丛枝菌根真菌对氮素的吸收作用和机制

丛枝菌根真菌可以与绝大多数陆生植物共生,它可以吸收铵态氮、硝态氮、一些氨基酸和一些复杂的有机氮素,吸收的氮素在根外菌丝中转化成精氨酸,并以这种形式运输到根内菌丝,在根内菌丝和根细胞界面,精氨酸再进一步转化为NH4^＋后转移到宿主植物体,参与植物氮素代谢,而转移的氮量及对宿主植物氮营养的贡献与宿主植物、真菌以及基质养分和水分条件有关．     

植物中的铵根及硝酸根转运蛋白研究进展

氮素(N)是植物需求量最大的营养元素,其利用率是影响植物生长和发育的主要因素。氮素的供需失衡会导致植物产量降低,过量施N肥还会造成环境破坏。NH4+和NO3-是可吸收利用的主要氮源。笔者分析了植物吸收NH4+、NO3-的转运蛋白及其相关基因的表达调控和功能的研究进展,认为在以后的研究中,应加强林木中与氮吸收相关基因的鉴定和认识,特别是加强氮素信号传导途径、NO3-及NH4+在植物体内的运输和调控机制、各蛋白组分间的相互作用、时间和空间表达模式和调控模式的研究。     

无机氮素形态对银杏苗期碳氮代谢的影响

【目的】研究不同氮素形态配比施肥对银杏碳氮代谢的影响,为银杏合理施肥提供理论依据。【方法】以1年生银杏实生苗为材料,采用温室盆栽试验,设置5种不同铵硝比[m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)]处理,分别为T₁(100:0)、T₂(75:25)、T₃(50:50)、T₄(25:75)和T₅(0:100),分析了不同处理下银杏叶片全氮、可溶性蛋白、游离氨基酸、全碳、可溶性糖、淀粉和蔗糖含量以及淀粉酶(AMS)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性的变化规律。【结果】随着NO^-₃-N比例的增加,银杏幼苗叶片碳氮代谢物含量和相关酶活性总体上(除可溶性蛋白含量)呈先增后减的变化趋势。碳氮代谢物方面,T₃处理的蔗糖和游离氨基酸含量最高,T₄处理的全氮、全碳、可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉和蔗糖含量均最高,而T₁处理除可溶性蛋白含量外,剩余碳氮代谢物的含量均最低。酶活性方面,T₃处理的SS和SPS活性最高,T₄处理的AMS、NR、GS和GOGAT活性均最高,而T₁处理的AMS、SS和NR活性均最低,T₅处理的SPS、GS和GOGAT活性均最低。总体上,T₃和T₄处理碳氮代谢物含量和酶活性均显著高于其他处理,但T₃与T₄处理间无显著差异。【结论】NH⁺₄-N和NO^-₃-N混合施用增强了银杏的碳氮代谢能力,在当前土壤条件下,m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)为25:75时效果最佳,在生产中应根据实际情况进行适当的调整。     

氮素形态配比对镉污染下小白菜生长及碳氮积累的影响

以小白菜为材料,设置4个镉(Cd)浓度水平以及3个氮素形态配比,分析镉-氮相互作用对小白菜生长及碳氮代谢相关指标的影响,结果表明:Cd的物质的量浓度为5μmol·L~(-1)时,对小白菜地上部分鲜重、总氮含量影响不显著;当Cd的物质的量浓度为50、100μmol·L~(-1)时,小白菜鲜重和总氮含量显著降低.无论是否添加Cd,硝铵比3/7处理的小白菜鲜重显著低于硝铵比10/0(全硝)和硝铵比7/3处理;100μmol L~(-1)Cd处理时小白菜地上硝酸盐的含量显著低于对照组,其余处理与对照差异不显著;不同Cd浓度处理均降低了小白菜的游离氨基酸含量,提高了其可溶性蛋白质含量.相对于全硝处理,以硝铵比7/3为氮源可提高50μmol·L~(-1)Cd处理时小白菜的总氮含量、游离氨基酸含量及100μmol·L~(-1)Cd处理的小白菜地上部分硝态氮含量.当以全硝及硝铵比7/3为氮源时,小白菜地上部分总碳含量随Cd浓度的增加而增加,而可溶性糖含量仅在100μmol·L~(-1)Cd处理时显著高于无镉对照组.小白菜地上部分总Cd含量随Cd处理浓度的增加而增加,但在全硝和硝铵比7/3处理间差异不显著.综上,不同硝铵比影响镉胁迫下小白菜的生长和碳氮积累,适宜硝铵配比有助于提高小白菜对镉的耐受性.     

再生水滴灌土壤中氮素的动态变化规律

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究再生水滴灌后土壤中氮素的动态变化规律。结果表明:相对于地下水滴灌,再生水滴灌后初期土壤表层的NH4+-N质量比大幅度增加,但从灌后第5天开始显著降低,于灌后第9天降到灌前水平,且在各土层分布均一,无明显的向下淋洗趋势。再生水滴灌处理下各土层土壤中NO3--N的质量比普遍高于对照。各处理土壤中NO3--N的质量比沿剖面变化趋势一致,即从表层到底层NO3--N质量比逐渐增加,说明NO3--N有明显向下淋洗的趋势。但在100～150 cm深度处,NO3--N质量比开始降低。采用再生水滴灌种植黄瓜,生长季末停止灌水后不同深度处(0～50 cm,50～100 cm,100～150 cm,150～200 cm)土壤中NO3--N的质量比较生长季初分别增加38.20%,44.67%,34.94%和30.88%。     

菠菜AMT基因家族鉴定与表达分析

铵态氮转运蛋白（AMT）负责铵态氮的吸收与转运,对植物的生长和发育起重要的调节作用.对菠菜SoAMT基因家族进行了基因组鉴定、生物信息学分析、组织表达谱及氮素响应表达谱分析,结果表明：菠菜基因组中共存在6个AMT的基因,包括5个AMT1成员和1个AMT2成员,主要分布在1,4,5,6条染色体上,编码区长度为1 443~15 06 bp;6个SoAMT蛋白均包含AMT基因家族特有的保守结构域及保守基序,含有9~11个跨膜结构域;SoAMT启动子含有较多茉莉酸、厌氧胁迫响应元件.SoAMT基因在根、叶、柄中均有表达,大部分SoAMT1亚家族成员受缺氮、硝态氮或铵态氮诱导表达,而SoAMT2基因表达量受铵态氮抑制.两类亚家族成员不同的氮响应模式,可能与其在氮素响应中的不同作用有关.     

GABA转运蛋白研究进展

GABA在逆境条件下能影响植物的生长,提高植物的耐性对农业生产具有重大的意义.对于GABA在植物逆境中的积累机制及代谢功能现已经有了大量的研究,GABA在植物体内积累与代谢机制与质膜上的转运蛋白密切相关.本文就GABA转运蛋白的结构与功能,以及在动植物中的发现,和自身的磷酸化与去磷酸化机制进行了归纳与总结.     

不同水氮条件对燕麦氮素吸收转运和积累的影响

为寻求燕麦的氮水高效利用机制,以内蒙古主栽的2个燕麦品种白燕2号和白燕7号为试验材料,在灌溉和干旱条件下分别设3个不同氮素处理,考察燕麦在不同水肥条件下对氮素吸收运转和积累的影响.结果表明:施氮量对植株吸氮量、籽粒产量存在较大影响.相同施氮条件下,成熟期植株的氮素积累量在灌溉条件下明显多于干旱条件下;随施氮量增加,植株成熟期氮素积累量增多,各营养器官中氮素的积累量增加;而氮素转移效率、转运氮贡献率、氮素利用效率不随施氮量的增加而发生明显的变化,增施氮肥反而会对氮素转移、转运和利用产生抑制作用.由此得出只有适量施氮时才可能获得较高的氮素利用率.     

添加无机氮对山西太岳山油松林土壤氮素及温室气体通量的影响

【目的】人类活动频繁引起大气氮沉降加剧,导致陆地生态系统中的氮循环发生了前所未有的变化,进而影响整个陆地生态系统生态环境。笔者通过模拟大气氮沉降,探究森林土壤中氮素含量及温室气体排放速率的响应规律以及氮素对温室气体排放的影响,为提高森林氮素利用率并减缓大气温室效应提供参考。【方法】以山西太岳山暖温带油松林为研究对象,以硝酸铵(NH₄NO₃)为外源无机氮添加对象,设置对照CK(0 g/m²)、N5(5 g/m²)、N10(10 g/m²)、N20(20 g/m²)、N40(40 g/m²)等5个施氮水平,每个施氮水平设置4个重复,共20块样地。于2017年8月采集土壤样品及温室气体样品(采用静态箱法),测定林地土壤中的全氮(TN)、总可溶性氮(TDN)、可溶性有机氮(DON)、铵态氮(NH⁺₄-N)、硝态氮(NO^-₃-N))含量及土壤中温室气体N₂O、CO₂ 和CH₄的排放量,分析氮添加对土壤氮及温室气体排放的影响。【结果】在N5、N10、N20和N40各施氮水平处理下,油松林0～10 cm土壤中NO^-₃-N、TDN、DON的含量增加,与CK相比,含量增幅分别为25.04%～246.4%、13.29%～73.82%、4.54%～70.51%,NH⁺₄-N含量随着施氮量水平的增加而增加,但各处理水平对TN含量无影响。在0～10 cm土壤中,与CK相比,NO^-₃-N和TDN含量在N10、N20、N40处理下显著增加(P <0.05),DON只在N40处理中显著增加(P <0.05),施氮处理对0～10cm土层中的各氮素具有明显的促进作用; 在≥10～20 cm土层中,与CK相比,TN、NH⁺₄-N含量有增长趋势,NO^-₃-N含量在N10、N20、N40处理下显著增加(P <0.05),分别增加了234%、284%、663%,TDN随着施氮量的增加而增加,而DON则随着处理水平的增加而显著减小(P <0.05)。N₂O、CO₂的排放量随着施氮量的增加而增加,并且在N20、N40处理下排放量显著增加(P <0.05); 同时氮添加处理对CH₄的吸收有明显的抑制现象,使CH₄从森林土壤吸收状态转变为排放状态。在相关性分析中,0～10 cm土层及≥10～20 cm土层中NO^-₃-N和DON、N₂O、CO₂呈显著相关(P <0.05),而NH⁺₄-N、TDN与N₂O、CO₂、CH₄呈正相关,但无显著性(P >0.05); 在≥10～20 cm土壤中,DON与N₂O、CO₂、CH₄呈负相关。【结论】在无机氮添加试验中,施氮处理明显增加了土壤中有效氮的含量,尤其是在N20和N40处理水平条件下,对油松林土壤中的有效氮素含量及温室气体排放具有明显的调控作用; 同时,有效氮含量的增加对森林土壤中温室气体的排放有明显的促进作用。因此,模拟氮沉降显著促进了森林土壤氮素循环及温室气体的排放,对生态环境的影响及温室效应的变化具有明显作用。     

硝态氮和铵态氮对翠菊根系生长的影响

本试验在温室内营养液培养条件下,研究不同浓度的氮(NO3-:1,10,30mmol·L-1;NH4+:1,5,10mmol·L-1)和不同形态的氮(NH4+和NO3-)分别进行处理20和44d后对翠菊植株、根系形态和根系生物量的影响.以验证以下2个科学假设:1)20d处理,随着硝态氮和铵态氮浓度升高,根系长度、根系体积、根系表面积和根生物量分别有下降趋势;2)44d处理,随着硝态氮和铵态氮浓度升高,根系长度、根系体积、根系表面积和根生物量分别显著下降(p<0.01).结果显示:随着处理时间的增长,硝态氮处理,根系长度、表面积、体积、根系干质量随浓度升高显著下降(p<0.01),但根冠比和根系直径没有显著变化;铵态氮处理结果与之相同;相同浓度处理下,尤其是10mmol·L-1的铵态氮对根系抑制作用显著比硝态氮强(p<0.01).上述结果表明,翠菊对不同浓度氮和不同形态氮的适应性表现为根系形态和生长发育的变化.     

接种AMF及施氮对滨海盐土氮矿化的影响

[目的]研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)以及施氮对滨海盐土氮素转化的影响,探究提高滨海盐土氮素供应能力的有效途径.[方法]以江苏北部滨海盐土为研究对象,采用室内培养试验方法,研究接种AMF以及不同施氮水平处理对土壤氮素矿化和氮素供给的影响.[结果]施氮对菌根侵染率...     

在NH_4LiSO_4晶体中掺入Cr（3＋）的吸收光谱研究

采用半自洽场d轨道模型、点电荷模型, 引入收缩因子f, 用HCF程序计算了NH4LiSO4: Cr3+晶体的光谱, 对文[1]未能识别的低对称光谱进行了识别, 确定了NH4LiSO4: Cr3+ 晶体中原子团的局域结构.     

淹水稻田抽穗开花期氮磷变化及最佳排水时机

通过蒸渗仪试验,研究了淹水稻田在水稻抽穗开花期不同渗漏水平下稻田水氮磷的变化特性,建立了基于减污的多目标模型.结果表明:在水稻抽穗开花期淹水条件下,整个淹水期间地表水和地下水TP和NH3-N质量浓度均呈先降后增的趋势,NO3--N质量浓度则相反;渗漏强度的大小对抽穗开花期稻田地表水和地下水的TP,NH3-N以及NO3--N的质量浓度影响不显著;在淹水条件下,水稻抽穗开花期在低渗漏水平时,宜在控水第4天进行地表排水.     

NH4型分子筛催化剂NO低温还原反应和表征

考察了NH4 型 β ,ZSM 5型分子筛催化剂上 ,NO在富氧条件下的低温 (30～ 2 5 0℃ )催化还原行为 .NH+ 4 TPDC和NH3 TPD表征结果与催化剂的DeNOx 反应结果有很好的相关性 .由于NH4 + 离子的消耗引起的催化剂失活 ,可以通过在载气中在线补充NH3 气 ,催化剂经离子交换或NH3 ·H2 O浸渍而恢复 ,提出了气相间隙喷氨操作的可行性     

青藏高原高寒草甸土壤无机氮对增温和降水改变的响应

基于海北站野外长期增温和降水改变控制平台, 研究高寒草甸生态系统生长季土壤无机氮对增温和降水改变的响应。结果表明, 增温使铵态氮降低 47.5% (p = 0.001), 硝态氮降低 46.1% (p = 0.021)。降水的改变对无机氮的影响存在不对称性, 增加降水使铵态氮增加 74.7% (p = 0.046), 硝态氮增加 154% (p = 0.017); 减少降水使铵态氮降低, 对硝态氮无显著影响。铵态氮、硝态氮随着土壤湿度的增加而增加, 与土壤温度无显著关系。这表明增温和降水改变主要通过改变土壤湿度而不是土壤温度影响生长季土壤无机氮。因此预测, 未来气候变化背景下, 土壤湿度的增加可能导致青藏高原高寒草甸土壤无机氮的可利用性增加。     

氮磷钾配施对土壤氮素累积及烤烟产量品质的影响

通过大田试验研究了不同氮磷钾配施对NH4^＋-N和NO2^- —N在植烟土壤中累积及烤烟产量品质的影响．结果表明：在烤烟团棵期，合理的氮磷钾配施能较大幅度提高0～20cm土层NH4^＋ -N和NO3^- —N的含量，对NH4^＋ -N和NO3^- —N含量的影响随着土层的加深而减弱．不同氮磷钾配施对烤烟产量和品质有较大的影响，重庆市植烟区氮磷钾适宜的比例为1：1．6：2．5，即施用N肥105．45kg／hm^2，P肥168．72kg／hm^2，K肥263．63kg／hm^2烟叶产量最高．     

含铀有机废液中微量铀的回收

针对含微量铀的有机废液中铀难以回收的难题, 选择Na₂CO₃水溶液对有机相中的铀进行反萃, 得到碱性含铀水溶液, 并应用偕胺肟基吸附材料进行富集。考察了碳酸盐对有机相中铀的反萃过程中反萃动力学、碳酸钠浓度以及相比的影响, 探究吸附过程中振荡速率、吸附材料使用量、溶液中CO₃^2-浓度等参数的影响, 研究了偕胺肟基吸附材料的重复利用性。在此基础上, 提出了从有机废液中高效富集与回收微量铀的流程。     

Gene control of flowering time in higher plants

Flowering involves a transition process from vegetative growth to reproductive development, in which a series of routine changes take place in the shoot apical meristems from metabolic pathway to external phenotype. Expression of the genes related to flowering is the foundation for achieving the transition. Environmental factors (such as vernalization and photoperiod) and the growth status of cell itself induce the expression of the specific genes. A lot of achievements have been made recently in gene control for the determination of flowering time. The article reviews some new advances of such researches related to our work and the interesting field.