植物对氨基酸的吸收及pH和Cd胁迫对其吸收的影响机制

发布时间：2024-03-10 13:53

　　植物可以吸收可溶性有机氮(ON)以部分满足其生长和发育对氮素的需求。土壤中含有诸多游离的小分子化合物如氨基酸和多肽,诸多研究表明非菌根植物和可接种菌根植物均可以利用这些有机氮。通过向土壤中注射双标记(13C、14C,15N)氨基酸溶液的方法,已经证明植物具备在存在微生物激烈竞争的环境下吸收利用有机氮的能力,而不需要微生物分解为无机氮后才能被植物吸收利用。此外,植物吸收有机氮的生理机制已经较为清晰,预示着土壤有机氮可能在某些生态系统中成为比较重要的潜在氮源。然而,长期施肥及其他环境因素对植物吸收和代谢氨基酸的影响及其微生物机制还未进行相关研究。小麦-水稻轮作是东亚和南亚地区谷类食品生产的主要种植制度之一。然而,长期施用无机氮肥和有机肥对植物与微生物竞争吸收氨基酸的影响还未发现有相关研究。因此,我们开展了一项原位吸收试验,旨在研究施肥方式对小麦根系和微生物竞争吸收有机氮的影响及不同施肥处理下哪些关键微生物群落在利用氨基酸中起到了关键作用。长期施用化肥会降低土壤pH,而使用有机肥能够稳定甚至略微提高土壤pH。尽管植物可以利用氨基酸作为氮源,但不清楚pH值如何影响氨基酸的吸收。此外,长期施用有...

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【部分图文】：

图１．１?土壤可溶性有机氮组成，左图为土壤中有机氮组成，右侧为大分子有机氮组成

通过酸解土壤可溶性有机氮后进行比色或者荧光检测，表明蛋白质和多肽至??少占可溶性有机氮总量的一半以上，而可溶性氨基酸仅占可溶性有机氮的５％??（Ｃｈｒｉｓｔｏｕ?ｅｔ?ａｌ．，２００５；?Ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄ?ｅｔ?ａｌ．，２０１８；?ＮＳｓｈｏｌｍ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１０）（....

图１．２植物可利用的氮源包括氮的聚合物和寡聚物

（Ｚｈａｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１７）。因此认为有机氮对植物生长的长期效应不可忽视（Ｗｅｉｇｅｌｔ?ｅｔ??ａｌ．，２００５ａ）。植物可以从多个来源获得氮的现象也导致了对陆地生态系统氮循环??模型的重新评估（图１．２）?（Ｊｏｎｅｓ?ｅｔ?ａｌ．，?２００５）。??Ｐｏｌｙｍｅｒｓ....

图１．３非菌根植物根吸收氨基酸的假设模型

还有其它的氨基酸转运子表达，不能排除其它氨基酸转运子在吸收氨基酸方面的??作用。即使这样，基于以上对ＬＨＴ１、ＡＡＰ１和ＡＡＰ５表迖的研究，证明了以上??转运蛋白的重要性，研究者提出了一个根系吸收氨基酸的假设模型（图１．２）??（ＮＳｓｈｏｌｍ?ｅｔ?ａｌ”?２０１０）。??Ｈ：....

图２．１试验流程示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｆｌｏｗｃｈａｒｔ．??°

?第１章绪论??确定，一般采用５０－１００?ｐＭ?（图２．１）。??氨基酸添加４?ｈ后，对小麦和土壤进行破坏性采样。首先将不锈钢环从土壤中??挖掘出来，之后将环内土壤和小麦根系抖动分离，两丛小麦合并为一个样品。在??转移到实验室烘干之前，小麦根系采用５０?ｍＭ?ＣａＣｌ２和纯净水....

本文编号：3924895