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《吉林农业大学》 2011年
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不同氮效率玉米对氮素供应的农学和生物学响应机制

王冬梅  
【摘要】:本文采用田间试验和溶液培养试验相结合的方法,以不同氮效率玉米为研究对象,通过对氮肥用量对不同氮效率型玉米干物质积累和氮素吸收的影响;氮肥用量对不同氮效率型玉米氧自由基清除关键酶活性动态变化及膜质化的影响,其中对氧自由基具有清除作用的关键酶类如过氧物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等;氮素非均衡供应下不同氮效率玉米衰老信号基因的表达及施用不同外源激素对不同氮效率玉米离体叶片活性氧及膜质化的影响进行研究,目的在于揭示不同氮效率玉米对氮素非均衡供应的农学和生物学响应机制,为不同氮效率玉米如何调控非均衡氮素供应下叶片衰老进程,以及早做出预测和提出合理措施奠定理论依据。 研究结果表明:在田间试验中,施氮后,两个玉米品种的生物量和吸氮量均显著增加,且氮高效玉米先玉335对氮素的响应度要高于氮低效玉米四单19,施氮处理先玉335的产量显著高于四单19。由于先玉335干物质增长最大速率出现的日期晚于四单19,有利于其在生育后期保持较强的生长活力,为籽粒的形成提供足够的营养。而适量施氮(N2),四单19干物质增长最大速率出现的时间有所推迟。另外,绿叶率与产量呈显著的正相关关系,氮高效品种先玉335的氮素利用效率、氮素生理效率、氮素农学效率和氮素偏生产力均高于四单19 穗位叶中活性氧清除酶POD、CAT和SOD的活性在玉米不同的衰老阶段对氮素的反应各不相同。抽雄前期,穗位叶中POD的活性随着施氮量的增加而降低,但抽雄26天后,穗位叶中POD的活性随着施氮量的增加而增加;施氮均能显著增加各品种穗位中CAT的活性;但SOD的活性却有随着施氮量增加而减少的趋势。 从see1和see2表达情况来看,see2基因的表达受氮素和衰老的影响不明显。在抽雄后13天时,四单19中see1的表达量显著高于先玉335。 通过室内进行营养液培养不同氮效率玉米品种,对其离体叶片经行外源激素处理后发现,经ABA处理的玉米叶片中,MDA和H2O2含量都有所增加,POD、CAT和SOD活性增强说明ABA造成了叶片中过氧化胁迫。且氮低效品种四单19叶片出现过氧化侵害程度高于先玉335,且MDA和H2O2含量的积累早于先玉335;施用外源激素6-BA可以明显延缓SOD,CAT活性并且抑制MDA积累,减少H2O2产生,并且相较于氮低效玉米四单19,氮高效玉米先玉335叶片MDA含量较低,差异性显著。
【学位授予单位】:吉林农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S513

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