甘氨酸对小白菜生长及代谢产物的影响

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为探索小白菜(Brassica campestirs ssp. chinensis (L.) Makino var.communis Tsen et Lee)对甘氨酸吸收的品种差异以及代谢产物的变化,本文从以下几个方面进行了研究。首先采用有机基质培养试验,研究不同有机肥水平对基质中游离氨基酸组分的影响;其次通过叶面喷施甘氨酸,比较各品种对甘氨酸的响应差异;最后利用其中两个品种在不同浓度甘氨酸下水培,测定它们的生物量、品质和代谢产物的变化。主要研究结果如下:1.在培养期间全氮含量、铵态氮含量基本保持不变;硝态氮逐渐增加,在有机肥水平大于20%、培养第10天时开始迅速累积;可溶性蛋白质和游离氨基酸含量均呈单峰曲线,可溶性蛋白质的最高点出现在培养第5天,游离氨基酸含量出现在培养第10天,随后均下降稳定在较低水平。2.利用氨基酸分析仪检测出基质中的17种游离氨基酸,其中蛋白质氨基酸均随着浓度增加而增加,其余两种氨基酸(鸟氨酸、b-丙氨酸)随着浓度增加而降低。基质溶液中游离氨基酸总量大约在5.6mg·g-1和17.0mg·g-1之间,含量较多的氨基酸为谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸,这4种氨基酸占总游离氨基酸的50%左右。3.喷施甘氨酸提高了绝大多数品种的干鲜重、含氮率、氮积累量、可溶性蛋白质含量,但对极少数甘氨酸不敏感品种没有显著影响;在游离氨基酸和硝酸盐含量方面,各品种差异较大,部分品种升高,部分品种降低。4.通过聚类分析,将8个品种分为两大类,一类为甘氨酸处理后硝酸盐含量提高比例较大者,是综合评价较差的类群,其中包含了‘909’和‘新夏青1号’;另一类则相反。最后结合以上结果可以得到‘金申热情’和‘华王’对甘氨酸的响应较为相似,是甘氨酸敏感品种,而‘五月慢’是不敏感品种。5.随着甘氨酸浓度的增加,‘华王’和‘五月慢’的生物量、含氮率、可溶性蛋白质含量先增加,后降低;可溶性糖、游离氨基酸持续增加;硝酸盐含量持续降低。综合分析得出两品种的最适宜甘氨酸浓度:冬季栽培的‘华王’和‘五月慢’的最适浓度均为2.5mmol/L,春季栽培的‘华王’的最适浓度为5-10mmol/L,‘五月慢’仍为2.5mmol/L。6.随着甘氨酸浓度的增加,TCA循环的中间产物的4种有机酸(琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、柠檬酸)持续降低;6种可溶性单糖(木糖、核糖、山梨糖、果糖、半乳糖、葡萄糖)持续增加;15种蛋白质氨基酸(Ala, Val, Leu, Ile, Gly, Ser, Thr, Glu, Cys, Pro, Phe, Gln, Lys,Tyr,Asn)持续增加,被鉴定出的蛋白质氨基酸中只有Asp持续降低。另外鉴定出的物质还有2种二糖(蔗糖、麦芽糖)、腐胺、环己醇、伽马氨基丁酸、丙二酸、正己酸、草酸,其中蔗糖、麦芽糖的最高值均出现在5mmol/L的水培条件下;腐胺随着浓度的增加而增加,草酸对甘氨酸浓度无显著响应,对于其他几种化合物不同浓度对其影响不同。综上所述,增加有机肥可以提高有机基质中的游离氨基酸含量以及硝态氮含量;植物可以吸收利用甘氨酸,利用率因品种而异;甘氨酸对小白菜的生物量、品质和代谢产物有显著影响。
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