小麦根系氮锌代谢酶活性及锌铁转运蛋白对氮、锌配施的响应

摘要

试验设置两个品种：洛麦23、洛麦26，氮、锌营养配施各设3个水平，以NaNO3为N源，分别为N1：0mmol/L、N2：2mmol/L、N3：6 mmol/L；以ZnSO4.7H2O为锌源，Zn1：0μmol/L、Zn2：0.185μmol/L、Zn3：1.85μmol/L。共3×3×2=18个处理，每处理重复3次。除氮、锌营养外，其它营养元素按改良后霍格兰配方配置。小麦幼苗每天光照时间16 h，并在营养液处理后3-7天，按照不同实验方案进行取样，测定根部各指标。
　　本试验结果表明，NR的活性随N浓度增加，呈先增加后逐渐变平稳的趋势。Zn对NR的活性影响显著，适当减少Zn浓度，对小麦根系中NR活性具有促进作用，过高的Zn浓度，则不利于根系中NR活性的提高。N2Zn2水平下，NR活性最高。氮、锌配施对GS活性的影响与NR相似，但GS活性-对氮、锌配施又有不同的反应， N2Zn3水平下 GS活性最高。另外，根据所测数据发现，洛麦26为N敏感型小麦。由于GS-GOGAT途径是氮利用的重要途径，GOGAT的活性随氮、锌配施变化规律与GS一致，但GOGAT活性在N2Zn3处理中表现为随着天数先缓慢上升，后急剧增加，而 GOGAT活性在 N2Zn2水平下最高。GDH的酶活性随氮、锌变化的规律为，随着氮、锌营养增加表现为先增加后下降，但是氮锌营养对GDH的活性具有很大的调节作用，其中N2Zn2处理下GDH活性比N1Zn1下的酶活性提高5倍以上，N2Zn2水平下GDH活性最高。
　　在锌代谢酶活性测定中，本试验发现，IAAO活性在Zn1处理中较高，IAAO对 IAA起氧化效应，随着 N浓度的增加，IAAO的活性呈下降趋势，在 N2Zn2水平下IAAO活性最为适合。本试验还发现，随着Zn浓度的升高RNase的酶活性呈现下降的趋势， N2Zn2水平下RNase活性对小麦幼苗根系生长最合适。ADH的活性随着Zn浓度的增加而增高，呈现先升高后下降的趋势。随着N浓度的增加ADH活性下降，ADH活性在N2Zn2水平下最优。
　　就两个小麦品种而言，在氮、锌处理中，所有酶活性均呈现随着 Zn浓度的增加而升高，随 N浓度先上升后下降，小麦根系中的氮锌含量，随着 N、Zn浓度的增加，呈现先上升后下降的趋势。在 N3水平下， Zn营养元素的吸收已经受到严重抑制，说明N浓度过高，对Zn元素的吸收有拮抗效应。另外一些生长特征指标，小麦生物量与株高的变化与其一致。鲜重、干重、根长、株高的指标变化也相似。
　　本试验通过半定量分析可以看出，ZIP基因在锌胁迫时，除ZIP5以外，其基因的表达量均增加，这应该是锌胁迫对ZIP基因的诱导作用。而ZIP5其表达量变
　　化情况较为稳定，这可能是对锌元素转运的一种互补，但仍需深入研究。另外，当N浓度增加时，ZIP基因的表达量也增加，这表明，氮对ZIP基因的表达具有正相关作用。锌量增加时ZIP基因（除去ZIP5）的表达都受到了明显的抑制。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 锌铁转运蛋白概述

1.2 氮、锌配施对小麦锌铁转运蛋白的影响

1.2.1锌铁转运蛋白的表达机制

1.2.2 氮对锌铁转运蛋白的影响

1.2.3 锌对锌铁转运蛋白的影响

1.3 氮、锌配施对小麦生长代谢的影响

1.3.1氮肥对小麦生长代谢的影响

1.3.2锌肥对小麦生长代谢的影响

1.4研究目的与意义

第2章 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.3 测定项目与方法

2.3.1 N代谢相关酶活性测定

2.3.2 Zn代谢酶的酶活性测定

2.3.3生长指标的测定

2.3.4 ZIP基因表达的半定量测定

2.4 统计方法和分析

第3章 结果与分析

3.1 氮、锌配施对小麦幼苗根系N代谢酶活性的影响

3.1.1 氮、锌配施对小麦幼苗根部硝酸还原酶活性影响

3.1.2氮、锌配施对小麦幼苗根部谷氨酰胺合成酶活性影响

3.1.3氮、锌配施对小麦幼苗根部谷氨酸合成酶活性影响

3.1.4氮、锌配施对小麦幼苗根部谷氨酸脱氢酶活性影响

3.2 氮、锌配施对小麦根部Zn代谢酶的影响

3.2.1氮、锌配施对小麦幼苗根部吲哚乙酸酶活性影响

3.2.2氮、锌配施对小麦幼苗根部核糖核酸酶活性影响

3.2.3氮、锌配施对小麦幼苗根部乙醇脱氢酶活性影响

3.3 氮、锌配施对小麦生长特性的影响

3.3.1氮、锌配施对小麦植株氮含量影响

3.3.2氮、锌配施对小麦植株锌含量影响

3.3.3氮、锌配施对根系形态特征的影响

3.3.4氮、锌配施对地上指标的影响

3.4 氮、锌配施对ZIP基因表达的影响

第4章 讨论与结论

4.1讨论

4.1.1 氮、锌肥配施对小麦根系氮代谢相关酶活性的影响

4.1.2 氮、锌肥配施对小麦根系锌代谢相关酶活性的影响

4.1.3氮、锌肥配施对小麦生长特性的影响

4.1.4氮、锌肥配施对锌铁转运蛋白的影响

4.2 结论

参考文献

缩略语词汇表

致谢