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        不同氮效率黃瓜根系生長及氮代謝對氮素的響應(yīng)

        2025-08-18 00:00:00范欣桐趙春波李明宇侯家樂徐煜孟晶晶
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2025年10期
        關(guān)鍵詞:黃瓜根系品種

        中圖分類號: 8642.206 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-1302(2025)10-0168-08

        黃瓜(CucumissativusL.)栽培面積大,總產(chǎn)量高,是我國設(shè)施蔬菜的主栽品種之一[1]。黃瓜是喜氮作物,但過量施氮會造成硝態(tài)氮積累從而危害作物,當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,氮肥施用量普遍較高,且氮肥利用率低[2],因此挖掘作物自身的氮素吸收利用潛力,種植氮高效品種是降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮素使用量的重要途徑。

        根系對氮素的吸收能力是氮代謝的基礎(chǔ),直接關(guān)系到地上部分氮素的同化、運(yùn)轉(zhuǎn)及營養(yǎng)物質(zhì)的合成[3],根系吸收動力學(xué)參數(shù)最大吸收速率( vmax )和表觀米氏常數(shù)( Km )可反映根系對養(yǎng)分的吸收能力[4]。根系長度、表面積、體積、根長密度等形態(tài)特征和根系吸收、同化、向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)等生理特性密切相關(guān)[5]。氮代謝酶對氮的吸收利用影響較大,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)因其定位不同而發(fā)揮不同的作用,GS1參與了根系的初級氮素同化和氮素轉(zhuǎn)運(yùn);NADH-GOGAT參與N的初級同化,主要存在于非光合作用的組織中[6]。氮高效黃瓜葉片中較高的氮代謝酶活性和GS1基因在葉片中的特異性表達(dá)[8],可以促進(jìn)植株對氮素的吸收與同化,促進(jìn)了整個氮代謝過程,提高了氮素利用效率,康亮等通過對不同氮效率基因型木薯根系對 NO3 吸收動力學(xué)特征的研究發(fā)現(xiàn),氮高效基因型木薯對 NO3 的吸收具有明顯優(yōu)勢[9。黃瓜根系形態(tài)[10]和氮的吸收利用能力[1]對氮效率的影響較大,并且是造成氮效率出現(xiàn)差異的重要原因,作物苗期的耐低氮性在一定程度上能夠代表其成熟期的耐低氮性[12],目前對耐氮性較好的黃瓜品種單方面?zhèn)戎赜趯Ω敌螒B(tài)[13-14]或者根系氮代謝指標(biāo)[1,15]的研究,對黃瓜根系生物學(xué)特性、生理和分子機(jī)制與氮吸收轉(zhuǎn)運(yùn)代謝的關(guān)系缺乏全面研究,且對不同氮效率黃瓜吸收動力學(xué)特征研究鮮有報道。

        本研究采用營養(yǎng)液培養(yǎng)的方式比較2個氮水平下不同氮效率黃瓜在苗期根系形態(tài)、氮吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的生理指標(biāo)和氮代謝酶活性及基因表達(dá)的差異,綜合比較不同基因型黃瓜根系吸收特性與氮素利用的差異,為進(jìn)一步從根系揭示黃瓜氮高效機(jī)理、選育氮高效黃瓜品種的遺傳改良工作提供幫助。

        1材料與方法

        1.1 供試材料

        本試驗于2023年4—7月在園藝學(xué)院蔬菜基地及園藝生理實(shí)驗室進(jìn)行,根據(jù)前期分類結(jié)果,雙高效型在低氮和正常氮水平下均表現(xiàn)為高效型,雙低效型在低氮和正常氮水平下均表現(xiàn)為低效型[7],以雙高效品種津優(yōu)35號(JY35)、雙低效品種津優(yōu)1號(JY1)為試驗材料,種子由園藝學(xué)院提供。

        1.2 試驗設(shè)計

        選取飽滿種子進(jìn)行浸種催芽,使用清洗并滅菌的河沙作為基質(zhì)進(jìn)行育苗,待黃瓜幼苗第1張真葉露心時開始水培。采用裂區(qū)試驗設(shè)計,氮素水平為主區(qū),設(shè)低氮處理 3.5mmol/L( LN)和正常供氮處理 11.0mmol/L(NN)2 個水平,品種為副區(qū),共有2個品種,3次重復(fù),以硝態(tài)氮為主要氮源,其他營養(yǎng)元素為磷元素 1.0mmol/L 、鉀元素 8.0mmol/L 鈣元素 3.5mmol/L 、鎂元素 2.0mmol/L ,微量元素參照改良山崎黃瓜營養(yǎng)液[7]。選取均勻一致的幼苗移入底面積 4000cm2 、高度 25cm 的培養(yǎng)箱內(nèi),定植板為泡沫板(定植孔徑 3cm ),與液面間距 3cm 。每箱定植2個品種,每個品種30株,去離子水供應(yīng)2d后更換1/2濃度營養(yǎng)液培養(yǎng),2d后更換為試驗處理氮素水平。每5d更換營養(yǎng)液,營養(yǎng)液的 pH 值保持在7.0左右,采用電動通氣泵進(jìn)行間歇供氧,采用循環(huán)泵箱內(nèi)循環(huán),使箱內(nèi)的養(yǎng)分和 ΔpH 值等條件保持一致,適期防治病蟲害。處理10d(2葉1心)、20 d(3葉1心)30d(4葉1心)08:00—11:00收獲長勢一致的植株測定指標(biāo),每個處理3次重復(fù),取各個時期根系洗凈后吸干水分后,一部分用于生理生化指標(biāo)的測定,另一部分經(jīng)過液氮速凍,在-80°C 冰箱保存,進(jìn)行RNA提取和實(shí)時熒光定量PCR分析。

        1.3根系形態(tài)及生理指標(biāo)的測定

        采用根系分析儀(EPSON)掃描根系圖像,采用WinRHIZO軟件測量總根長度、根尖數(shù)、總根表面積、根體積和根系直徑。采用離體法測定硝酸還原酶(NR)活性[16];采用王月福等的方法[17]測定谷氨酰胺合成酶(GS)活性;采用馬超的方法[測定谷氨酸合酶(NADH-GOGAT)活性。

        1.4氮含量相關(guān)指標(biāo)的測定

        選取長勢一致的黃瓜幼苗6株,將地上部和根 系用蒸餾水沖洗干凈,吸干表面水分,置于烘箱中 105°C 殺青 15min,75qC 恒溫烘至恒重,測干重。將 干樣粉碎,采用濃 H2SO4-H2O2 消解,凱氏定氮儀 測定全氮含量[19]。氮積累量 τ(g)η=η 氮含量 (%)x 干物質(zhì)重(g);轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù) Σ=Σ 地上部氮含量/根系氮含 量;根冠比=根系干重/地上部干重[20]

        1.5黃瓜根系對 NO3 吸收動力學(xué)參數(shù)測定(常規(guī)耗竭法[21])

        把黃瓜幼苗放到蒸餾水中饑餓 24h ,放人200mL 采用 Ca(NO32?4H2O 配制的 NO3- 系列溶液中,溶液濃度為 0. 15?0. 25?0. 50?1. 00?1. 50? 2.00mmol/L ,每個處理3次重復(fù),根系吸干表面水分后測定鮮重和各系列溶液吸收前后濃度變化[22]計算單位鮮根在單位時間內(nèi)的 NO3- 凈吸收量。采用Michaelis-Menten方程的Hofstee轉(zhuǎn)換式處理數(shù)據(jù),求出參數(shù) vmax 和 Km

        1.6 RT-qPCR分析

        利用Primer軟件設(shè)計CsNR、CsGS1、CsNADH-GOGAT等3個基因的特異性引物,內(nèi)參基因為CsEFI-α (表1),根據(jù) 法計算基因的相對表達(dá)量[23],每個基因3次生物學(xué)重復(fù),計算標(biāo)準(zhǔn)差。

        1.7 數(shù)據(jù)處理

        使用Excel2016和Origin2018進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與作圖,通過SPSS21.0軟件進(jìn)行方差分析。

        表1RT-qPCR引物

        2 結(jié)果與分析

        2.12個氮水平對黃瓜幼苗根系形態(tài)的影響

        由表2可知,氮水平對根系總根長、總根表面積、根尖數(shù)和根體積有極顯著影響,不同品種對根系總根長、總根表面積、根尖數(shù)和 30d 的根體積有極顯著影響( Plt;0.01? 。氮水平和品種交互作用對根系形態(tài)指標(biāo)均無顯著影響。

        在2個氮水平下JY35的根系形態(tài)指標(biāo)均高于JY1,與NN處理相比,LN處理下2個品種的根系形態(tài)指標(biāo)均下降,總根長降幅最小, 10~30d 中JY35總根長下降 8.5%~20. 0% ,JY1下降 18.7% \~28.0% 。與 10d 和 20d 相比, 30d2 個品種各指標(biāo)下降趨勢最小,總根長、總根面積、根尖數(shù)、根體積和根系直徑在JY35分別下降了 8.5%.10.1% 、9.1% 、18. 7% 、20. 6% ;JY1分別下降 18.7% !18.8% (204 .21.6% 、22. 0% ) 20.3% ,JY35降幅總體低于JY1。說明在低氮脅迫下,氮高效型有更發(fā)達(dá)的根系形態(tài),并且在 30d 氮高效型根系形態(tài)指標(biāo)的變化對低氮的響應(yīng)明顯強(qiáng)于氮低效型。

        表22個氮水平下黃瓜根系形態(tài)的變化
        注:表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值,同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異顯著, * 表示影響顯著( Plt;0.05 ), ** 表示影響極顯著( Plt; 0.01),NS表示影響不顯著,下同。

        2.22個氮水平對黃瓜幼苗生物量和根冠比的影響

        由表3可知,氮水平對黃瓜 10d 和 30d 根系干重、苗期地上部干重 ?20d 和 30d 的整株干重有極顯著影響( Plt;0.01 ;對 20d 的根系干重、10d的整株干重 .20d 的根冠比有顯著影響( Plt;0.05, 。不同品種對 10d 和 30d 的根系干重有極顯著影響( Plt;0.01) ;對 20d 的根系干重有顯著影響( Plt; 0.05)。氮水平與不同品種的交互作用對黃瓜根系干重、地上部干重、整株干重和根冠比無顯著影響。

        2個氮水平下,JY35的生物量和根冠比均高于JY1。與NN處理相比,LN處理下2個品種生物量均降低,根冠比提高, 10~30d 中,根系干重JY35下降趨勢 7.14%~12.12% ,JY1下降趨勢為 5.56% ~7.18% ,JY35下降趨勢較高;地上部干重JY35的下降趨勢為 13.74%~23.75% ,JY1下降趨勢為15.41%~24.14% ,JY1下降趨勢較大。與10d和20d 相比,30dJY35的根系干重、地上部干重、根冠比和JY1相差最大,NN處理下JY35的根系干重、地上部干重、根冠比為JY1的1.22倍、1.10倍、1.14倍;LN處理下JY35的根系干重、地上部干重、根冠比為JY1的1.14倍、1.11倍、1.04倍。說明低氮處理下氮高效品種有更大的根冠比,根系形態(tài)強(qiáng)于氮低效品種,在缺氮下的耐受能力較強(qiáng)

        2.32個氮水平對黃瓜幼苗氮吸收積累及同化的影響

        由表4可知,氮水平對黃瓜根系全氮含量及氮積累量、地上部全氮含量及氮積累量有極顯著影響( Plt;0.01) 。不同品種對地上部全氮含量、轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、10d和 30d 的根系氮積累量、20d和 30d 的地上部氮積累量有極顯著影響( Plt;0.01 );對 30d 的根系全氮含量 、20d 根系積累量和 10d 的地上部氮積累量有顯著影響( Plt;0.05 )。氮水平和品種交互作用對10d和 30d 的根系全氮含量、苗期轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、30d的根系氮積累量有極顯著影響( ;對 20d 根系全氮含量和 10d 根系氮積累量有顯著影響( Plt;0.05) 。

        NN處理下JY35的各部分氮含量和氮積累量高于JY1,LN處理下,除了根系含氮量JY1高于JY35,地上部全氮和各部分氮積累量均為JY35高于JY1。與NN處理相比,LN處理下的地上部含氮量及氮積累量顯著下降,根系氮含量和氮積累量下降不顯著。 10~30d 根系氮含量和氮積累量為JY35降幅較大,地上部氮含量及氮積累量為JY35降幅較小,根系氮含量JY35下降趨勢為 12.7% \~16.3% ,JY1下降 2.0%~5.6% ;根系氮積累量JY35下降趨勢為 21.9%~25.0% ,JY1下降趨勢為6.4%~12.7% ;地上部氮含量JY35下降趨勢為7.7%~9.6% ,JY1下降趨勢為 8.5%~12.3% ;地上部氮積累量JY35下降趨勢為 21.0%~29.5% ,JY1下降趨勢為 24.8%~31.8% 。與 10d 和 20d 相比,2個氮水平下30dJY35根系全氮含量、地上部全氮含量、根系氮積累量和地上部氮積累量與JY1相差最大,NN處理下,JY35為JY1的1.10倍、1.32倍、1.35倍和1.46倍;LN處理下JY35為JY1的0.98倍、1.33倍、1.10倍和1.48倍。在2個氮水平下,JY35轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著高于JY1,隨著氮水平的下降JY35轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著上升,JY1轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)下降,說明隨著低氮脅迫時間的延長,氮高效型逐漸適應(yīng)低氮環(huán)境并可以更好地向地上部提供養(yǎng)分,表現(xiàn)出較好的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)積累能力。

        表32個氮水平下黃瓜生物量和根冠比的變化
        表42個氮水平下黃瓜全氮含量和氮積累量的變化

        2.42個氮水平對黃瓜根系氮代謝酶活性的影響

        由表5可知,氮水平對硝酸還原酶 、10d 的谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性有極顯著影響( Plt; 0.01);對 30d 的谷氨酰胺合成酶活性有顯著影響1 (Plt;0.05) 。品種對 10d 和 20d 硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性有極顯著影響( Plt; 0.01);對 30d 的硝酸還原酶活性有顯著影響( Plt; 0.01)。氮水平和品種交互作用對硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性無顯著影響。

        與NN處理相比,LN處理下氮代謝酶活性均下降,JY35降幅低于 JY1,10~30d 硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶活性JY35下降 39.95% ~45.08% .5.52%~10.24% .11.1%~18.60% ,JY1下降46. 40% ~ 50. 95% 、12. 50% ~ 14. 07% 、1 1.11%~23.53% ,JY35降幅較小。在2個氮濃度下JY35氮代謝酶活性高于JY1,與 10d 和 20d 相比,30dJY35與JY1氮代謝酶活性相差最大,NN處理下,JY35的NR、GS、NADH-GOGAT活性是JY1的1.26倍、1.39倍、1.26倍,LN處理下JY35的NR、GS、NADH-GOGAT 活性是JY1 的1.41倍、

        1.51倍、1.35倍,說明低氮處理下,氮高效品種的氮代 謝能力較強(qiáng),可以在逆境中保持良好的氮代謝進(jìn)程。

        表52個氮水平下黃瓜根系氮代謝酶活性的變化

        2.52個氮水平對黃瓜根系氮代謝酶相關(guān)基因表達(dá)特性的影響

        由表6可知,氮水平對CsNR相對表達(dá)量 ?10d 和30dCsGS1相對表達(dá)量、 CsNADH-GOGAT 相對表達(dá)量有極顯著影響( Plt;0.01 );對 20d 的CsGS1相對表達(dá)量有顯著影響( Plt;0.05 )。品種對 10d 和30dCsNR相對表達(dá)量、CsGSI相對表達(dá)量、CsNADH-GOGAT 相對表達(dá)量有極顯著影響( Plt; 0.01;對20d的CsNR相對表達(dá)量有顯著影響( Plt;0.05) 。氮水平和品種交互作用對20dCsNR相對表達(dá)量和 10dCsNADH-GOGAT 相對表達(dá)量有顯著影響( (Plt;0.05) 。

        與NN處理相比,LN處理下2個品種CsNR、CsGS1和 CsNADH-GOGAT 基因表達(dá)量下降,JY35降幅小于JY1。在2個氮濃度下,JY35的CsNR、CsGS1 和 CsNADH-GOGAT 基因的表達(dá)量高于JY1。與 10d 和20d相比,30dJY35與JY1的CsNR、CsGSI,CsNADH-GOGAT 基因表達(dá)量相差最大,NN處理下JY35是JY1的1.50倍、1.80倍、1.73倍,LN處理下JY35是JY1的1.89倍、2.86倍、2.38倍,LN下2個品種相差較大。說明低氮下,氮高效品種的氮代謝酶基因表達(dá)量顯著高于氮低效型,對低氮水平響應(yīng)更強(qiáng)烈。

        表62個氮水平下根系氮代謝酶基因表達(dá)量的變化

        2.62個氮水平對黃瓜 NO3- 吸收動力學(xué)特征的 影響

        由表7可知,氮水平對根系苗期的 NO3- 吸收速率和 10d.20d 的 NO3- 親和力有極顯著影響( Plt; 0.01)。品種對根系苗期的 NO3- 吸收速率有極顯著影響( Plt;0.01? ,對 NO3- 親和力無顯著影響。氮水平和品種交互作用對 20d 和 30d 的 NO3- 吸收速率、 NO3- 親和力有極顯著影響( Plt;0.01 )。

        2個氮水平不同基因型黃瓜在 NO3- 濃度較低范圍內(nèi)吸收速率均隨濃度的提高而直線增大,超過一定的臨界濃度后吸收速率減慢,吸收曲線均符合Michaelis-Menten方程(圖1)。NN處理中,JY35的對 NO3- 親和力(以 Km 倒數(shù)衡量)均高于JY1,在LN處理中,JY35的對 NO3 親和力均低于JY1。在2個氮水平下,JY35的 NO3- 吸收速率高于JY1,其中,LN處理下2個品種有顯著差異。 10~30d 與

        表72個氮水平下黃瓜吸收動力學(xué)參數(shù)

        NN處理相比,LN處理的 NO3- 吸收速率均下降,其中,JY35下降趨勢為 0.81%~20.08% ,JY1下降趨勢為 10.76%~24.12% ,JY35對 NO3- 吸收速率降幅低于JY1,30dJY35下降趨勢最小,為 0.81% 。

        說明 30d 氮高效型對低氮的環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng),根系對 NO3- 吸收速率較快,可以吸收更多的氮素為植株提供養(yǎng)分。

        3討論與結(jié)論

        3.12個氮水平對黃瓜根系形態(tài)的影響

        根部是植物獲取營養(yǎng)成分的關(guān)鍵器官,其中,根系形態(tài)決定植物在吸收養(yǎng)分方面的競爭能力[24]本試驗LN處理下的根系形態(tài)指標(biāo)低于NN處理,JY35形態(tài)指標(biāo)下降幅度較小,其中JY35總根長下降趨勢最小;2個氮水平下JY35總根長、總根表面積和根尖數(shù)顯著高于JY1,氮高效品種可通過促進(jìn)根系伸長來擴(kuò)大根系在生長環(huán)境中的分布,與在低氮脅迫下氮高效品種可形成優(yōu)于氮低效品種的根系構(gòu)型結(jié)果[13.25]相似,特別是與氮高效木薯根系的總根長、根系表面積和細(xì)根根長的下降幅度顯著小于氮低效品種的結(jié)果相似。有研究表明,正常供氮下不同氮效率黃瓜品種的根系形態(tài)無顯著變化[26],本試驗結(jié)果與之不同,一方面可能是因為本試驗采用水培栽培方式,在清洗根系時減少根系的損耗,另一方面本試驗以硝態(tài)氮為唯一氮源,不同的氮源可能導(dǎo)致根系生長形態(tài)發(fā)育不一致[17]。氮高效品種通過改變根系形態(tài),增加氮素吸收面積來獲取更多的養(yǎng)分適應(yīng)缺氮環(huán)境,保證植株的正常生長。

        3.22個氮水平對黃瓜幼苗氮吸收積累及同化的影響

        氮濃度較低會影響植株根系對養(yǎng)分的吸收和利用,但不同品種受影響的程度不同[27]。作物地上部和根系的生長是由碳水化合物和氮的平衡決定的,碳限制根系生長,而氮限制地上部生長。供氮量較低時抑制了地上部的生長,同時促進(jìn)根系的生長,從而增大了根系占比,增加了對氮素的吸收[28]本試驗中,與NN處理相比,LN處理下根系、地上部和整株干重均下降,根冠比升高,JY35的根冠比高于JY1。說明氮高效品種在低氮下有良好的根系形態(tài),在玉米[29]、油菜[30]上也有相似的研究結(jié)果。2個氮水平下JY35的地上部含氮量、各部分氮積累量和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均高于JY1,與NN處理相比,LN處理下JY35轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)增加,JY1減小,說明氮高效品種對氮素的吸收積累能力高于氮低效品種,低氮脅迫下,氮高效品種對氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)能力高于氮低效品種,從而保證植株的正常生長。與氮高效油菜能將更多的氮轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部進(jìn)行同化研究結(jié)果[3]相似。

        3.32個氮水平對黃瓜氮代謝酶活性及基因表達(dá)的影響

        硝酸還原酶可以反映氮代謝水平[32],GS/GOGAT循環(huán)同化吸收到體內(nèi)的 NH4+ 及硝酸鹽被吸收后在根中還原產(chǎn)生的 NH4+ ,GOGAT是該途徑的限速酶,GS/GOGAT循環(huán)產(chǎn)生的有機(jī)氮被轉(zhuǎn)運(yùn)至其他組織,為合成其他含氮化合物提供氮源[33]。本試驗中,與NN處理相比,LN處理下2個品種氮代謝酶活性均降低,在 30d2 個品種酶活性相差最大,JY35的氮代謝酶活性下降趨勢低于JY1,說明JY35根系對低氮脅迫的抗性強(qiáng)于JY1,在 30d 抗性最大。在不同氮濃度下JY35的NR、GS、NADH-GOGAT活性均高于JY1,說明JY35對氮素的吸收利用能力較強(qiáng),可以為植株的生長發(fā)育提供充足的氮源。與黃瓜耐低氮品種氮代謝酶活性高于不耐低氮品種結(jié)果[11,15]相似,此研究結(jié)果在小麥[34]上有體現(xiàn)。本試驗中2個氮水平下氮代謝酶基因表達(dá)量均為JY35高于JY1,與NN處理相比,LN處理下氮代謝酶基因表達(dá)量均下降,其中,JY35降幅低于JY1,本試驗與水稻的NR基因的相對表達(dá)量隨著氮濃度的降低呈下降趨勢結(jié)果[35]相似,與小麥氮高效品種葉片NR、GS1和GOGAT基因相對表達(dá)量顯著高于氮低效品種結(jié)果[36-37]相似。本試驗中,在LN處理下GS酶活性與基因表達(dá)量變化趨勢一致,2個氮水平下NADH-GOGAT酶活性與基因表達(dá)量的顯著性變化趨勢一致,說明氮代謝酶基因的表達(dá)可以改善酶活性,進(jìn)而影響植物的氮代謝能力。與草莓根系硝酸還原酶、谷氨酸合酶的活性與基因表達(dá)量變化趨勢一致結(jié)果[38]相似。同時, .NR,GS 基因和硝酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因相互作用,提高 NR,GS 基因表達(dá)量,可促進(jìn)硝酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá),促進(jìn)作物對氮素的吸收[39-41]。說明氮高效品種有較強(qiáng)的氮代謝能力,有助于氮素的同化積累,促進(jìn)根系的生長進(jìn)而保證植株的對氮素的需求。

        3.42個氮水平對黃瓜根系 NO3- 吸收動力學(xué)特征 的影響

        通過利用Epstein建立的植物對養(yǎng)分吸收動力學(xué)的研究方法, vmax 表示底物飽和時離子載體的反應(yīng)速度, Km 體現(xiàn)離子與載體之間的親和性[42-43]。本試驗在2個氮水平下JY35的對 NO3- 吸收速率( vmax )高于JY1;NN 處理中,JY35對 NO3- 親和力均高于JY1,在LN處理中,JY35的對 NO3- 親和力均低于JY1。雖然LN處理下JY1對 NO3- 的親和力強(qiáng),可能由于JY35根系形態(tài)優(yōu)于JY1,與氮素接觸的面積較大,所以JY35對 NO3- 吸收速率高于JY1。氮高效品種的根系形態(tài)和生理特性均優(yōu)于氮低效型,導(dǎo)致高效型對 NO3- 吸收能力強(qiáng)于低效型,此研究結(jié)果在小麥1和木薯9上也有體現(xiàn)。高效品種根系較強(qiáng)的 NO3- 吸收能力為根系氮素的同化提供了更多的底物,促進(jìn)了氮代謝相關(guān)進(jìn)程。

        4結(jié)論

        綜上,2個氮水平下,高效型根系形態(tài)指標(biāo)、氮含量相關(guān)指標(biāo)、氮代謝酶活性及基因表達(dá)量均高于氮低效品種,在低氮脅迫下,高效型根系形態(tài)和氮代謝酶活性及基因表達(dá)量降幅較小,高效型的耐受能力強(qiáng)于低效型,與10d和20d相比,30d2個品種各指標(biāo)差距最大,因此推測隨著生育期的推進(jìn),高效型品種耐受能力逐漸加強(qiáng),根系形態(tài)和氮代謝酶活性及基因表達(dá)量的差異可能是黃瓜氮效率差異的原因之一,綜合改良根系形態(tài)和氮代謝酶活性及基因表達(dá)量是選育氮高效品種的基礎(chǔ),

        參考文獻(xiàn):

        [1]孫玉河,李文琴,馬德華.我國黃瓜生產(chǎn)的現(xiàn)狀、問題和發(fā)展趨勢[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,9(3):54-56.

        [2]JuXT,KouCL,ZhangFS,etal.Nitrogenbalance and groundwaternitrate contamination:comparison among thre intensive croppingsystems on theNorth China Plain[J].Environmental Pollution,2006,143(1) :117-125.

        [3]Raun WR,Johnson GV. Improving nitrogen use efficiency for cerealproduction[J]. Agronomy Journal,1999,91(3) :357-363.

        [4]劉秀珍,孫立艷.黃瓜苗期吸收 NO3- K+ 的動力學(xué)研究[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1995,15(3):277-279,329.

        [5]熊淑萍,吳克遠(yuǎn),王小純,等.不同氮效率基因型小麥根系吸收特性與氮素利用差異的分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(12):2267 -2279.

        [6]Fortunato S,Nigro D,LasorellaC,etal.The role ofglutaminesynthetase(GS)andglutamate synthase(GOGAT)inthe2023,13(12) :1771.

        [7]趙春波.黃瓜不同品種氮效率類型分析[D].長春:,2015:67 -69.

        [8]楊菁.黃瓜耐低氮脅迫相關(guān)基因CsGSI的功能分析[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2019:34-35.

        [9]康亮,梁瓊月,姚一華,等.不同氮效率木薯品種根系形態(tài)、構(gòu)型及氮吸收動力學(xué)特征[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2019,25(11):1920-1928.

        [10]于洪杰,周新剛,關(guān)頌?zāi)龋龋煌綘I養(yǎng)液對砂培黃瓜幼苗生長及根系形態(tài)的影響[J].北方園藝,2016(7):17-22.

        [11]徐靜靜.黃瓜耐低氮性特征特性研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2011:43-49.

        [12]趙繼秀,馬祥,琚澤亮,等.燕麥苗期性狀對低氮脅迫的響應(yīng)及耐低氮種質(zhì)篩選[J].草業(yè)科學(xué),2023,40(12):3095-3103.

        [13]關(guān)頌?zāi)?不同氮效率黃瓜品種根際土壤生態(tài)環(huán)境特征研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2013:50-55.

        [14]姜爽.不同氮效率黃瓜品種篩選及其根系生物學(xué)差異[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2012:24-27.

        [15]王文博.黃瓜耐低氮種質(zhì)篩選及其低氮耐受性指標(biāo)評價[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2022.

        [16]張治安,陳展宇.植物生理學(xué)實(shí)驗技術(shù)[M].長春:吉林大學(xué)出版社,2008.

        [17]王月福,于振文,李尚霞,等.氮素營養(yǎng)水平對冬小麥氮代謝關(guān)鍵酶活性變化和籽粒蛋白質(zhì)含量的影響[J].作物學(xué)報,2002,28(6) :743 -748.

        [18]馬超.外源氮素形態(tài)對黃瓜生長、氮素吸收及代謝的調(diào)控[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2020.

        [19]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.

        [20]張鵬鈺,王東勇,高桐梅,等.不同氮效率芝麻品種苗期氮吸收轉(zhuǎn)運(yùn)與利用差異[J].華北農(nóng)學(xué)報,2023,38(6):134-143.

        [21]熊淑萍,吳克遠(yuǎn),王小純,等.不同氮效率小麥品種苗期根系氮代謝及其吸收能力差異分析[J].麥類作物學(xué)報,2016,36(3):325 -331.

        [22]呂偉仙,葛瀅,吳建之,等.植物中硝態(tài)氮、氨態(tài)氮、總氮測定方法的比較研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2004,24(2):204-206.

        [23]Livak KJ,Schmitgen TD.Analysis of relative gene expression datausing real - time quantitative PCR and the method[J].Methods,2001,25(4) :402-408.

        [24]Lopez-BucioJ,Cruz-RamirezA,Herrera-EstrellaL.Theroleofnutrient availability in regulating root architecture[J].CurrentOpinion in Plant Biology,2003,6(3) :280-287.

        [25]Ma B X,Wang JQ,Han Y H,et al. The response of grain yield andeardifferentiation related traitstonitrogen levels inmaizevarietieswithdifferent nitrogenefficiency[J].Scientific Reports,2022,12(1):14620.

        [26]梁超.人參莖葉總皂苷對黃瓜幼苗生長及氮素吸收與利用的影響「D].長春:.2021.的氮代謝與物質(zhì)生產(chǎn)差異[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2021,30(5):672 -680.

        [28]SattelmacherB,Gerendas J,Thoms K,et al. Interaction betweenroot growth and mineral nutrition[J].Environmental andExperimental Botany,1993,33(1) :63-73.

        [29]Singh P,Kumar K,JhaA K,etal.Global gene expression profilingunder nitrogen stressidentifies key genes involved in nitrogen stressadaptation in maize(Zea maysL.)[J].Scientific Reports,2022,12(1) :4211.

        [30]秦璐,王建強(qiáng),韓配配,等.不同氮效率油菜種質(zhì)苗期氮吸收轉(zhuǎn)運(yùn)與利用差異研究[J].作物雜志,2021(3):28-33.

        [31]韓永亮.不同氮效率油菜 NO3- 長距離運(yùn)輸和短途分配差異及其對氮效率的影響機(jī)理[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2015:59-60.

        [32]吳永兵,陳泳緯,袁華恩,等.成壟高度與分次施鉀對雪茄煙葉碳氮代謝及理化性質(zhì)的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,55(12) :134 – 142.

        [33]Sahay S,Robledo-Arratia L,Glowacka K,et al. Root NRT,NiR,AMT,GS,GOGAT and GDH expression levels reveal NO and ABAmediated drought tolerance in Brassica juncea L[J].ScientificReports,2021,11(1) :7992.

        [34] ZhangZY,XiongSP,WeiYH,etal.The role of glutaminesynthetase isozymes in enhancing nitrogen use eficiency of N-efficient winter wheat[J]. Scientific Reports,2017,7(1):1000.

        [35]楊忠良,劉海英,劉會,等.氮素對水稻幼苗氮代謝相關(guān)酶活性及相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(10):26-31.

        [36]海闖北,彭超軍,李艷,等.高氮與低氮處理對不同氮效率小麥根系及相關(guān)生理特性的影響[J].麥類作物學(xué)報,2022,42(6) :697 -703.

        [37]張新缽.不同氮效率小麥碳氮代謝關(guān)鍵酶活性與基因表達(dá)差異及氮肥響應(yīng)[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2022.

        [38]張文杰,趙林,張婷,等.氮脅迫對草莓氮代謝與相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(24):112-117.

        [39]Gao ZY,WangYF,Chen G,etal.The indica nitrate reductasegene OsNR2 allele enhances rice yield potential and nitrogen useefficiency[J].Nature Communications,2019,10(1):5207.

        [40]王瀟然,于美琴,韋一昊,等.過表達(dá) TaGSI/TaGS2 對煙草氮素吸收的影響[J].中國煙草學(xué)報,2022,28(3):96-103.

        [41]徐洪超,王增雪,逢洪波,等.氮處理對高梁氮代謝相關(guān)基因NR、GS、GOGAT表達(dá)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2024,52(3):79-83.

        [42]童依平,蔡超,劉全友,等.植物吸收硝態(tài)氮的分子生物學(xué)進(jìn)展[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2004,10(4):433-440.

        [43]Wang R,Crawford NM.Genetic identificationofagene involved inconstitutive,high-afnitynitrate transport inhigherplants[J].Proceedings of the National Academyof Sciences of the UnitedStates of America,1996,93(17):9297-9301.

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