增施氮肥对Bt棉杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

发布时间：2020-04-27 08:59

【摘要】：为明确在常规施氮基础上增施氮肥对转Bt基因棉花生殖器官及其对位叶中的杀虫蛋白表达量的影响,以Bt棉常规种泗抗1号(SK-1)和杂交种泗抗3号(SK-3)为材料,2017-2018年于扬州大学遗传生理重点实验室,在盛蕾期、盛花期和盛铃期设计不同氮肥处理(300、375、450、525和600kg/ha的纯氮),探讨增施氮肥对Bt棉生殖器官及其对位叶中杀虫蛋白表达量的影响及其氮代谢生理机制。结果如下:1、与对照(常规施氮)相比,棉蕾中Bt蛋白含量随施氮量提高呈先增加后降低的趋势,最大Bt蛋白浓度基本出现在常规施氮1.75倍(525kg/ha)。如现蕾后18d后,525kg/ha的施氮水平下常规种SK-1两年试验的棉蕾中Bt蛋白含量的最大浓度分别比对照增加了 132.7%和46.7%;杂交种SK-3分别增加91.0%和44.5%。在本实验施氮范围内,棉蕾对位叶中Bt蛋白含量随施氮量的增加而增加,最大Bt蛋白浓度出现在常规施氮的2倍(600kg/ha)。如现蕾后18d后,600kg/ha的施氮水平下SK-1两年试验的棉蕾对位叶中Bt蛋白含量分别比对照增加了 120.6%和 45.2%;SK-3 分别增加了 71.0%和 46.6%。2、随施氮量的增加,当日花中Bt蛋白含量呈先增加后降低的趋势,最大Bt蛋白浓度基本出现在常规施氮1.75倍(525kg/ha)。如525kg/ha施氮水平下SK-1的两年试验当日花中Bt蛋白含量分别比对照增加85.2%和37.8%;SK-3分别增加60.6%和41.0%。当日花对位叶中Bt蛋白含量随施氮量的增加而增加,最大值出现在常规施氮的2倍(600kg/ha)。如在600kg/ha的施氮水平下SK-1的当日花对位叶中Bt蛋白含量比对照两年分别增加了 94.2%和10.8%;SK-3分别增加了 91.7%和 46.7%。3、铃壳、纤维、棉籽中Bt蛋白含量均随施氮量增加呈先增加后降低的趋势,最大Bt蛋白浓度基本出现在常规施氮1.75倍(525kg/ha)。如花后15d,525kg/ha的施氮水平下SK-1两年试验的铃壳中Bt蛋白含量分别比对照增加77.5%和43.4%;SK-3分别增加183.8%和58.5%。SK-1的纤维Bt蛋白分别增加173.6%和38.2%;SK-3分别增加273.0%和32.2%。SK-1棉籽Bt蛋白分别增加82.6%和42.2%;SK-3分别增加80.3%和49.0%。棉铃对位叶中Bt蛋白含量则随施氮量的增加而增加,最大Bt蛋白浓度出现在常规施氮的2倍(600kg/ha)。如花后15d,600kg/ha施氮水平下SK-1两年试验的棉铃对位叶中Bt蛋白含量分别比对照增加 87.5%和 41.3%;SK-3 分别增加 84.4%和 49.7%。4、在增施氮肥的情况下,转Bt基因棉花杀虫蛋白的表达量与氮代谢密切相关。生殖器官蕾花铃及其对位叶中可溶性蛋白(sp)含量、游离性氨基酸(aa)含量、蛋白质合成关键酶(GOT、GPT、GS和GOGAT)活性的变化趋势与Bt蛋白含量一致,而蛋白质分解关键酶(蛋白酶、肽酶)则随施氮量的增加呈下降趋势。相关性分析表明,生殖器官中氮代谢关键物质(sp、aa)、蛋白质合成关键酶(GOT、GPT、GS和GOGAT)活性与Bt蛋白含量显著正相关,而与蛋白质分解关键酶(蛋白酶、肽酶)相关性不显著。说明在常规施氮基础上增氮更有利于Bt蛋白的合成,进而提高抗虫性。
【图文】：

Bt棉,蛋白含量,施氮量,对位

两个类型品种当日花对位叶Ｂｔ蛋白含量变化趋势一致，两年逡逑均表现为随施氮量的增加而逐渐增加的趋势。Ｂｔ蛋白含量最高均出现在Ｎ５处逡逑理。２０１７年ＳＫ－１和ＳＫ－３邋Ｎ５处理的Ｂｔ蛋白含量分别为３１３．３５和３１８．０７邋ｎｇ邋？邋ｇ—逡逑１邋Ｆｗ，比对照分别增加９４．２％和９１．７％；邋２０１８年分别为１９４．８９和１９２．０４邋ｎｇ邋？邋ｇ“逡逑Ｆｗ，比对照分别增加了邋４０．８％和４６．７％。两个品种间无显著差异。逡逑以上结果表明，每公顷施氮量增加至５２５ｋｇ时最有利于当日花Ｂｔ蛋白含量逡逑提高，在本试验范围内，，施氮越多，当日花对位叶Ｂｔ蛋白含量越高。逡逑

Bt棉,增施氮肥,氮代谢,物质含量

增施氮肥对Bt棉当日花
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S435.622

【参考文献】