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盐及盐碱胁迫对葡萄砧木幼苗氮素代谢关键酶活性及相关基因表达的差异影响 被引量：1
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作者 刘利 李惠 +11 位作者 韩燕 杨国伟 孙庆华 朱自果 韩真 陈广霞 马玉姣 吴玉森 刘锴 王超萍 李秀杰 李勃 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2104-2117,共14页
【目的】探究盐胁迫与盐碱复合胁迫对葡萄砧木幼苗氮代谢关键酶活性以及相关基因表达的差异影响。【方法】沙培试验以‘5BB’葡萄砧木幼苗为材料,设置3个营养液处理,分别为对照(不添加盐、碱),盐胁迫(0.20 mol/L NaCl溶液)和盐碱复合胁... 【目的】探究盐胁迫与盐碱复合胁迫对葡萄砧木幼苗氮代谢关键酶活性以及相关基因表达的差异影响。【方法】沙培试验以‘5BB’葡萄砧木幼苗为材料,设置3个营养液处理,分别为对照(不添加盐、碱),盐胁迫(0.20 mol/L NaCl溶液)和盐碱复合胁迫(0.10 mol/L NaCl溶液+0.10 mol/L NaHCO_(3)溶液)。幼苗处理14天时,取样测定干鲜重、根系形态、SPAD值、钠钾离子含量、氮代谢关键酶活性、硝态氮、铵态氮和总氮含量,分析^(15)N利用率和氮吸收同化相关基因的表达量。【结果】与对照相比,盐碱复合胁迫显著降低了葡萄砧木幼苗总鲜重和SPAD值。盐胁迫与盐碱复合胁迫叶片中Na+含量分别是对照的1.50、2.50倍,根系中分别是对照的1.68、1.79倍,且根中Na+含量高于叶片中Na+含量。盐碱复合胁迫处理葡萄叶片的K^(+)含量显著高于对照,又显著高于盐胁迫处理,对照根中K^(+)含量显著高于盐胁迫和盐碱复合胁迫。盐胁迫和盐碱复合胁迫处理降低了叶片和根部氮代谢关键酶硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶活性,盐胁迫和盐碱复合胁迫下叶片和根部NO_(3)^(−)含量、根部NH_(4)^(+)含量、叶片全氮含量及盐碱复合胁迫叶片NH_(4)^(+)含量、根系全氮含量均显著降低。盐胁迫和盐碱复合胁迫下调了叶片和根系中9个氮代谢相关基因的表达量,其中,盐胁迫和盐碱复合胁迫处理叶片VvNIA基因的表达水平分别较对照降低了68.61%、92.55%,VvNIR基因的表达水平分别降低了66.26%、81.61%,盐碱复合胁迫处理的降幅大于盐胁迫;盐胁迫和盐碱复合胁迫下葡萄叶片的VvNRT1.1、VvNRT1.2、VvNRT2.1和VvNRT2.2表达量显著下降,且盐胁迫和盐碱胁迫间4个基因的表达量差异显著;盐碱复合胁迫下的葡萄根系VvNRT1.1和VvNRT1.2表达水平以及盐胁迫与盐碱复合胁迫下根系VvNRT2.1和VvNRT2.2表达水平均显著下降。K^(15)NO_(3)同位素标记试验结果表明,盐胁迫和盐碱复合胁迫条件下葡萄砧木幼苗^(15)N利用率分别较CK显著降低了63.83%、75.95%。【结论】盐胁迫和盐碱复合胁迫降低叶片和根系中氮代谢关键酶活性,下调氮吸收同化相关基因的表达水平,减少叶片和根系中NO_(3)^(−)、NH_(4)^(+)及总氮的含量,影响葡萄砧木幼苗的^(15)N利用率和葡萄的生长发育。盐碱复合胁迫对葡萄幼苗氮素代谢的不利影响,以及对葡萄幼苗生长的抑制作用甚于盐胁迫。 展开更多
关键词 葡萄砧木幼苗 盐碱胁迫 氮代谢关键酶 ^(15)N利用率 氮代谢相关基因表达
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低温胁迫下黄瓜幼苗生长和氮素代谢对外源硝态氮供应水平的响应
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作者 班甜甜 马超 +2 位作者 李晓慧 陈卓 刘小翠 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第3期564-577,共14页
【目的】明确低温胁迫下适宜黄瓜生长的外源硝态氮浓度,为非生物胁迫下黄瓜的科学施肥提供参考。【方法】在Hoagland营养液配方的基础上调节硝态氮(NO_(3)^(−)-N)浓度,形成4个新配方,其NO_(3)^(−)-N浓度依次为0(N0)、6 mmol/L(N6)、12 m... 【目的】明确低温胁迫下适宜黄瓜生长的外源硝态氮浓度,为非生物胁迫下黄瓜的科学施肥提供参考。【方法】在Hoagland营养液配方的基础上调节硝态氮(NO_(3)^(−)-N)浓度,形成4个新配方,其NO_(3)^(−)-N浓度依次为0(N0)、6 mmol/L(N6)、12 mmol/L(N12)和24 mmol/L(N24)。以4叶1心的黄瓜种苗(品种为‘新泰密刺’)为供试材料,移栽至处理营养液中,在昼/夜温度为15°C/10°C(低温)的人工气候室中生长4天,然后收获并分为根部和地上部样品,测定叶绿素相对含量(SPAD值)、植株干重、氮代谢酶及抗氧化酶活性和硝态氮代谢相关基因表达量。【结果】低温胁迫下,黄瓜根和叶中的可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、谷氨酸合成酶活性、过氧化物酶活性、GS-1、GS-2表达量和叶绿素含量均在N24处理时达到最大值,而黄瓜植株干重、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性在N6处理时达到最大值;黄瓜根中硝态氮吸收转运基因(NRT1s)、硝态氮还原基因(NRs、NiR)与谷氨酸合成酶基因(GOGATs)的表达量均在N24处理时达到最大值,与根部硝态氮含量的变化一致;而叶部GOGAT-1-1、GOGAT-1-2、GOGAT-2-1和GOGAT-2-2的表达量在N6处理时达到最大值;低温条件下,N6、N12和N24处理的黄瓜根和叶中丙二醛(MDA)含量均低于N0,变化规律与其他指标相反。主成分分析结果表明,N6处理下黄瓜幼苗响应低温胁迫的总评分最高。【结论】低温胁迫且外源NO_(3)^(−)-N较低时,黄瓜通过上调叶部NRT1.2、NRT1.3、NRT1.9和NRT1.10的表达促进NO_(3)^(−)-N向叶部的转运,并提升氮代谢酶活性促进对氮的转化和利用,以较高的干物质积累量维持植株的生长,适应低温胁迫;而低温复合外源高浓度NO_(3)^(−)-N时,黄瓜显著上调根部NRT1s(NRT1.5、NRT1.8)基因的表达水平,增加根对外界NO_(3)^(−)-N的吸收量,但是高酶活性加快植株代谢,不利于干物质的积累。主成分分析结果表明,较低的外源NO_(3)^(−)-N浓度(6 mmol/L)更有利于抵御低温胁迫。 展开更多
关键词 低温胁迫 硝态氮 氮代谢酶活性 氮代谢基因表达 抗氧化系统
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超量表达OsPTR9基因对低氮胁迫时杨树耐受性的影响
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作者 赵会敏 姚新转 +1 位作者 张传明 吕立堂 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期29-34,共6页
以三倍体毛白杨(Populus L.)为试验研究对象,采用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法将OsPTR9基因转入杨树中,经聚合酶链式反应(PCR)鉴定获得15株转基因植株;以野生型杨树无菌苗叶片为材料进行遗传转化继代培养的野... 以三倍体毛白杨(Populus L.)为试验研究对象,采用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法将OsPTR9基因转入杨树中,经聚合酶链式反应(PCR)鉴定获得15株转基因植株;以野生型杨树无菌苗叶片为材料进行遗传转化继代培养的野生型杨树无菌组培苗为对照;参考霍格兰营养液配方配置低氮营养液,选取长势基本一致的4个杨树株系进行低氮胁迫处理,试验经3次生物学重复,观测其低氮胁迫表型、测定其氮磷钾质量分数和氮代谢相关基因表达量,分析转基因杨树植株对低氮环境的耐受性。结果表明:超量表达OsPTR9基因,明显提高了杨树对低氮胁迫的耐受性,提高杨树株系叶片中存储的氮、磷、钾质量分数;氮代谢相关基因的表达量分析表明,超量表达OsPTR9基因可以提高杨树氮代谢效率,提高铵的摄入,维持杨树株系在低氮胁迫环境中的生长发育。 展开更多
关键词 杨树 OsPTR9基因 低氮胁迫 氮代谢基因表达量
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