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氮调控对甜菜(Beta Vulgaris.L)氮同化和蔗糖代谢关键酶的影响

赵越  
【摘要】: 不同形态、不同水平的氮肥调控对甜菜的产质量有很大影响,其机理在于氮肥对氮同化、 糖代谢关键酶有重要作用。本研究结果表明,随硝态氮量的增加,硝酸还原酶的活力增加, 而且在整个生育期内,硝酸还原酶无论在内源基质还是在外源基质条件下,都呈“M”型 的变化趋势。铵态氮则抑制硝酸还原酶的活性,经铵态氮处理后,内源基质条件下的硝酸 还原酶活性较低,而且不与铵态氮浓度成正相关,但在外源基质条件下硝酸还原酶活力随 铵态氮浓度增加而增加。与硝态氮相比,铵态氮对谷氨酰胺合成酶的活性有较强的促进作 用,随铵态氮浓度增加,谷氨酰胺合成酶的活性增加。在整个生育期中,根和叶片中谷氨 酰胺合成酶的活性变化趋势相同,但根中酶的活性明显大于叶片中酶的活性。在整个生育 期间,同一氮素水平、不同比例的NO~-_3/NH~+_4的NR活力不同,总体上随NO~-_3所占比例增 大而增加,但在吸氮高峰期以NO~-_3/NH~+_4为3:1的NR活力最高。而在根和叶片中,不同比 例的NO~-_3/NH~+_4的GS活力变化不同,在叶片中GS活力随NO~-_3比例增加而增加,但在根 中,GS活力则随NH~+_4的比例增加而增加。 硝态氮肥能不同程度地促进甜菜根和叶片中的SS和SPS的活性,但对SS分解方向酶活 力的促进作用更大。铵态氮对根和叶中SS合成方向酶有促进作用,但超过8.0mmol/L后, 合成方向酶活力下降。混合施氮后,以NO~-_3/NH~+_4为3:1的SS合成方向酶活力在生育期间 一直处于较强水平,以0:4苗期的SS合成方向酶活力最低,SS分解方向酶活力随着硝态 氮浓度降低而降低。与SS活性相似,经硝态氮和铵态氮配合施用后,以处理为3:1的根和 叶片中的SPS活性为最大。 在生育期中,根部的α—氨基态氮在块根膨大期达到最大值。不同氮源对α—氨基态氮 影响不同,NH~+_4—N对α—氨基态氮影响较大,而且增施铵肥后,甜菜根部的α—氨基态 氮随NH~+_4—N所占比例的增加而增加。不同氮肥处理,甜菜糖分积累不同,硝态氮肥促进 还原糖形成,而铵态氮肥则有利于蔗糖的合成。随施氮水平的增加,还原糖和蔗糖都有所 降低,但不同生育期还原糖/蔗糖不同。硝态氮和铵态氮混合施用后,在氮总量相同的情况 下,随铵态氮肥所占比例的增加,蔗糖的积累有所增加。硝态氮促进根产量增加,但含糖 率降低;铵态氮则与之相反。单一氮肥处理以NO~-_3—8.0产糖量最高。硝态氮与铵态氮混合 施用后,以NO~-_3/NH~+_4为3:1的产糖量最高。 在苗期和糖分积累期,随NO~-_3在氮源中所占比例增加,甜菜NR—mRNA的量逐渐增 加,而与之相对应的酶活力也逐渐增加,即以NO~-_3/NH~+_4为4:0为最高。在叶丛形成期和 块根膨大期,甜菜NR--mRNA的量和与之相对应的酶活力以NO~-_3/NH~+_4为3:1的最高,而 以NO~-_3/NH~+_4为4:0的次之。在整个生育期中,以叶丛形成期甜菜的NR—mRNA的量最高 相对应的NR活力也最大,这说明NO~-_3—N对NR的调控可以发生在转录水平。


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