摘要：在正常的栽培條件下，豆科植物的生長(zhǎng)階段需要供應(yīng)大量的氮素，一般來(lái)說(shuō)，根瘤是固定氮的主要來(lái)源，因此根瘤固氮酶的活性與豆科植物的生長(zhǎng)有及其密切的關(guān)系。本文主要研究了源庫(kù)，包括摘莢、摘心和去葉三種方法對(duì)于不同生長(zhǎng)習(xí)性大豆固氮酶活性的影響，本研究選擇的是有限型、亞有限型和無(wú)限型三種生長(zhǎng)習(xí)性的大豆，結(jié)果不盡相同。

關(guān)鍵詞：源庫(kù)；大豆；固氮酶

酰脲是指尿囊素和尿囊酸，是大豆固氮反應(yīng)的主要產(chǎn)物，因此可以根據(jù)酰脲的含量變化而觀察不同狀態(tài)下大豆固氮酶固氮能力的變化。有研究表明，去葉后，大豆固氮酶的活性明顯降低，而大豆植株的莖中酰脲含量明顯增加，這說(shuō)明源庫(kù)產(chǎn)生變化后，大豆的根瘤固氮酶的活性也可能會(huì)發(fā)生一定的變化。本文主要研究的是不同生長(zhǎng)習(xí)性的大豆固氮酶在進(jìn)行摘英、摘心以及去葉處理后的生長(zhǎng)變化，以及對(duì)大豆根瘤固氮酶活性的影響。

1.大豆根瘤固氮酶概述

大豆中的氮有三種來(lái)源，包括土壤和空氣中的氮以及根瘤固定的氮，這三種獲取氮的方式相輔相成，但是同時(shí)也相互制約著，一起為大豆植株的生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程提供氮素營(yíng)養(yǎng)，其中大豆根瘤固氮量占所需氮量的大部分，但是豆科植物僅僅依靠大豆與根瘤菌的共生作用來(lái)固氮很難使大豆達(dá)到高產(chǎn)的目的。目前已經(jīng)有不少研究表明，根瘤的固氮作用主要依靠大豆根瘤固氮酶，因此，固氮酶活性對(duì)大豆的生長(zhǎng)發(fā)育有極其深遠(yuǎn)的影響。大豆生長(zhǎng)過(guò)程中，使用過(guò)多的氮肥會(huì)影響根瘤的生長(zhǎng)，降低大豆的共生固氮作用，也大大降低了大豆的最終產(chǎn)量，因此應(yīng)該少施氮肥，為根瘤菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)安全的環(huán)境。固氮酶的活性容易受到固氮產(chǎn)物的影響和調(diào)控，因此應(yīng)當(dāng)為固氮酶的生成提供好所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加強(qiáng)大豆植株的光合作用。

2.材料的選取

直接以田野間生長(zhǎng)的大豆為研究對(duì)象，作為試驗(yàn)材料，大豆的品種分別為無(wú)限型、亞有限型和有限型，這三個(gè)品種的大豆即為三種不同生長(zhǎng)習(xí)性的大豆品種。之后對(duì)這些大豆植株進(jìn)行預(yù)處理，處理方式如下：①摘莢處理：觀察大豆植株，開始結(jié)莢后要在盡量短的時(shí)間內(nèi)分別將植株上所有的莢全部去掉，由于大豆植株仍然處于生長(zhǎng)狀態(tài)，因此每隔一天處理一次新出現(xiàn)的幼莢，一直到試驗(yàn)結(jié)束為止。②摘心處理：大豆植株主莖的尖端位置即為大豆植株的心，應(yīng)當(dāng)在盛花期時(shí)其剪掉。③去葉處理：去葉過(guò)程主要針對(duì)的是完全展開的復(fù)葉中兩側(cè)的小葉，在盛花期將小葉去掉，并且每隔一天都要處理一次，一直到試驗(yàn)結(jié)束為止。④設(shè)置對(duì)照組，選擇正常生長(zhǎng)的，與試驗(yàn)植株生長(zhǎng)情況、大小以及其他情況均相似的健康植株作為對(duì)照，在測(cè)量大豆根瘤固氮酶活性或幼莖中酰脲含量時(shí)可以作為參考。

3. 不同處理方式對(duì)三種生長(zhǎng)習(xí)性大豆固氮酶活性的影響

3.1摘莢處理

摘莢處理后，因?yàn)榍v皮具有很強(qiáng)的降解酰脲的能力，摘莢會(huì)直接降低酰脲的使用量，因此有限型和無(wú)限型的大豆植株根瘤固氮酶活性在一定時(shí)間之后均低于對(duì)照組，但是無(wú)限型大豆植株雖然失去莢，但是其本身的營(yíng)養(yǎng)器官具有一定的補(bǔ)償作用，酰脲無(wú)法大量積累，因此摘莢處理過(guò)程對(duì)無(wú)限型大豆的根瘤固氮酶活性沒有較為明顯的影響。

3.2摘心處理

摘心處理能夠不同程度的降低三種生長(zhǎng)習(xí)性的根瘤固氮酶活性，主要原因是摘心處理會(huì)使光合作用產(chǎn)物向根瘤端的運(yùn)輸量減少，同時(shí)還會(huì)降低根瘤酰脲的利用率，導(dǎo)致根瘤酰脲的積累，從而降低了根瘤固氮酶的活性。

3.3去葉處理

去葉處理是去掉66%的小葉，這對(duì)三種生長(zhǎng)習(xí)性的大豆根瘤固氮酶活性產(chǎn)生了相同趨勢(shì)的影響。去掉66%的小葉使光合作用的器官減少，從而導(dǎo)致向根瘤運(yùn)輸?shù)墓夂献饔卯a(chǎn)物不足，使根瘤固氮酶的活性降低。因此，有限型和亞有限型大豆在處理后21天的根瘤固氮酶活性比對(duì)照稍有增加，其他時(shí)間均低于對(duì)照。

4.不同處理對(duì)三種生長(zhǎng)習(xí)性大豆莖中酰脲含量的影響

4.1摘莢處理

相繼摘莢處理對(duì)三種生長(zhǎng)習(xí)性的大豆幼莖中酰脲含量產(chǎn)生不同的影響，有限型、亞有限型和無(wú)限型大豆植株摘莢后幼莖中酰脲的含量總平均值分別比對(duì)照增加21%、12%和1%，由此可見，摘莢處理對(duì)無(wú)限型大豆幼莖中酰脲含量沒有明顯的影響。

4.2摘心處理

摘心處理后的植株下部分莖中的酰脲含量相較于對(duì)照植株來(lái)說(shuō)有了顯著的提高，主要原因可能是摘除莖生長(zhǎng)點(diǎn)后，植株不再向上生長(zhǎng)，利用酰脲的器官減少，因此下部分的莖中積累了大量的酰脲。有限型、亞有限型大豆植株的酰脲含量比對(duì)照分別增加了70%和85%，無(wú)限型大豆植株酰脲含量相對(duì)于前兩個(gè)雖然增加的較少，但是比對(duì)照還是增加了48%。

4.3去葉處理

去葉處理后，有限型大豆植株幼莖中酰脲的含量比對(duì)照組有了明顯的增加，總平均值比對(duì)照增加了47%，無(wú)限型大豆植株幼莖中的酰脲含量與對(duì)照組相比變化不大，增加了約6%，但是亞有限型大豆植株去葉處理后幼莖中的酰脲含量總平均值比對(duì)照降低了6%。

可能原因是無(wú)限型和亞有限型大豆植株幼莖中的酰脲被不斷利用，因此不能大量積累，而有限性植株的干物質(zhì)補(bǔ)償性積累能力差，酰脲的利用率較低，因此得到了大量積累。

結(jié)語(yǔ)

摘心和去葉的限源方法主要用于減少光合作用的產(chǎn)物，雖然這種方式能夠降低三種不同生長(zhǎng)習(xí)性的大豆固氮酶活性，但是降低的程度卻各不相同。摘莢處理可以降低有限型和亞有限型大豆的固氮酶活性，并且能夠使幼莖中的酰脲含量增加，但是對(duì)無(wú)限型大豆沒有明顯作用；去葉處理只能夠增加有限型大豆幼莖中的酰脲含量；摘心處理能夠明顯增加三種大豆幼莖中的酰脲含量；三種處理方式均能使三種生長(zhǎng)習(xí)性的大豆固氮酶活性降低。

參考文獻(xiàn)：

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