不同菠菜品种硝态氮累积差异的生理机制研究

来源 :西北农林科技大学 西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:selangzhiyan
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硝酸盐对于人体的危害被大量研究所证实,本试验针对不同菠菜品种的硝态氮累积机制进行研究,分析产生不同菠菜品种的硝态氮累积差异的生理原因,为降低菠菜等作物的硝酸盐含量的研究提供依据。试验以硝态氮累积差异显著的菠菜品种为材料,采用盆栽、田间和溶液培养相结合的方法研究了不同氮素水平下,不同菠菜品种各部位的硝态氮含量和硝酸还原酶(Nitrate Reductase,NR)活性,分析氮素水平及硝酸还原酶对于不同菠菜品种硝态氮累积的影响;在田间试验条件下,研究不同菠菜品种的光合速率、蒸腾速率、各部位的硝态氮含量和硝酸还原酶活性,分析光合作用、蒸腾作用等因素对于不同菠菜品种硝态氮累积的影响;以及在溶液培养条件下,研究不同菠菜品种的根系特性及硝态氮吸收动力学特征,分析了根系吸收对于不同菠菜品种硝态氮累积的影响。结果表明:1.植株的硝态氮含量与根冠比呈负相关关系,根部是菠菜植株硝态氮还原的重要部位。两个氮水平条件下,苗期植株地上部分的生物量差异不显著,而硝态氮差异显著。表明,低氮没有降低苗期植株的生物量,但可以降低硝态氮含量。菠菜在低氮条件优先发展输导组织,而在高氮条件下,优先发展同化组织。因此,控制施肥时期可以调控菠菜植物硝酸盐含量。2.菠菜不同品种不同部位的内源和外源NR活性存在显著差异,表征NR潜在活力的外源NR活性均高于表征其表观NR活的的内源NR活性。低氮水平下,根系尤其是侧根的硝态氮含量均较低,而根系的外源和内源NR活性均较高,表明根系不仅是吸收硝态氮的主要器官,更是一个还原硝态氮的主要器官。侧根的NR活性高于主根,其在硝酸盐还原中的地位比主根重要。但主根硝态氮含量是诱导地上各部分的外在条件,高的主根硝酸含量提高了地上各部位NR活性。在氮素充足的条件下,菠菜体内硝态氮的含量受到NR活性的负向调节。3.在相同的光条件下,不同品种菠菜体内的硝态氮含量却随着光合速率的增大而增大,光合作用对于硝态氮的累积有一定的促进作用。叶片的硝态氮含量与根部钾含量呈正相关关系。4.不同菠菜品种的根系吸收硝态氮速率与根系的总吸收面积、活跃吸收面积、活跃吸收、比表面积、根系活力均呈正相关关系。因此,硝态氮的吸收速率随根系总吸收面积、活跃吸收面积、比表面积、根系活力的增大而增大。
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