不同年代大豆品种根系氮代谢相关酶活性及含氮化合物的研究

发布时间：2020-06-07 09:56

【摘要】：虽然我国已经选育了大量的优良大豆品种,但单产水平低,随着氮肥的大量使用,氮肥的利用效率较低,不仅造成环境污染,也造成了巨大的经济损失,因此提高大豆产量及氮素利用效率十分重要。本研究以吉林省1929-2016年育成的18个大豆品种为试验材料,采取大田试验,于苗期(V_4)、开花期(R_2)、结荚期(R_4)、鼓粒期(R_6)和成熟期(R_8)5个生育时期取样(大豆根系),分别测定不同年代大豆品种根系氮代谢关键酶活性及含氮化合物的含量,分析根系氮代谢关键酶活性的变化规律及其与大豆品种育成年代间的关系,探索大豆品种演化过程中根系氮代谢的变化趋势,旨在明确大豆根系对氮素的吸收机制,为今后提高大豆对氮素的利用效率及高产育种提供生理基础。试验结果如下:1.不同年代大豆品种氮代谢关键酶活性在不同生育期变化趋势相似。整个生育期,NR活性呈先升高,再下降后又升高的变化,在R_4期达到最大值;GS活性则呈双峰曲线变化,峰值分别出现在R_2期和R_6期;GOGAT活性呈逐渐升高后下降的变化,呈单峰曲线,在R_4达到峰值;GDH活性在R_2期达到峰值后逐渐降低。不同年代大豆品种根系NR、GS、GOGAT活性在整个生育期内的表现为近代品种1960s-2000s早期品种,GDH活性表现为早期品种1960s-2000s近代品种。2.不同年代大豆品种全氮含量整体表现为下降趋势,在R_2期含量较高,V_4-R_6期全氮含量表现为近代品种1960s-2000s早期品种,全氮含量随年代的推进而升高;可溶性蛋白含量与全氮含量也表现相同的变化趋势,在V_4-R_2期间下降趋势最明显;游离氨基酸含量呈单峰曲线变化,R_2期达到最大值,表现为早期品种1960s-2000s近代品种,游离氨基酸含量随年代的推进而降低。整个生育期,硝态氮含量的变化呈先升高再下降的变化趋势,在R_2期和R_4期含量较高,在R_2-R_6期表现为早期品种1960s-2000s近代品种育成的品种,硝态氮随年代的推进而降低;铵态氮含量表现为先升高-降低-升高的变化趋势,在R_2-R_6期表现为近代品种1960s-2000s早期品种育成的品种,铵态氮随年代的推进而升高。3.不同年代大豆品种氮代谢关键酶活性与育成年代的关系。整个生育期,NR、GS、GOGAT活性均随育成年代的推进呈线性增长的变化,在R_2期NR活性与育成年代呈极显著正相关(r=0.724~(**)),在R_4、V_4期呈显著正相关(r=0.575~*、r=0.504~*);在R_2、R_4期,GS活性与育成年代呈极显著正相关(r=0.816~(**)、0.741~(**)),V_4期与育成年代呈显著正相关(r=0.627~*);在R_6期GOGAT活性与育成年代呈显著正相关(r=0.589~*);而GDH活性均随年代的推进呈线性降低的变化,在R_2期GDH活性与育成年代呈显著负相关(r=-0.478~*)。氮代谢酶活性对大豆产量产生了明显的影响,在V_4、R_2期NR活性与产量呈显著正相关(r=0.513~*r=0.615~*);在R_2、R_4期GS活性与产量呈极显著正相关(r=0.838~(**)、0.845~(**));在R_6期GOGAT活性呈显著正相关(r=0.513~*)大豆根系氮代谢酶活性能显著反映产量的高低,而对大豆籽粒蛋白的形成没有明显影响。随着大豆品种的演替,根系的遗传改良提高了氮代谢关键酶活性,改善了大豆对氮素的利用效率,提高了大豆增产的潜力。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S565.1

【参考文献】