不同形态氮肥对慈竹生长发育的调控效应

摘要

传统造纸业以木材为生产材料，对生态环境破坏较大，寻求可替代的生产材料势在必行。慈竹茎秆壁薄、纤维长度长，被认为是最有希望的原材料之一。本研究以不同形态氮肥处理的慈竹为材料，测定当年慈竹的发笋量，慈竹笋的日生长量、基径、形态解剖分析、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量以及相关酶活性。并基于慈竹转录组数据库克隆得到硝酸盐转运蛋白基因 NRT，将其命名为BeNRT1，并测定了其在不同形态氮肥处理慈竹笋中的相对表达量。同时，以不同形态氮肥处理的一年生慈竹和两年生慈竹为材料，测定其茎秆纤维形态、纤维素和木质素含量等化学成分的变化以及完全展开叶的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及相关酶活性等生化特性，了解不同形态氮肥对慈竹成竹生长及材性等各方面的影响。主要研究结果如下：
　　1.不同形态氮肥处理的慈竹平均每根基径发笋量、日生长量与基径的增长量基本没有差异，但施入氮肥的慈竹平均每根基径发笋量比不施氮肥的慈竹平均每根基径发笋量要高；不同施肥处理对一年生慈竹茎秆鲜重影响不明显，但对二年生慈竹茎秆的影响显著。其中硝态氮处理的茎秆鲜重显著高于对照处理，与对照相比增加了49.69％。
　　2.慈竹笋形态解剖学分析表明，当施入铵态氮后，其内方纤维股厚度与中心维管束高与其余处理相比显著增大，相邻维管束间薄壁细胞厚度与对照处理相比显著增加，与对照相比分别增加了14.53%、19.49%和10.58%。并且铵态氮处理的细胞壁较其他处理有着更强的双折射现象。
　　3.二年生中部茎秆的各项指标分析表明，施入硝态氮降低了茎秆的纤维长度与纤维素含量，同时茎秆的木质素含量升高；铵态氮处理的茎秆的纤维长度、纤维素含量略有增加，与对照相比分别增加了5.19%和2.12%，且木质素含量与对照相比降低了3.01%；不施氮肥处理的二年生中部茎秆纤维长度、长宽比以及纤维素含量比其余施肥处理要高。
　　4.硝态氮及酰胺态氮显著增加了笋基部的可溶性蛋白含量，分别达到了2.02mg/g和1.88mg/g。铵态氮则显著增加笋基部的可溶性糖含量，与对照相比增加了0.96%。硝态氮能显著提高硝酸还原酶活性；铵态氮能显著提高谷氨酰胺合成酶活性。
　　5.施入不同形态氮肥可以提高叶片中叶绿素含量，其中铵态氮处理的展开叶中叶绿素含量与对照相比增加了27.29%。施入铵态氮会降低叶片中的可溶性蛋白含量，但可溶性糖含量有所增加。不施氮处理的展开叶中可溶性蛋白含量显著高于其余处理。
　　6.施入硝态氮能显著增加叶片中硝酸还原酶活性，与对照相比增加了334.65%，但硝态氮与铵态氮处理的叶片中谷氨酰胺合成酶与谷氨酸合成酶活性却显著低于其它处理。施入铵态氮后显著增加了蔗糖合酶合成方向的活性，与对照相比增加了352.17%。不施氮处理中蔗糖磷酸合酶活性显著高于其余处理。
　　7.硝态氮虽能增加二年生慈竹茎秆的鲜重，但是不利于纤维的形成与纤维素的积累，而铵态氮能在一定程度上增加纤维素含量，降低木质素含量，有利于茎秆纤维的形成。因而，在今后慈竹的实际生产中，推荐施入铵态氮，并且注意合理的氮磷钾配比。
　　8.以慈竹笋为材料，成功克隆到1条NRT基因序列，命名为BeNRT1(GenBank注册号为KY421770)，其开放阅读框长度为1611bp，编码536个氨基酸残基。多序列比对与系统进化树分析表明，该氨基酸残基与拟南芥AtNRT1.1具有高度同源性。组织表达分析表明，施入硝态氮能显著影响BeNRT1在笋基部中的表达，与其余处理相比，其相对表达量显著上调。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义和目的

1.3 研究进展

1.4 研究内容和技术路线

2施入不同形态氮肥试验

2.1 方法

3 不同形态氮肥对慈竹笋生长发育的影响

3.1 施入不同形态氮肥慈竹笋发笋量及生长量测定

3.2 施入不同形态氮肥慈竹笋形态解剖学特征

3.3 施入不同形态氮肥慈竹笋生化特性变化

4 不同形态氮肥对不同竹龄成竹生长发育的影响

4.1 施入不同形态氮肥一年生和二年生慈竹茎秆鲜重变化

4.2 施入不同形态氮肥慈竹一年生和二年生茎秆化学成分变化

5 不同形态氮肥对慈竹展开叶叶绿素含量及相关酶活性的影响

5.1 施入不同形态氮肥慈竹一年生叶片叶绿素含量测定

5.2 施入不同形态氮肥慈竹展开叶生化特性变化

6 生理生化指标标准化分析

7 硝酸盐转运蛋白基因BeNRT1生物信息学分析

7.1 材料与方法

7.2 结果与分析

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果