盐碱胁迫对‘阳光玫瑰’葡萄氮素吸收利用的影响

以‘阳光玫瑰’为试材,研究盐碱胁迫对葡萄根系形态,Na^(+)、K^(+)含量,叶绿素相对含量(SPAD)值,氮素吸收、利用和响应等方面的影响。结果表明,盐碱胁迫抑制了葡萄干鲜物质的积累和根系的正常生长;降低了叶片中的SPAD值,削弱了光合作用;降低了叶片和根系中K^(+)含量,而使Na^(+)含量和Na^(+)/K^(+)比值增加,打破了离子平衡;盐碱胁迫降低了叶片和根系中NO_(3)^(-)含量和叶片中NH_(4)^(+)含量,但增加了根系中NH_(4)^(+)的含量,叶片和根系中的总氮含量也显著降低,抑制了对氮的吸收。同时,盐碱胁迫还抑制了葡萄叶片中硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)、亚硝酸还原酶(Nitrite reductase,NiR)、谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)、谷氨酸合酶(Glutamate synthase,GOGAT)的活性和根系中NR、GS、GOGAT的活性,增加了根系中NiR的活性;同位素K15NO3标记分析表明,盐碱胁迫降低了葡萄幼苗15N的利用率。

不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。