氮素营养对甜菜根中蔗糖代谢的调控

摘要

本研究以当前甜菜主栽品种标准偏高糖型甜研7号和标准偏高产型甜研8号为试验材料，于2007年至2008年在东北农业大学实验实习基地进行。试验采用L16（45）正交组合设计，试验四个处理因素分别为NO3-—N、NH4+—N、CHM、pH，综合系统地研究了在不同处理条件下对甜7氮素同化和蔗糖代谢关键酶活性的变化动态，探讨了甜菜氮素同化和蔗糖代谢的机理，并进一步分析了氮素同化和蔗糖代谢的互作机理，揭示了不同处理下对甜7、甜8两品种产质量的调控效应。本研究可为甜菜生理填补基础性资料，为制定合理栽培措施，提供理论依据。试验结果表明：
　　 1.在甜菜氮素同化过程中，两种氮素形态在不同处理水平下对各关键酶活性产生不同的影响。在本试验条件下，在单一NO3-—N、NH4+—N培养下，随处理水平的增大，叶片中NR、根中GS活性均提高。
　　 在单一NO3-—N培养下，随NO3-—N水平的增加，根中SS合成方向活性降低，SS分解方向活性增高。在单一NH4+—N处理下，根中SS合成方向活性随处理水平的增加而减小，SS分解方向活性随NH4+—N水平的提高而增加。
　　 2.不同NO3-/NH4+，对氮素同化和蔗糖代谢关键酶影响不同。NR活性随NO3-比例的增加而增大，随NH4+比例的增加而减小，当NO3-/NH4+为4:1时，NR活性最高；GS活力随NH4+的比例增加而增加，当NO3-/NH4+为1:4时，GS活性最高。总的说来，NH4+—N更有利于GS活性的提高。
　　 在不同NO3-/NH4+下，SS合成方向活性略高于单一氮素下SS合成方向活性，在NO3-/NH4+为3:1对SS合成方向活性影响最大，影响顺序为：3:1>1:1>1:3>4:1>1:4；NO3-/NH4+为4:1对SS分解方向活性影响最大，影响顺序为：4:1>3:1>1:1>1:3>1:4。
　　 3.在不同水平CHM处理下，随CHM浓度的提高，对NR活性抑制作用增加。根中GS活性随CHM浓度的增大而增加。pH对氮素同化关键酶活性也有一定的影响，中性偏碱有利于NR活性。当pH为7.0时，GS活性最高。
　　 随CHM浓度的增大，根中SS合成和分解方向活性均增大，但SS分解方向活力较SS合成方向活力低很多。pH对根中SS合成方向影响顺序为：7.5>7.0>6.5>6.0；对分解方向影响顺序为：7.0>7.5>6.5>6.0。
　　 4.在甜菜块根增长期和糖分积累期对甜7和甜8两个品种产量进行调控，结果表明，处理条件中的不同因素对不同品种产量贡献率不同，四因素对甜7产量影响顺序为NO3->CHM>pH>NH4+；对甜8产量影响顺序为NO3-> NH4+> pH> CHM。
　　 不同处理对甜7、甜8两品种含糖率影响不同。四因素对甜7块根含糖率影响顺序为NO3->pH>NH4+>CHM；对甜8块根含糖率影响顺序与甜7相同均为NO3-> pH> NH4+> CHM。
　　 不同处理对甜7、甜8产糖量进行调控，四因素对甜7块根产糖量影响顺序为NO3-> CHM > pH> NH4+，对甜8块根产糖量影响顺序均为NO3-> NH4+ > pH > CHM。