施硫对不结球白菜硝酸盐累积及氮硫同化关键基因表达的影响

发布时间：2017-10-28 16:22

  本文关键词：施硫对不结球白菜硝酸盐累积及氮硫同化关键基因表达的影响

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【摘要】：【目的】确定降低不结球白菜硝酸盐累积效果最佳的硫素形态,从转录水平筛选影响不结球白菜硝酸盐累积的关键基因,为完善不结球白菜科学施硫技术及进一步揭示硝酸盐累积分子调控机制、指导分子育种奠定基础。【方法】选取4种硫素形态及3个施用浓度处理不结球白菜,测定其对植株叶片及叶柄中硝酸盐含量的影响;利用半定量PCR技术从转录水平分析施硫对氮及硫代谢同化网络中30个基因表达的影响。【结果】不同形态硫处理均显著增加了不结球白菜的地上生物量,其中30 mg·kg~(-1) Na_2SO_4处理的增幅最大,比对照增加49.76%,以Na_2SO_4处理的增幅最大。在降低小白菜硝酸盐含量中,以Na_2SO_4、Na_2S_2O_3处理效果相对显著,其中Na_2SO_4降低叶片中硝酸盐12.23%—23.55%,叶柄中33.08%—41.98%,降幅与浓度呈正相关,30 mg·kg~(-1) Na_2SO_4处理的降幅最大;Na_2S_2O_3处理降低植株叶片中硝酸盐15.34%—33.08%,叶柄中11.95%—19.68%。硫处理在一定程度上促进氮同化,对照叶片中NR-1、NADH-GOGAT-1、NADH-GOGAT-2、Cytoplasm-GS-4、Cytoplasm-GS-5、GDH-3表达量低于其他处理,对照叶柄中NR-1、NADH-GOGAT-2、Cytoplasm-GS-1、GDH-2表达量低于其他处理,其中,各处理NADH-GOGAT-2表达量与叶片及叶柄中硝酸盐含量变化呈现一定规律性。硫处理对植株硫同化基因也产生一定影响,对照叶片中ATPS-2、ATPS-3、ATPS-4、APSR-3、SIR、SAT1.1、SAT2.1表达量较低,而对照叶柄中仅SIR、OASTL-A表达量明显低于其他处理。【结论】Na_2SO_4是降低不结球白菜硝酸盐效果较为显著的硫素,且能够显著提高产量,30 mg·kg~(-1)的Na_2SO_4为较优处理。NADH-GOGAT-2表达量与不结球白菜内硝酸盐含量呈负相关,推测其可能是影响氮同化的关键基因。
【作者单位】： 江苏省太湖地区农业科学研究所;
【关键词】： 不结球白菜 硫 硝酸盐 氮硫同化 基因表达
【基金】：苏州市科技计划项目(SYN201421)
【分类号】：S634.3
【正文快照】： 0引言【研究意义】不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)是中国重要的叶菜作物,但极易富集硝酸盐,安全品质堪忧。硝酸盐是亚硝胺的合成前体,过量摄入易引发消化系统的癌变,很多国家对叶菜的硝酸盐都有严格限定,中国规定叶菜类硝酸盐含量≤3 000 mg·kg-1,但

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