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桂花百科

[桂花树价格]桂花氮效率不同基因型与物质积累和

2019-10-02 06:29:39

  [目的]研究桂花在不同氮水平下与物质积累和氮代谢相关的酶活性之间的差异。[方法]采用水培法,选择有效桂花品种郑单958和弱效桂花品种鑫鑫1号作为被试品种,并施以5个氮肥浓度(N1〜N5)。别定义为0.04、0.80和2.00。4.00和8.00 mmol / L,揭示了不同品种间氮效率差异的生理机制。[结果]随着施氮量的增加,桂花幼苗的干物质积累不断增加,叶面积,总根长,根系面积和体积也不断增加。用量为4.00 mmol / L(N4)。

桂花氮效率不同基因型与物质积累和氮素代谢相关的酶活性差异_no.277

  指标达到最大值。两个品种相比,郑单958号氮肥品种优于新品种1号。施氮量为8.00 mmol / L(N5)时,株高最大。着施氮量的增加,硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NiR)的活性逐渐增加,但N3,N4和N5的酶活性增加较少。氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性先升高后降低,然后两个品种的N3活性最高。[结论]在不同氮素水平下,郑单958增氮品种具有较高的氮代谢酶活性,有利于氮肥的转化,吸收和利用。进植物生长和物质积累。国是桂花的第二大生产国,仅次于美国的桂花生产和种植面积[1]。年来,中国的桂花种植面积增长迅速,2008年排名第一,超过了水稻种植面积。花是一种多用途植物,可用于食品,饲料,能源等。

桂花氮效率不同基因型与物质积累和氮素代谢相关的酶活性差异_no.661

  农业生产方面,桂花的地位日益重要,并且由于经济发展和其他原因,中国对桂花的需求持续增长。少30%到40%[2]。高桂花总产量和确保粮食安全的重要途径是获得高和非常高的桂花产量(≥12000 kg / hm2)[3]。在农业生产中起着非常重要的作用。是农作物生长发育的重要要素之一,但也是提高农作物产量的重要要素。球氮肥的平均利用率为50%,而中国氮肥的平均利用率仅为30%左右,远低于世界平均水平[ 4]。中国,每年氮的损失约为1000万吨,这导致氮资源的严重损失和对生态环境的威胁[5]。此,当前农业生产面临的主要问题是如何提高氮肥的利用效率和减少氮肥的用量。年来,桂花氮的效率引起了许多科学家的关注,并一直在努力。而,由于施氮量和施氮量的共同作用,桂花在氮中的氮效率仍然很困难。

桂花氮效率不同基因型与物质积累和氮素代谢相关的酶活性差异_no.115

  前,对桂花氮代谢的研究主要集中在氮对桂花生长和产量的影响上,关于其生理生化基础的研究很少。花氮效率基因型差异选择和改良途径的评价指标。氮素效率差异的研究对于维持桂花的持续,高产,高效生产仍然非常重要。先前研究的基础上,该实验使用了两个不同的氮效率品种,以研究不同氮水平下两个品种之间物质积累和氮代谢关键酶活性的差异。而揭示了氮的利用和代谢效率的关键。活性之间的关系为研究不同氮效率的桂花之间的生理差异提供了理论依据。料受试品种为正单958(高效氮型)和新鑫一号(低氮效率型)。验设计实验于2016年在东北农业大学的农业学院实验室进行。培试验播种前,将选定的种子在25°C的恒温下浸泡24小时。据桂花的生长期,将种子播种在直径为0.5 m的圆盘中, 7厘米深。置一盘80粒种子,然后用2至3厘米的of石覆盖种子,并根据需要每天烘烤。苗后,移入生长室,最多推2片叶子和1颗心,选择发育良好的幼苗,除去胚乳,然后将其转移至盛有1 L 1/2浓度营养液,每桶20个种子,营养液的pH值。6.1、3天后,请更换完整的营养液,在开始的14天中每2天更换一次营养液,然后每天更换。植物在温度为26°C / 18°C且发光强度为300μmol/(m 2·S)的生长室中生长。营养液中生长20天后,于09:00取样。整株植物保持在待测形式中,并取得干重指数。整个叶子的第二部分从上至下取下,用锡箔纸包裹,将要测试的生理和酶活性指标存储在-80°C下。养液由CaCl 2( 2 mmol / L),K 2 SO 4(0.75 mmol / L),KCl(0.1 mmol / L),KH 2 PO 4(0.25 mmol / L),EDTA-Fe(0.15 mmol / L),H 3 BO 3( 1.0×10 -3 mmol / L),MnSO 4·H 2 O(1.0×10 -3 mmol / L),ZnSO 4·7H 2 O(1.0×10 -3 mmol / L),CuSO 4·5H 2 O(1, 0×10 -4 mmol / L),(NH4)6MO7O24.4H2O(5.0×10 -6 mmol / L)。以Ca(NO3)2的形式提供,并且向营养液中添加一定量的Ca(NO3)2以使营养液中的N达到5个水平(N1至N5),即0.04 ,0.80、2.00、4.00。增加8.00 mmol / L,并补充不足的Ca2 2 mmol / L CaCl2。个氮水平对应一个处理,总共五个处理和每个处理20个幼苗。
  物的高度。机选择五株植物,并使用1毫米刻度尺测量幼苗底部和自然立柱之间的最大距离。的表面。用SHY-150便携式叶片面积指示器进行测量。扫描。用加拿大Regent制造的根扫描仪通过数字软件(WinRHIZO-2004a)分析后获得根形态数据。苗又干又重。机选择五株植物,放在铁盘中,在105°C的烤箱中放置30分钟,然后在80°C干燥至恒重,称重至植物的干重。冠比。/芽比率=地下部分的干重/土壤的干重。酸还原酶(NR)活性的测定。出约0.5g样品,并将其置于50ml锥形瓶中(对照加1ml 20%三氯乙酸),并加入50ul 5%乙酸乙酯。9 ml pH = 7.5的35 mmol / L磷酸盐缓冲溶液添加到内源性和外源性基质的锥形瓶中,在外源条件下将25 mmol / L的KNO3添加到锥形瓶中。真空下几次后,桂花树价格将烧瓶在25℃下在黑暗中放置30分钟。去后,将1mL的20%三氯乙酸加入试管以终止反应。2ml反应溶液加入到2ml 1%磺酰胺,2ml 0.02%α-萘乙二胺盐酸盐中,并在室温下放置20分钟以显色,并吸收。540nm处记录。氨酰胺合成酶(GS)的活性测试。磨1 g样品,然后将2 ml咪唑-盐酸提取缓冲液(0.05 mmol / L)加入每个样品中,然后研磨成均匀的糊状物,静置30分钟后,在室温下离心。12,000 rpm持续20分钟。上清液测量酶活性,将pH调节至7.2,并将上述提取过程保持在4℃。S的测定:1ml咪唑-酸缓冲液盐酸,0.5摩尔/升的0.2毫升MgCl2 6摩尔/升,50摩尔/升的0.2毫升EDTA-Na2、0.2摩尔/升的0.2毫升Glu-Na2将0.498 mol / L的羟胺盐酸盐和180 mmol / L的0.2 mL ATP-Na2放入试管中,然后快速加入1 mL的粗酶溶液中进行混合。30°C的水浴中反应15分钟,然后立即将其移出并添加至1 mL以完成反应。着色溶液(0.37 mol / L FeCl3、0.67 mol / L三氯乙酸,0.2 mol / L HCl)终止反应溶液,并在5000 rpm下离心10分钟。清液在540nm处被吸收。硝酸还原酶(NiR)活性的测定。1 g叶片(或根)的样品在3 ml提取液(50 mmol / L的Tris-HCl pH 7.9,5 mmol / L的半胱氨酸和2 mmol / L的EDTA)中研磨。均质化。14,000 rpm离心20分钟后,将上清液用于活性测定,并在4°C下进行上述操作。应体系含50 mmol / L Tris-HCl将pH 7.5、0.5 mmol / L的NaNO2和1 mmol / L的甲基紫精(MV)和50μL的萃取液添加至0.9 mL。入溶于0.2mol / L NaHCO 3溶液的100μl0.12mol / L Na 2 S 2 O 4(连二亚硫酸钠),并在60℃水浴中开始反应60分钟。钟。后通过剧烈涡旋终止反应直至甲基紫精的颜色完全变暗。入100μl的Zn(CH3COO)2 1 mol / L,并以14,000 rpm离心10分钟。过在0°C下将500μL上清液添加到250μL的1%硫酰胺储备溶液(含1.5 mol / L HCl)和250μL的α-萘乙二胺盐酸盐中来确定上清液中的NO2残留。02%,540 nm测量上清液中残留的NO2的吸光度值,计算NO2的消耗量,每次处理重复3次,设置一个对照,并加入反应前,使用1%的磺酰胺和0.02%的α-萘基。二胺盐酸盐,其余步骤与试管相同。
  氨酸合成酶(GOGAT)活性的测定。1克叶子或根,用预冷的研钵和杵,加入2毫升酶促提取缓冲液[100 mmol / L KH2PO4,pH 7.5,酸0.5 mmol / L乙二胺四乙酸(EDTA),100 mmol / l L KCl,0.5%(v / v)Triton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚),0.1%(v / v)巯基乙醇],1 g石英砂和0.3 g Dowex 1,1X2-400(平衡缓冲液)在干冰上研磨。后加入4 ml提取缓冲液(将提取液的pH值调节至7.4-7.7),在4°C下以20000 rpm离心20分钟,使用凝胶过滤,取2毫升上清液,并在使用前使用反应缓冲液。(500 mmol / L KH 2 PO 4 / KOH,pH 7.5,0.1%(v / v)平衡的巯基乙醇4 cm / 4 mL Sephadex G-25去除低分子量物质,可使用上清液直接用于确定酶活性测试数据使用平均值,使用DPS进行方差分析,邓肯的新复数距离方法可进行多次比较(α= 0.05), Microsoft Excel 2010软件映射表1显示,随着氮含量的增加,两个土壤品种在两个品种都处于N4水平时,其地上部分的干重最大,而土壤中的干重最大。上部分的干重下降到N5水平,但正丹958的N4处理与N5处理之间的差异不显着。inxin#1显示出显着差异,表明低于该水平极抬起氮气,使用和Showtime加工能力#1过量的氮比郑单958和地上部分的干重的强烈影响下。N1升至N2时,郑单958地上部分的干重明显增加,增加了35.34%,增加了新鑫1号的程度。度为11.86%,但是差别不大。两个品种相比,在单氮水平下,郑单958地上部分的干重均高于新心1号,差异显着。花根和土壤的干重趋势干重趋势是相同的,也就是说,随着氮含量的增加,根的干重逐渐增加在N4级达到最大值,然后降低。N4处理与正丹958和Xinxin 1的N5处理之间存在显着差异。N4处理相比,N5处理的干重分别下降了8.51%和11.11%,这表明与辛单958和郑单958相比,新鑫1号的干重受到的影响更大。鑫N°1过量氮。肥的利用率和加工能力差于正单958。氮素供应水平由N1提高到N4时,正单958根的干重增加了37.40%,正单958根的干重增加了37.40%。心1号占55.17%,表现出显着差异。

桂花氮效率不同基因型与物质积累和氮素代谢相关的酶活性差异_no.80

  输入的最佳水平对于增加无效品种根部的干重更为重要,而总干重也倾向于先增加后减少,而两个品种的桂花在N4级。着氮素含量的增加,两个品种的根重比呈现出不同的变化趋势,郑单冠比958。接下降的趋势表明氮素水平的增加可促进氮素的空中生长。旦958。氮水平从N1变为N2时,新鑫1号的地上射击比率增加,并且氮水平为N2 N4。冠比降低,根冠比从N4升高至N5,表明氮含量极高或极低,这不利于部件中干重的积累。No. 1.不同水平的氮积累郑单958地上部分的干重。进作用大于根系干重的积累,而对新心°1取决于氮含量。图1可以看出,在不同氮素含量下,两个桂花品种的叶片面积随氮素含量的增加而变化,叶面积增大,同时叶面积最大。N4级,并且在N5级降低。

桂花氮效率不同基因型与物质积累和氮素代谢相关的酶活性差异_no.638

  对于N1,郑单958的叶面积增加了71.36%,新信一号的叶面积增加了47.53%。着氮水平从N1增加到N4,正单958的叶面积增幅大于新信1号,表明正单958对吸收吸收的影响更大。欣N 1号。氮水平从N4降至N5时,郑单958的叶面积减少了7.84%,差异不显着,新欣1号的叶面积减少了3。12%。异很大。表明,正单958对氮的耐受性比信新1号更好。具有促进作物生长的作用:在没有氮的情况下,植物生长缓慢且植株矮小。图2可以看出,植物的总高度随氮水平的增加而增加,但是当氮的供给量超过N3时,植物的高度就会缓慢增加。同基因型氮效率的株高规律为正单958大于信新1号,不同基因型氮效率之间的株高差为达到显着水平。图3可以看出,随着氮含量的增加,两种桂花的根长先增加后减少,而N4处的根长最大。单施氮相比,正单958和新新1号的施氮根长分别增加81.02%和58.07%,差异有统计学意义。表明郑单958的氮素吸收效率更高,而氮肥的施用对根系生长的影响要比新鑫1号高。N1〜N4处理下,N1〜N3处理的新心#1根数显着增加。氮水平从N4降至N5时,郑单958的长度没有明显减少,而新心1号的根长却明显减少,减少了5,分别为75%和9.56%。水平对桂花不同基因型根系表面的影响(见图4),逐渐增加根系表面,然后在N4处降低,而两个品种的根系面积均达到最大。对于N1,经N4处理的正单958的根部表面增加了83.44%,而新鑫1号的根部的表面增加了66.35%,而后者具有更好的吸收和转化能力。气即鑫鑫1号从图5可以看出,随着氮含量的增加,两个桂花品种的根系体积先增大然后减小,然后最多在N4水平上减小。对于N1水平,郑单958的水平根体积N4增加了67.03%,新鑫1号的水平根体积增加了47.76%。丹958在N1,N2和N3水平下根系体积迅速增加,而三个氮水平的根系体积差异很大:当氮素水平达到N4时,根系体积缓慢增长,且与N3水平不显着。氮素和氮素氮水平下,新信一号的根系体积迅速增加。
  异显着,N3和N4的根体积缓慢增加。酸还原酶在氮代谢中的作用是将NO3转化为NO2,供植物稍后使用。图6所示,随着氮素含量的增加,两个品种表现出不同的修饰:郑单958的NR活性继续增加,当活性最高时,在表皮中的氮素活性最高。N5水平,N5酶活性与N1处理进行比较。加了64.24%。N4处理下,新信1号NR活性先升高后降低到最大值,而酶活性下降到N5,从而使N4活性增加。比N1为18.72%。NiR在氮代谢中的作用主要是将NO2-转化为NH4 ,然后被植物利用。图7中可以看出,正氮958的NiR活性随氮含量的增加而增加。N1 N2时,NiR活性迅速增加。N2〜N5时,活性增加缓慢,而当N3时,N4和N5之间的差异不显着。1〜N2水平上,新信1号的NiR活性呈现出快速上升的趋势,此后NiR活性几乎没有变化,但在N5氮供应中却下降了。氮水平从N1升高至N2时,郑丹958的NiR活性增加了139.95%,新鑫1号的NiR活性增加了191.96%。氨酸合成酶(GOGAT)是氮代谢过程中的一种重要酶,它在谷氨酸的合成周期中主要催化谷氨酰胺和α-酮戊二酸产生谷氨酸。图8中可以看出,随着氮素输入水平的增加,两种桂花品种的GOGAT活性先升高后降低,然后在N3处升高。GOGAT的活动最高。N1相比,郑丹958在N3水平的GOGAT活性提高了47.83%,新信n°1的活性提高了48.94%。氨酰胺合成酶(GS)是植物氮代谢中的关键酶,可在谷氨酸合成周期中催化谷氨酸和NH3之间的谷氨酰胺形成,并参与植物中氮化合物的代谢。9表明,随着氮素供应水平的增加,两个品种的GS活性均呈上升和下降趋势,而两个品种的桂花的GS活性均达到最大值然后减小。N1处理相比,正丹958 N3处理的GS活性提高了60.01%,新鑫1号的GS活性提高了57.32%。是植物生长和发育必不可少的营养素,是植物中许多重要有机化合物(例如酶,氨基酸,核酸和某些激素)的重要组成部分之一[6] 。足的氮供应改善了植物有机质的合成,从而促进了植物的生长,而叶面积的增加也促进了光收缩化合物的合成。本研究中,在一定范围内,桂花树价格随着氮输入的增加,幼苗的株高,叶面积和幼苗生物量(植物干重)也增加,从而进一步增加了采食量。在植物的芽上生长。销效果逐渐降低。是吸收水分和养分的器官,是使植物适应环境的重要器官之一,其中大多数生活在土壤中并形成植物的地下部分[7] 。LADHA等。[8],富含氮的高产水稻通过发达的根系形态提高了其吸收和利用氮的能力。这项研究中,随着氮浓度的增加,被测品种的总根长,根面积和根体积首先增加然后减少,这表明低氮浓度可能有利于根部生长,提高根部扭矩。着氮素浓度的不断增加,养分的吸收和利用对根系形态的影响很小,这与姜林林等[9]在桂花上的结果一致。人愉快的气味。氮输入低时,桂花的根增加了氮与根的接触表面。用氮肥后,桂花根变粗,体积增大。是植物重要的氮源,进入植物后必须将硝酸氮还原为氨氮,以进一步合成氨基酸和蛋白质。NR是起始酶和限制氮同化速率的酶,NiR是控制酶,其活性与植物吸收NO3-的能力密切相关。接影响植物对无机氮的利用[10-13]。甜菜和小麦进行的研究表明,NR和NiR活性随硝酸盐氮含量的增加而增加。
  该实验中,NR和NiR的活性随硝态氮的增加而增加,表明NO3的增加可以诱导叶片的NR和NiR活性的增加,从而提供了充足的氨氨基酸合成和蛋白质形成,但当氮浓度超过一定水平时,低效品种新欣1的NR和NiR活性下降,可能是因为NO3。-浓度过高且对植物有毒。氮水平上,NR和NiR的活性有所不同:正单958的NR和NiR活性高于新鑫1号,表明NR和NiR的活性受到氮素的影响。素供应和品种本身的遗传特征。氨酰胺合成酶(GS)是一种影响氮代谢系统核心的多功能酶,是植物体内氮吸收和再利用的关键酶。受GS调节,植物是氮依赖的。佳同化水平可以通过GS活性来衡量。吸收氨的过程中,GS起着核心作用,并具有两种酶的活性:合成酶和转化酶,植物氨的吸收和氮的运输与GS的活动。吸收NH4 时,GS和GOGAT同时起作用,形成GS / GOGAT循环。GS / GOGAT循环是NH4 吸收植物代谢的主要途径,占氨摄入量的95%以上[14-18]。该试验中,GS和GOGAT的活性随氮的施用率的增加先增加然后降低,这表明氨同化过程受到氮的影响。供应水平。着施氮量的增加,桂花的干物质积累稳定增长,叶片面积,总根长,根系面积和根体积逐渐增加。氮量为4.00 mmol / L(N4)时,上述指标达到最大值。两个品种相比,郑单958号氮肥品种优于新品种1号。施氮量为8.00 mmol / L(N5)时,株高最大。着施氮量的增加,硝酸还原酶(NR)和亚硝酸还原酶(NiR)的活性逐渐增加,但N3,N4和N5的酶活性增加较少。氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性先升高后降低,然后两个品种的N3活性最高。单958增氮品种在不同氮水平下具有很高的氮代谢酶活性,有利于氮肥的转化,吸收利用和生长。物和物质的积累。
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