶片无机磷、有机磷及总磷含量均随磷营养水平的提高而增加。 用不同浓度的磷酸盐溶液真空渗入在1P培养的烟草叶圆片,并在0.25,0.5,10mmol/LNaHCO_3溶液中测定光合和光呼吸,结果表明在0.25和 0.5mmol/L NaHCO_3中,光呼吸随磷浓度的增加而下降;在 10mmol/L中光呼吸完全受抑制。光合作用与磷浓度关系呈单峰曲线,随着NaHCO_3浓度的提高,其高峰位置向右移,即光合最适磷浓度增大。 根据试验结果及从化学计量学推算,认为磷营养有抑制光呼吸的作用,而光呼吸的运转则有补充叶绿体内进行光合作用所需的无机磷的功能。     

光呼吸代谢物乙醇酸、乙醛酸和草酸对烟草叶片硝酸还原的影响

乙醇酸、乙醛酸和草酸能明显促进烟草(Nicotiana rustica)叶片在黑暗中的硝酸还原,光呼吸抑制剂a-羟基吡啶甲烷磺酸能消除前二者的促进作用而不能完全消除草酸的作用。草酸+NAD~+能显著促进离体的硝酸还原。烟叶提取液加入草酸和NAD~+后生成NADH和CO_2认为活体内由乙醛酸氧化生成的草酸是经脱氢生成NADH供硝酸还原之用。未能证明在烟叶内存在乙醇酸脱氨酶,因此排除由乙醇酸直接脱氢以还原硝酸的可能。     

植物中草酸积累与光呼吸惭醇酸代谢的关系

对几种Ｃ３和Ｃ４植物中草酸含量及相应的乙醇酸氧化酶活性测定结果表明,叶片光呼吸强度及其着急酶活性大小与草酸积累量没有相关性;植物根中均能积累草酸,但未测出乙醇酸氧化酶活性。烟草根、叶中的草酸含量在不同生长时期差异明显,且二者呈显著正相关（ｙ＝２．５６５ｌｎｘ＋２．１３７,ｒ＝０．７４９,Ｐ〈０．００１）,说明振中到可能来自叶片。氧化乙醇酸的瓣活性与氧化乙醛酸的酶的活性呈极显著线性正相关（ｙ＝０．２     

植物中草酸积累与光呼吸乙醇酸代谢的关系

对几种C3 和C4 植物中草酸含量及相应的乙醇酸氧化酶活性测定结果表明 :叶片光呼吸强度及其关键酶活性大小与草酸积累量没有相关性 ;植物根中均能积累草酸 ,但未测出乙醇酸氧化酶活性。烟草根、叶中的草酸含量在不同生长时期差异明显 ,且二者呈极显著正相关 (y =2 .5 6 5lnx 2 .137,r =0 .749,P <0 .0 0 1) ,说明根中草酸可能来自叶片。氧化乙醇酸的酶的活性与氧化乙醛酸的酶的活性呈极显著线性正相关 (y =0 .2 41x 0 .0 0 6 ,r=0 .96 7,P <0 .0 0 0 1) ,进一步证实是乙醇酸氧化酶催化了两种底物的反应。烟草在不同生长期叶片中草酸总含量变化与相应的乙醇酸氧化酶活性变化亦没有相关性 ;低磷胁迫可显著诱导烟草根叶中的草酸形成和分泌 ,但并未影响乙醇酸氧化酶活性 ,进一步证明草酸积累与该酶活性大小无关     

不同覆盖材料对夏秋苹果根区土壤硝酸盐代谢的影响

以3年生新红星苹果树为试验材料,在春季将稻草苫、农用地毯、透明塑料膜和园艺地布覆盖地表,于夏秋季调查根区土壤硝化-反硝化作用、硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NiR)活性以及铵态氮、硝态氮、亚硝态氮含量和植株生长的变化.结果表明: 4种覆盖处理均降低了夏季土壤硝化强度和夏秋之交的土壤NiR活性,提高了秋季土壤铵态氮含量以及夏秋之交的土壤反硝化强度、NR活性和铵态氮含量,降低了夏秋季土壤硝化强度、反硝化强度和NR活性的变异系数;稻草苫提高了夏季和秋季土壤反硝化强度与硝态氮含量,降低了夏季土壤NR和NiR活性;在4种处理中,稻草苫覆盖的土壤硝化与反硝化强度及NR活性在整个夏秋季的变异系数最低;农用地毯降低了夏季土壤反硝化强度,提高了夏季土壤NR和NiR活性、夏秋之交土壤硝态氮含量和秋季土壤反硝化强度;透明塑料膜降低了夏季土壤硝态氮含量,提高了夏季土壤亚硝态氮含量、夏秋之交土壤硝态氮含量以及秋季土壤硝化强度和NiR活性;园艺地布提高了夏季土壤反硝化强度、夏秋之交和秋季土壤的硝化强度以及秋季土壤硝态氮含量.4种覆盖处理均促进了植株生长,其中稻草苫和园艺地布促进新梢和干径增粗的效果更显著;4种覆盖处理对夏秋季土壤硝酸盐代谢的影响不同,但对土壤硝酸盐代谢与转化都具有稳定作用,其中稻草苫的稳定效果最好.     

菠菜叶片中硝态氮还原与叶柄中硝态氮累积的关系

测定了不同生长期在不同施氮水平下3个菠菜品种各器官的硝态氮含量、叶片的硝酸还原酶活性、叶片细胞硝态氮的贮存库和代谢库大小.结果表明:叶柄中硝态氮含量远高于其它器官,其含量与叶片内源/外源硝酸还原酶活性的比值呈负相关;叶片细胞中硝态氮代谢库的大小与叶柄中硝态氮含量之间没有确定的关系.     

甘氨酸对黄瓜幼苗硝酸盐吸收还原和硝态及氨态氮积累的影响（简报）

经甘氨酸溶液浸叶处理的黄瓜幼苗光下对NO_3~-的吸收和还原明显受到促进,地上部氨态氮积累增加,硝态氮减少,而根部硝态氮和氨态氮均增加。     

几种有机酸对芸苔光呼吸代谢的影响（简报）

芸苔叶圆片在乙醇酸氧化酶受抑对照光,其乙醇酸的积累受而酮酸促进,而被柠檬酸、琥珀酸及苹果酸抑制、离体条件下．添加苹果酸、柠檬酸和琥珀酸时,乙醇酸氧化酶活性增高：添加丙酮酸、柠檬酸、苹果酸和琥珀酸时．甘氨酸氧化酶活性也增大。     

茉莉酸甲酯对水稻幼苗光呼吸代谢的影响

经2．5×10-4mol／L茉莉酸甲酯（MJ）处理后的水稻幼苗,在处理后第2天即表现出RuBP加氧酶活性的明显升高,至处理后第4天,叶片中乙醇酸氧化酶的活性也升高,同时叶片中的乙醇酸累积量也明显高于对照。经α-HPMS预处理后的幼苗叶片材料中,这种乙醇酸累积量升高的程度更大,表明2．5×10-4mol／LMJ处理能促进水稻幼苗光呼吸的增强,但2．5×10-7mol／LMJ处理对叶片中乙醇酸的累积和光呼吸过程中的有关酶系没有影响。     

Ni胁迫对不同基因型谷子幼苗生长及氮素代谢的影响

采用盆栽土培法,研究了不同浓度Ni2+(0、25、50、100、150、200 mg/kg)对4种基因型谷子(13-36、B-7、晋谷51号、晋谷52号)幼苗生长,Ni2+富集与转运能力,叶片中硝态氮、氨态氮、可溶性蛋白质、脯氨酸含量及氮代谢相关酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响。结果表明:Ni2+胁迫下,4种基因型谷子幼苗的根长、苗长、生物量随Ni2+浓度增加逐渐降低,体内Ni2+含量逐渐增加,与对照组差异显著(P0.05)。在所试浓度范围内,4种基因型谷子幼苗叶片中的硝态氮含量、NR、GS、GOGAT活性表现为低浓度(25—50mg/kg)增高和高浓度(50—200 mg/kg)降低,而GDH活性在Ni2+浓度为100mg/kg以上时下降,氨态氮含量在50—150 mg/kg处理组中为对照的1.14—3.02倍。不同浓度Ni2+处理后,4种基因型谷子幼苗叶片中的脯氨酸含量均有不同程度的提高,而可溶性蛋白质含量呈明显下降趋势。实验结果证明,Ni2+胁迫抑制了谷子幼苗对硝态氮的吸收,降低了叶片中NR、GS、GOGAT活性,影响了氨的同化作用,使谷子幼苗的氮素代谢发生紊乱,不同基因型谷子对Ni2+胁迫的毒性效应存在差异。4种基因型谷子对Ni2+的耐性顺序为13-36B-7晋谷51晋谷52。     

植物的乙醇酸氧化酶

乙醇酸氧化酶存在于植物细胞过氧物酶体中,是一种黄素蛋白,以FMN为辅基,含8个亚基。催化乙醇酸氧化为乙醛酸和乙醛酸氧化为草酸。受光活化。硫化钠和氰化物促进其活性:巯基抑制剂、α-羟基磺酸类、α-羟基丁炔酸抑制其活性。多种代谢物对其活性有调节作用。为光呼吸的关键酶之一,其活性随植物发育、矿质营养及感病而发生变化。     

降水和氮沉降增加对草地土壤酶活性的影响

为探究降水和氮沉降增加对草地生态系统土壤酶活性的影响,于2014年生长季在内蒙古温带典型羊草草原开展了野外原位控制实验。试验共设置降水(对照,W0,自然降水;W15,增加15%的年均降水量)、施氮(对照,CK,0 kg N hm~(-2)a~(-1);低氮,LN,25 kg N hm~(-2)a~(-1);中氮,MN,50 kg N hm~(-2)a~(-1);高氮,HN,100 kg N hm~(-2)a~(-1))及其交互作用等8个不同的处理水平来模拟降水和氮沉降增加的全球变化情景,分别定量探讨了不同水、氮添加条件下草地表层土壤中与氮循环相关的蛋白酶,脲酶,硝酸还原酶,亚硝酸还原酶活性的月动态变化及其与土壤理化性质之间的相关性。研究结果表明:在自然降水条件下,不同施氮水平蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性无显著差异,亚硝酸还原酶活性相比于对照显著降低;在增加降水条件下,不同施氮水平对蛋白酶和硝酸还原酶活性未产生显著性影响,高氮水平显著降低脲酶和亚硝酸还原酶活性。不同施氮水平是否添加降水对亚硝酸还原酶活性无影响,而增添降水使低氮处理的蛋白酶活性和中、高氮处理水平的硝酸还原酶活性增加、高氮处理的脲酶活性降低。降水在影响蛋白酶和硝酸还原酶活性方面具有主效应,氮沉降在影响亚硝酸还原酶活性方面具有主效应,而降水和施氮处理未表现出明显地交互作用。土壤亚硝酸还原酶活性与土壤碳氮比和NH~+_4-N含量极显著正相关,与NO-3-N含量显著正相关。     

间作对马铃薯种植土壤硝化作用和硝态氮供应的影响

土壤硝态氮供应对满足作物氮素需求至关重要,但间作如何影响土壤硝态氮供应及其作用机制尚不清楚。本研究基于4个氮水平(N₀, 0 kg·hm^-2; N₁, 62.5 kg·hm^-2; N₂, 125 kg·hm^-2; N₃, 187.5 kg·hm^-2)的马铃薯单作、马铃薯与玉米间作小区试验,分析土壤硝态氮含量与强度、硝化势和氨氧化功能基因丰度的差异,探讨间作影响土壤硝态氮供应和氮调控的机理。结果表明: 土壤硝态氮含量和强度随施氮量增加而升高,但同一施氮水平下间作均低于单作。施氮提高了土壤硝化势,且单作的响应高于间作。土壤中氨氧化细菌(AOB)的amoA基因丰度大于氨氧化古菌(AOA),二者在间作时均随施氮量增加呈现先增加后降低的趋势;相同施氮量下,间作的AOA和AOB基因丰度(除N₂外)均低于单作。相关分析、回归分析和主成分分析显示,马铃薯间作后,土壤AOB、AOA的amoA基因丰度下降,硝化势减弱,导致土壤硝态氮含量和强度降低。因此,间作导致土壤硝态氮供应降低与土壤氮转化的微生物过程有关,间作条件下的马铃薯种植应注意保障土壤氮素供应。     

不同形态氮素对水稻叶中抗坏血酸氧化还原势和气孔运动的影响

硝态氮下培养的水稻叶中还原型抗坏血酸(AsA)含量明显高于氨态氮下的,并随着培养时间进程而明显升高,氨态氮下的随着时间进程呈稍有下降趋势;硝态氮下氧化型AsA和总AsA含量虽高于氨态氮下的,但在前2d二者差异不明显,至3d时差异才显著。硝态氮下的AsA氧化还原势和气孔导度均显著高于氨态氮下的,二者的变化趋势相似,并呈现明显的平行关系。     

菠菜叶片中硝态氮代谢库的测定（简报）

随着培养时间的延长 ,菠菜组织中还原产生的亚硝态氮量呈波动型上升 ;以 pH 7.5的磷酸缓冲液为培养介质的亚硝态氮累积量显著高于以KCl和CaCl2 混合溶液 ( pH 6.65 )为介质的 ;培养前不通氮气 ,培养后期亚硝态氮的生成量明显高于通氮气的。亚硝态氮生成第一峰值出现的时间随硝态氮含量增高而后延 ,峰值却随硝态氮含量的增高而升高。用 pH 7.5的 0 .0 5mol·L-1磷酸缓冲液且不通氮气对组织进行培养 ,亚硝态氮生成的第一个峰值代表硝态氮代谢库的大小。     

植物抗逆性与光呼吸作用之间的关系

用Na2SO3溶液浸泡,可以影响菠菜叶片中超氧物歧化酶的活性。较低浓度(0.1、1、10ppm)的该溶液使酶活性增加,而100ppm的该溶液则降低此酶的活性。同时发现叶片中光呼吸关键酶,即乙醇酸氧化酶活性也随着发生正相关的变化。讨论植物受SO32-胁迫后,乙醇酸氧化酶的活性变化与植物抗逆性的产生可能存在密切的关系。     

植物抗逆性与光呼吸作用之间的关系

用Na_2SO_3溶液浸泡,可以影响菠菜叶片中超氧物歧化酶的活性。较低浓度(0.1、1、10ppm)的该溶液使酶活性增加,而100ppm的该溶液则降低此酶的活性。同时发现叶片中光呼吸关键酶,即乙醇酸氧化酶活性也随着发生正相关的变化。讨论植物受SO_3~(2-)胁迫后,乙醇酸氧化酶的活性变化与植物抗逆性的产生可能存在密切的关系。     

植被不同退化状态下尕海湿地土壤氮含量及酶活性特征

土壤中氮素的吸收、转化及含量的变化是影响植被生长的关键因素。为探讨湿地植被不同退化状态对土壤氮组分含量和相关酶活性的影响,以及土壤氮组分含量与相关酶活性之间的关系,以甘南尕海湿地不同植被退化状态样地（未退化CK、轻度退化SD、中度退化MD和重度退化HD）为研究对象,采用野外采样与室内实验相结合的方法,分析了植被不同退化状态下不同形态氮组分（全氮、铵态氮、硝态氮和微生物量氮）含量的变化特征,以及土壤氮转化酶（蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶）活性之间的相关关系。结果表明：（1）在植被退化状态下,土壤含水量逐渐减小,土壤温度呈先减小后增大的趋势;（2）随着植被退化程度的加剧,硝态氮含量呈增加趋势,而全氮、铵态氮和微生物量氮含量均随退化程度加剧呈减小趋势;土壤蛋白酶活性随退化程度的加剧而减小,脲酶活性呈先减小后增大的趋势,重度退化活性最高,轻度退化最低;硝酸还原酶活性随退化程度的加剧而增加,亚硝酸还原酶活性表现为"升-降-升"的变化趋势,即轻度退化活性最高,未退化和中度退化较低;（3）土壤蛋白酶活性与全氮、铵态氮和微生物量氮呈极显著正相关关系（P < 0.01）,与硝态氮含量呈显著负相关关系（P < 0.05）;硝酸还原酶活性与蛋白酶活性恰好相反;脲酶活性与微生物量氮含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）,与全氮含量呈显著正相关关系（P < 0.05）;亚硝酸还原酶活性与全氮和铵态氮含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）,与硝态氮含量呈显著负相关关系（P < 0.05）。综上,在尕海湿地植被退化条件下,土壤氮组分含量增加可以有效提高相关酶活性。     

不同品种菠菜叶肉及叶柄中硝态氮累积与硝酸还原酶活性的关系

盆栽试验条件下,菠菜体内的硝态氮含量及硝酸还原酶（NR）活性因品种和部位而异。硝态氮含量以短缩茎中最高,叶和叶柄中次之,根中最低,且根,冠比越大的品种,其整体植株中的硝态氮含量越低;根尤其是侧根NR活性较高;叶肉和叶柄中硝态氮含量均与根中以内、外源硝酸盐为底物的NR活性呈一定的负相关。     

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。