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《华中农业大学》 2012年
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聚γ-谷氨酸在小白菜上的应用效果及其作用机理

孙刚忠  
【摘要】:聚γ-谷氨酸[Poly-γ-glutamic acid,γ-PGA]是一种天然的水溶性聚合氨基酸,具有生物可降解性、对人体和环境无毒无害等优点。γ-PGA及其衍生物可应用于农业、食品、化工、材料、药物等领域,是一种极具开发价值和前景的多功能新型生物制品。本文就γ-PGA对小白菜的氮肥肥料利用率及小白菜生长的影响作用进行了初步研究。主要研究结果如下: 1)盆栽条件下研究施用γ-PGA对小白菜生长的影响。结果表明,施用γ-PGA可显著提高小白菜地上部鲜重,降低叶片中硝酸盐含量,并可调节植株对Ca、Mg等元素的吸收转运,同时在施加200mg/kg条件下显著提高小白菜的氮肥利用率。 2)采用小区试验研究γ-PGA的应用效果。结果表明,施加γ-PGA后可显著提高小白菜鲜重产量,降低硝酸盐含量,提高叶绿素含量,其中最佳施用浓度为200mg/L。 3)水培条件下研究了γ-PGA对小白菜地上部生长、叶片叶绿素含量、光和速率(Pn),气孔导度(Gs)、胞间C02浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的影响。结果表明,随着养分浓度的降低,γ-PGA处理小白菜较对照叶片Pn、Gs、Tr(?)口Ci均有提高;在90%养分浓度下施加γ-PGA显著提高了叶片中叶绿素a的含量;在70%-100%养分浓度范围内,小白菜地上部产量较对照均有所提高;γ-PGA处理后可以显著提高根系活力,增加根系的根系体积和吸收面积。说明γ-PGA可通过降低气孔限制值、增加叶绿素含量和提高吸收光强的能力,从而促进小白菜对光能的捕获及其转化,提高其光能利用效率。 4)采用水培试验,研究了γ-PGA对小白菜叶片氮素代谢关键酶活性的影响。结果表明,施加γ-PGA第4d时可明显提高21.81%的小白菜硝酸还原酶(NR)活性,但在其它几天均未检测到调控结果;γ-PGA处理后第6d和第8d,叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性提高了9.80%和7.32%,而在第4d降低了9.52%;在第2d和第8d时蛋白酶活性处理比对照降低了30.19%和13.94%,而在第4天和6天处理比对照提高了56.47%和29.08%;在γ-PGA处理中,各个采样时期小白菜氨态氮含量均高于对照处理,在第6d和第8d处理小白菜硝态氮含量显著高于对照。 综上说明,新型植物生长调节剂γ-PGA对小白菜具有明显的增产效果,并且对小白菜的碳物质累积和氮素代谢中的关键酶活性具有明显的改善作用。
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