低氮诱导玉米幼苗叶片衰老过程中碳氮平衡的动态变化

叶片适时衰老对保证玉米产量有重要意义。本试验以玉米自交系PH6WC和PH4CV为研究对象,通过水培方法,设置低氮(0.04 mmol·L^-1,LN)和正常(4 mmol·L^-1,CK)氮素水平两种处理,在培养2、4、6和8 d后,对其幼苗第2和第3叶片表型、光合特性、叶片中氮素和糖分含量及碳氮比进行分析,旨在探究低氮胁迫下玉米幼苗叶片衰老过程中碳氮平衡的动态变化。结果表明: 与CK相比,LN造成两玉米自交系幼苗第2和第3叶片的面积、生物量、相对叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖和淀粉含量均下降,而其氮物质生产能力均先后增加,但第2叶片的变化时间均早于第3叶片;在两叶片的各性状上,均为LN下PH6WC的变化幅度大于PH4CV,且仅幼苗叶片中的碳氮比在LN下显著提高;PH6WC的叶片衰老更快,PH4CV有更强的碳氮平衡能力,其叶片衰老相对滞后。综上,低氮会诱导玉米幼苗叶片衰老,高碳氮比具有促进叶片衰老的调控作用,低氮胁迫下幼苗叶片的碳氮平衡能力在两个玉米基因型间存在较大差异。     

植物谷氨酰胺合成酶研究进展及其应用前景

氮素是制约作物产量的主要营养元素之一,谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthase,GS;EC 6.3.1.2)是氮素代谢途径中的关键酶。目前,拟南芥、水稻、小麦和玉米等植物中的GS成员均已被分离鉴定。研究表明,超表达GS能够提高植物对氮素的利用效率,从而在植株的生长发育特别是产量形成过程中发挥重要作用,但是其功能在不同植物上并不完全一致,可能与GS基因受到转录和翻译后等水平的调控有关。以下综述了植物GS基因分类、QTL定位、对氮素代谢响应、组织表达特异性、生物学功能及其分子调控机制等方面的研究进展,并展望了植物GS基因的应用前景,以期为利用GS基因来提高植物氮素利用效率提供具有参考价值的信息。