薏米氮素高效吸收利用的生理基础及其调控研究

发布时间：2020-06-10 04:22

【摘要】：从各地收集到隆林1号、西林1号、ZYYB12、兴仁小白壳、黔饮1号、隆林2号、品种1号、品种2号、品种0号、品种10号、品种11号、越南花壳米、XYYBT、XYYH12-1等14个薏米品种,在大田条件下对其氮素吸收和利用效率及相关指标进行测定分析;利用从中筛选出氮素吸收利用效率较高和较低品种各二个,通过盆栽试验对其氮素吸收利用效率与生理特性间的关系进行分析。同时,进行大田试验,设置10kgN/亩、15kgN/亩、20kgN/亩三个氮肥水平和三种运筹方式,探讨氮肥数量及运筹对薏米氮素吸收和利用效率及产量和品质的综合影响。主要研究结果如下:(一)薏米氮素吸收利用效率表现出显著的品种间差异(1)薏米氮素积累量、氮素生理利用效率、氮素农学利用效率等氮素吸收利用指标存在显著的品种间差异,氮素收获指数品种差异性不显著。叶面积指数、根系状况、干物质积累量、全氮含量等农艺性状品种间也表现明显的差异。如在本研究中各处理条件下西林1号号、黔饮1号号和品种2号均表现出了相对较高的叶面积指数和干物质积累量。(2)增施氮肥后可以一定程度上提高薏米氮素积累量、氮素生理利用效率、氮素农学利用效率等氮肥吸收利用指标,同时还可以改善叶面积指数、根系状况、干物质积累量等农艺性状。(3)在供试的14个薏米品种中,黔饮1号、西林1、品种2号是氮素吸收利用效率和相关农艺性状较优的薏米品种,隆林1号和品种10号是表现较差的品种。(二)薏米高效吸收利用氮素与根的吸收功能、叶的光合功能及氮素的同化过程关系密切(1)在不施氮肥条件下,根系长度、根系表面积、根系直径、根系体积等与氮素吸收和利用效率关系不明显;在施氮肥条件下,氮素吸收利用效率较高的西林1号和黔饮1号的根系表面积和根系体积都显著高于氮素吸收利用效率较低的隆林1号和品种10号。研究表明,氮素吸收和利用效率较高薏米品种根系生长对氮素的响应更显著。在根系性状中,成熟期根系活力与氮素吸收利用效率关系最密切。(2)西林1号和黔饮1号的叶面积指数、倒3叶光合作用速率、叶绿素含量、总光合作用速率均表现出了比隆林1号和品种10号更高的水平,这种趋势在抽穗期～成熟期表现更明显。这说明优良的叶片光合性状有利于薏米高效吸收和利用氮素。试验还发现,薏米叶片叶绿素荧光参数与其吸收和利用氮素效率的相关性很小。(3)GPT转氨酶活性与氮素吸收和利用效率没有表现出明显的相关。增施氮肥后,西林1号和黔饮1号硝酸还原酶活性更容易被诱导提高,可能是其高效吸收利用氮素的一个重要生理因素。(4)薏米植株中氮素形态及其含量与氮素吸收利用效率关系密切。研究发现,氮素吸收利用效率较高品种,其叶片中硝态氮、游离氨基酸和Rubisco-N含量也较高。(三)氮肥数量及运筹显著影响薏米氮素吸收利用及籽粒品质(1)增施氮肥显著提高了薏米氮素积累总量、氮素回收利用效率、氮素农学利用效率、叶面积指数,但是并不能显著提高薏米氮素收获指数,且会一定程度降低氮素生理利用效率。(2)随着施氮量增加,薏米籽粒甘油三油酸酯含量呈下降趋势,表明过多的施用氮肥会降低薏米籽粒的品质。(3)早季薏米与晚季薏米对氮肥数量及运筹表现出不同的要求。早季宜少使用氮肥,且宜少施基肥,后期及时追肥,如可以采用本研究中N1OF3方式;晚季薏米则应多用氮肥,重施基肥,后期不追肥,如可以采用本研究中N20F1方式。
【图文】：

酸乙酯、丁醇。用硅胶柱层析分离乙酸乙酯并用ＨＰＬＣ（高效液相层析法）在Ｓｉ，邋６０液相色逡逑谱柱上提炼出５种化合物。并依据ＩＲ光谱分析法，＾－ＮＭＲ、１３Ｃ－ＮＭＲ邋（、２ＤＮＭＲ和逡逑ＭＳ邋（质谱）分析确定了这５种化合物的结构（图１－３）．逡逑７逦７逦７逡逑４邋１０／逦４邋Ｖ／逦４逦￥逡逑＼Ａ邋ｈ／ｖ４０逡逑４．邋Ｃｏｉｘｓｐｉｒｏｌａｃｔａｍ邋Ａ逦５．邋Ｃｏｉｘｓｐｉｒｏｌａｃｔａｍ邋Ｂ逦６．邋Ｃｏｉｘｓｐｉｒｏｌａｃｔａｍ邋Ｃ逡逑0邋0逡逑Ｈ0邋８邋／逡逑５ＡＡＡ０ＣＨ３邋ＡｓａＪ／Ｘ逡逑５／逦0ＣＨ３逡逑人。邋Ｉ邋ｚ＾０逡逑８逦Ｈ逡逑丫邋Ｈ逡逑７．邋Ｃｏｉｘｌａｃｔａｍ逦８．邋ｍｅｔｈｙｌ邋ｄｉｏｘｉｎｄｏｌ邋－邋３邋－邋ａｃｅｔａｔ逡逑图１－３各化合物的结构式（４）－（８）逡逑Ｆｉｇ邋１－３邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｆｏｒｍｕｌａ邋ｏｆ邋ｅａｃｈ邋ｃｏｍｐｏｕｎｄ（４）邋－邋（８）逡逑ＮｕｍａｔａＭ等（１９９４）通过丙酮提取薏苡仁，发现提取液具有抑制小鼠肿瘤增长的成分。逡逑并用硅胶层析法分离这些成分并用红外光谱法和汽一液相色谱的分析法确定了其结构。这逡逑些成分被确认为４种脂肪酸：硬脂酸、棕榈酸、亚油酸与油酸。逡逑Ｎａｇａｏ等（１９８５）从薏苡根甲醇提取液的三氯甲烷上分离出５种苯并恶嗪酮化合物和薏逡逑苡醇。化合物（９）为２－羟基－７－甲氧基－１，４－邋（２Ｈ）－苯并恶嗪－３．，化合物（１０）为２－Ｏ－ｐ－Ｄ－逡逑葡萄糖苷，化合物（１１）为２－Ｏ－ｐ－Ｄ－吡喃葡糖基－４－羟基－７－甲氧基－１，４－邋（２Ｈ）－苯并恶嗪逡逑－３－酮

广西大学博士学位论文逦意米？？素高效吸收利用的生理基础及其调控研究逡逑化合物（１３）为２－０－Ｐ－Ｄ－吡喃葡萄糖基－７－羟基－１，４－邋（２Ｈ）－苯并恶－３邋（图１－４）逡逑Ｒ５逦Ｒ２邋Ｒ３邋Ｒ４邋Ｒ５逡逑１２邋ｄ逦８逦0１逦0Ｒ２邋９邋Ｈ邋Ｈ邋ＯＭｅ邋Ｈ逡逑＼２／逡逑｜逦１０逦Ｇｌｃ逦Ｈ逦ＯＭｅ逦Ｈ逡逑．逦３逦１１邋Ｇｌｃ邋ＯＨ邋ＯＭｅ邋Ｈ逡逑５逦１２逦Ｇｌｃ逦ＯＭｅ逦ＯＭｅ逦Ｈ逡逑＾３逦１３逦Ｇｌｃ逦Ｈ逦ＯＨ逦Ｈ逡逑图１－４．化合物结构式（９）－（１３）逡逑Ｆｉｇ邋１－４邋Ｔｈｅ邋ｆｏｒｍｕｌａ邋ｃｏｍｐｏｕｎｄ（９）邋－邋（１３）逡逑甘油三油酸酯的英文名称为ＧｌｙｃｅｒｏｌＴｒｉｏｌｅａｔｅ，中文别名有三油酸甘油酯和三油精；其逡逑英文名称分别为Ｑｌｅｉｎ和得，无Ｔｒｉｏｌｅｉｎ，分子式为Ｃ５７Ｈ１０４Ｏ５，分子量为８８５．４６，，是由逡逑甘油与油酸在催化剂存在下经酯化而味，无毒，对皮肤、粘膜无刺激性，一般认为安全逡逑（ＦＤＡ，邋１９８５），每日允许摄入量未作特殊规定（ＦＡＯ／ＷＨＯ，１９７５）。它能微溶于乙醇，不逡逑溶于水，溶于醚、四氧化碳与氯仿，在药剂中用作半固体制剂（如油膏、乳膏等）的基质和逡逑润滑剂，在日化工业中广泛用于制造香波、肥皂、香皂等。当它遇氧化剂及较强的酸、碱逡逑则发生氧化、分解等反应，也和碱或强碱性药物发生配伍反应，生成油酸盐和甘油．所以，逡逑它应置密闭、避光的容器内
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S519

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本文编号：2705762