紫苏种质资源评价及氮素营养调控研究

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紫苏Perillafrutescens(L.)Britt是一种药食兼观赏的经济作物,其开发应用前景广阔。本文通过比较不同产地紫苏的形态学、光合特性以及成分含量的差异,对紫苏种质资源进行综合评价。研究了不同氮素形态下对紫苏生长和品质的影响,并在此基础下配施锌肥,探讨氮锌配施对紫苏氮肥吸收利用的影响。同时研究了盐胁迫下不同氮素形态对紫苏的影响。本文研究结果如下:
  1.不同产地紫苏叶片均属于异面叶类型,栅栏组织均由1列排列紧密的长柱形细胞构成,其叶片海绵组织细胞2~3层,叶片下表皮有较多的气孔和腺毛,叶片气孔多为卵圆形;不同产地紫苏叶片的气孔直径和密度存在差异;其中,烟台产紫苏的气孔直径最大,无锡产紫苏的气孔密度最大,南京产紫苏的气孔直径和密度均为最小值;不同产地紫苏叶绿素和花色苷含量差异很大,叶色越紫,花色苷含量越高,叶绿素含量越低,而产自保定、邯郸和邢台三地紫苏同时有较高的叶绿素和花色苷含量:紫苏叶片花色苷含量与净光合速率之间存在负相关性;不同产地间紫苏叶片解剖结构和叶片色素含量均存在差异,并且都与净光合速率存在一定的相关性。
  2.铵硝比为25∶75时,紫苏生物量、可溶性蛋白含量最高,而且SOD活性和CAT活性最高。随着N03--N比例的增加,POD活性和MDA含量先降低后升高,并在铵硝比为25∶75时,POD活性和MDA含量达到最低,其变化趋势与SOD活性和CAT活性相反。总叶绿素含量和净光合速率随N03--N比例的增加而升高,在全硝处理达到最大值。在全硝处理下NR、GS活性和硝态氮含量也达到最大。紫苏精油的主要成分紫苏酮的相对含量在铵硝比为50∶50时最高。石竹烯和律草烯相对含量在全铵处理和酰胺态氮处理下较高。施用硝铵比为25∶75的氮素更能促进紫苏生长和抗氧化酶活性的提高,全铵处理、酰胺态氮和铵硝比为50∶50更有利于紫苏精油主要药效成分含量的提高。
  3.紫苏叶片中的硝酸盐和亚硝酸盐含量随栽培时间的增加而不断累积,在采收前,硝酸盐含量在全铵处理下最低,亚硝酸盐在NH4+-N/N03--N为25∶75时最低。紫苏叶片中的可溶性糖、淀粉含量在全硝处理下最高,而游离氨基酸和维生素C含量在酰胺态氮处理时达到最大值。紫苏叶片中P、K、Ca累积量在NH4+.N/N03--N为50∶50时最高,Zn、Fe、Mn元素的含量在全铵处理下最高,而Mg元素含量在全硝处理下含量最高。紫苏叶片中的总黄酮含量、挥发油含量以及迷迭香酸含量随着N03。-N比例的增加呈现先升高后降低的趋势,并在NH4+-N/N03--N为25∶75时最高。紫苏叶片中花色苷相对含量在酰胺态处理下达到最大值。在紫苏的栽培生产中,NH4+-N/N03--N为25∶75更有利提高其药用品质和营养品质,并且能降低其亚硝酸盐含量。
  4.在盐胁迫下,紫苏生物量受到抑制,叶绿素含量降低,可溶性蛋白和MDA含量增加,抗氧化酶活性升高,氮代谢相关酶NR和GS活性也有所提高。NaCl胁迫下,在NH4+-N/N03--N=25∶75时,紫苏叶片的叶绿素含量、SOD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量最高,MDA含量最低。当NH4+-N/N03--N=50∶50时,POD活性最高。叶片中NR和GS活性都随着硝态氮比例的增加不断升高,并在NH4+-N/N03--N=O∶100达到最大值,酰胺态氮处理组的NR和GS活性都低于全硝处理,但高于全铵处理组。不同氮素形态及配比对盐胁迫下紫苏叶绿素含量、氮素代谢和抗逆调节指标、产量影响显著。
  5.不同形态氮素配施锌肥可以增加紫苏叶片的叶绿素含量,并能提高其净光合速率。NH4+-N/N03--N为50∶50+Zn的处理下紫苏地上部分生物量最大。在全硝处理下施加锌肥,紫苏的净光合速率最高,同时其气孔导度和蒸腾速率也均为最高值。紫苏叶片中的SOD和CAT活性在NH4+-N/N03--N为25∶75时达到最大值,同时此处理中紫苏叶片的亚硝酸盐含量和MDA含量最低。在NHa+-N/N03--N为75∶25时,紫苏叶片中硝酸盐含量最低。在全铵+Zn的处理下游离氨基酸含量最高,而Vc、可溶性蛋白和总黄酮含量在NH4+-N/N03--N为25∶75时最高。
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