水分胁迫下施加硝态氮对葡萄幼苗氮素代谢及相关酶的影响

发布时间：2020-09-18 12:01

　　影响葡萄幼苗生长的两个关健因素为水分及氮素营养,为提高水分及肥料利用率,本试验以一年生维多利亚(Vitis vinifera L.Victoria)葡萄幼苗为试验材料,采用霍格兰营养液水培技术,用浓度为5%、10%、15%PEG—6000模拟轻度、中度、重度水分胁迫环境,研究水分胁迫下施加NaNO_3对维多利亚葡萄幼苗根系吸收营养情况的影响;叶片中叶绿素、丙二醛、脯氨酸含量的变化的情况;不同部位游离氨基酸总量的变化影响;以及植株不同部位对~(15)N吸收、分配、利用及对氮代谢相关酶的影响。为葡萄生产实践中精准灌溉及施肥提供重要理论依据。研究结果表明:(1)在不同水分胁迫下施加NaNO_3,维多利亚葡萄叶片光和色素以及根系活力变化趋势均为先升高后逐渐降低。在水分胁迫处理达72h时,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及叶绿素总量达到最大值,分别为:35.03mg/g、16.32mg/g、8.95mg/g、51.35mg/g,与对照处理(CK)相比差异显著(P0.05),表明水分胁迫下施加硝态氮能不同程度的增加葡萄幼苗叶绿素的含量。葡萄幼苗根系活力在处理48h后,达最大值0.2613mg·g~(-1)h~(-1),在轻度胁迫下适当延长胁迫时间有利于葡萄幼苗的根系活力。葡萄叶片脯氨酸、丙二醛及游离氨基酸总量均显著提高,处理144h后达最大值,分别比对照组(CK)高4.56倍、2.78倍、1.14倍。表明施加硝态氮能明显缓解水分胁迫对葡萄幼苗生长的抑制,植物通过自身保护机制增加体内渗透调节物质来抵抗外界环境胁迫。(2)与对照组(CK)相比,在中度水分胁迫下施加~(15)N NaNO_3维多利亚葡萄幼苗地下部贮藏器官根系、新枝中Ndff值较高,分别为:5.41%、2.07%;叶片中Ndff值较低仅为0.41%。表明中度水分胁迫可以提高各器官Ndff值,提高葡萄幼苗对氮肥的吸收能力;根系、新枝对肥料~(15)N有较强的征调能力,而叶片对肥料~(15)N的征调能力则较弱。不同程度水分胁迫下葡萄各器官中~(15)N分配比例如下:根系~(15)N分配率最高,可达53.95%;其次是主蔓,新枝,新梢,分别为29.98%,13.44%,11.36%;而叶片~(15)N分配率最低,仅为3.4%。试验结果还显示,葡萄幼苗各器官~(15)N利用率差异较大:根系的利用率最高,高达19.2%,主蔓和新梢次之,叶片利用率最低,仅为2.3%。说明水分胁迫不利于葡萄幼苗对肥料氮素的利用,导致氮肥利用率下降。(3)在不同程度水分胁迫后施加NaNO_3发现:各器官NR活性较高且显著高于对照组(CK),但随着胁迫时间的增加,不同程度水分胁迫下葡萄幼苗根系及叶片的NR活性均有下降趋势。其中轻度和中度水分胁迫下都能保持较高的NR活性。根系在胁迫处理96h时NR含量最高,为163μg/(g·h);茎和叶在胁迫处理24h后NR达最大值分别为113.53μg/(g·h)、135.73μg/(g·h)。轻度水分胁迫下施加NaNO_3葡萄幼苗各器官GS、GOGAT活性也保持较高的活性与未水分胁迫处理结果一致,而中度和重度水分胁迫下葡萄幼苗各器官GS、GOGAT活性较低且随着处理时间的增加而降低。不同程度水分胁迫处理在施加硝态氮后葡萄幼苗各器官GOT、GPT活性均呈先增后减的趋势,随水分胁迫程度的加深GOT、GPT酶活性迅速增加,之后随处理时间的增加而减小。轻度水分胁迫处理下施加硝态氮可加快葡萄幼苗氮素还原,显著缓解了植株氨同化能力的下降,促进了植株体内氨基酸的合成,维持植株体内氮代谢平衡,从而增强葡萄幼苗对水分胁迫的抗性。中度和重度水分胁迫下施加硝态氮在一定程度上加速葡萄幼苗氮素还原,缓解了植株氨同化能力的下降及胁迫下植株体内氨基转化抑制作用,在一段时期内维护了植株体内氮代谢平衡,从而在短期内提高植株自身抗性以抵抗水分胁迫对植株的伤害。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S663.1
【部分图文】：

葡萄叶,硝态氮,水分胁迫,叶绿素

析icrosoft Office Excel 2003 软件进行数据统计，采用 IBM Statistics SP件软件进行数据方差分析以及Duncan多重比较法进行 P<0.05 水平显rigin 8.0 软件作图进行数据绘图。分析度水分胁迫下施加硝态氮对葡萄幼苗叶光合色素含量的影响素 a1 可知，使用不同浓度 PEG-6000 模拟水分胁迫处理下，维多利亚葡含量变化趋势表现为先小幅降低再逐渐升高后又缓慢下降。在胁迫处T2、T3 处理的维多利亚葡萄幼苗叶绿素 a 含量显著高于对照组（能均达到最大值,对照组（CK）与各处理组之间差异达到显著水平（P绿素 a 含量的排列顺序依次为 T2>T1>T3>CK，且处理组分别高于对照.19%和 10.25%。随处理时间的加长，叶绿素 a 含量变化呈下降趋势相比较, T1 处理叶绿素 a 含量下降了 19.94%，T2 及 T3 处理分别.35%。

葡萄叶片,硝态氮,水分胁迫,胡萝卜素

图 2-2 水分胁迫下施加硝态氮对葡萄叶片中绿素 b 的影响Fig.2-2 Effect of sodium nitrate on chlorophyll b in grape seedlings under wat胡萝卜素苗叶片类胡萝卜素含量的变化相对稳定，胁迫处理后的 72h，T1、到最大值，分别为：6.42mg/g 、8.96mg/g、7.03mg/g, 与CK相比,T萝卜素分别上升了8.84%、52.27%、18.92%，随后类胡萝卜素含量逐

葡萄叶片,硝态氮,类胡萝卜素,水分胁迫

图 2-2 水分胁迫下施加硝态氮对葡萄叶片中绿素 b 的影响Fig.2-2 Effect of sodium nitrate on chlorophyll b in grape seedlings under wate类胡萝卜素幼苗叶片类胡萝卜素含量的变化相对稳定，胁迫处理后的 72h，T1、达到最大值，分别为：6.42mg/g 、8.96mg/g、7.03mg/g, 与CK相比,T1胡萝卜素分别上升了8.84%、52.27%、18.92%，随后类胡萝卜素含量逐渐

【参考文献】