「盘点总结」现代黄瓜栽培增加氨氮,提高黄瓜幼苗的耐温能力。

 admin   2024-05-22 12:08   19 人阅读  0 条评论

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黄瓜需要大量的氮肥才能生长。硝态氮促进在适当温度下生长的黄瓜的营养生长。春植黄瓜市场行情较好,但苗期易受春季低温影响。低温胁迫可分为低温胁迫和次温胁迫,次温胁迫在黄瓜栽培中较为常见,特别是在我国南方地区,低温会影响植株氮素利用,导致产量和品质下降。


提高铵氮比可以促进作物对氮素的吸收,是提高氮素利用效率的重要途径。Wang等发现25%的NH4+-N可以显着增加生菜根系干物质重量和根表面积等形态参数,而50%的NH4+-N并没有显着抑制生菜根系生长,我做到了。


温度是影响植物选择性吸收NO3-N和NH4+-N的主要因素。张等发现低温会抑制NO3-N的吸收,而NO3-N与NH4+-N的混合可以大大促进低温条件下棉苗对N的吸收。


植物根部NH4+-N和NO3--N的吸收分别通过膜定位的铵转运蛋白和硝酸盐转运蛋白介导,并且该过程所需的能量由ATP提供。Narumol等人表明,NO3N的吸收和还原过程比NH4+-N的吸收和利用需要更多的能量。


低温条件下,植物能量供应不足,NO3--N的吸收和还原受到抑制,导致氮素缺乏,进一步影响植物生长。NH4+被根吸收,然后通过细胞膜中的AMT运输到植物的其他部分。在番茄中,AMT11基因首先在根毛中表达,证实该基因也在NH4+吸收中发挥作用。


NO3通过两个NO3N传输系统NRT1和NRT2被吸收。植物对NO3的吸收率与NRT的表达水平密切相关。根是吸收养分的重要器官。根还可以改变其结构以适应生长环境的变化。


以往关于增加NH4+营养的研究表明,在适当的范围内,较高的NH4+浓度可以促进根系的生长发育。然而,关于次优温度胁迫下氮对根系养分吸收影响的报道很少。氮被植物吸收后,用于合成调节一系列氮代谢基因所必需的氨基酸。


Ma等人搜索并分析了硝酸盐还原和谷氨酸/谷氨酰胺循环中关键酶的编码基因,鉴定了18个参与NO3--N和NH4+-N同化的基因。他们的研究结果表明,CsNR-2基因、CsNR-3基因、CsNiR基因、CsGOGAT-1-1基因、CsGS-1基因和CsGDH-2基因在黄瓜氮代谢中发挥重要作用。


此外,一些物质,包括蛋白质、蛋白质和糖类,与应激代谢有关,其代谢产物与不利条件下的渗透压调节有关。它们稳定细胞器的结构并保护组织免受因缺乏温度而造成的损害。


即氮的吸收利用与温度密切相关,提高NH4+与N的比例可以影响氮在温度下的吸收利用。但增施铵盐是否有利于黄瓜幼苗在低温下吸收利用氮素,目前尚未见报道。


此外,铵的吸收和代谢如何影响黄瓜幼苗的次优温度耐受性的机制仍不清楚。因此,我们进行了在次优温度条件下通过用NH4+-N部分替代NO3-N来增加黄瓜中NH4+的实验,并分析了其形态。


科学、生理学、生物化学和基因表达水平。我们的目标是为冬春季次优温度条件下黄瓜的氮肥合理利用提供理论参考。


1、氨水对黄瓜植株生长的影响


1、最适温度条件下黄瓜植株的生长


我们研究了在温度下生长时,NH4+-N和NO3-N这五种成分对黄瓜干重和氮利用效率的影响。5个铵处理中,A25处理的黄瓜生物量和氮利用率最高,A0在温度下次之。A100的生物量和氮利用率最低。


在最适温度下,A25和A0处理的黄瓜生物量和氮素利用率最高。随着NH4+和NO3-比例的增加,黄瓜生物量和氮素利用率也发生类似的变化。A25处理的氮素利用效率高于A0处理。


当NH4+/NO3-比例超过此水平时,氮利用效率显着降低。100NO3--N条件下的黄瓜生物量高于100NH4--N条件下的黄瓜生物量,并且在保持总氮量恒定的情况下,用25%NH4+-N替代NO3--N表现出进一步改善的生长。


2.次优温度胁迫下黄瓜植株的生长,以A0为对照,并通过在次优温度下将NH4+增加至25、50、75或100来保持总氮供应恒定。


A50以下黄瓜幼苗的干重和氮素利用效率显着高于其他处理的幼苗,A100和A0以下的黄瓜幼苗显着低于A25、A50和A75幼苗。


这表明,将NH4+增加到50会导致在次优温度胁迫下黄瓜植物的生物量最高。这些结果与温度下的结果不同,其中NH4+与N的比例为25时最能促进黄瓜生长。


2.在次优温度和压力下增加铵对应激代谢物的影响。


蛋白质含量在A50时达到最高水平,其次是A75,在A0时达到最低水平。随着NH4+-N从0增加到100,这种关联不断增加。MDA含量在A50时最低,在A0时最高,与蛋白质含量的变化相反。结果表明,随着NH4+/N比的增加,蛋白质含量先增加后减少,MDA含量先减少后增加。


3.次优温度胁迫下增加铵含量对黄瓜植株氮相关基因表达的影响。


由于氮代谢谷氨酰胺循环基因的表达,发现根系中CsGS-2的表达水平在A50及以下时最高。随着NH4+与N的比率从0增加到100,根中CsGS-3的表达增加。


在叶片中,随着NH4+与N的比例从0增加到50,CsGS-3的表达量更高,达到A50的最高水平。此外,在所有NH4+增强处理中,根中CsGS-3的表达水平均高于叶中的表达水平。


CsGOGAT-1-2、CsGOGAT-2-1和CsGOGAT-2-2在黄瓜幼苗根部的表达表现出相似的模式。它们都随着NH4+从0增加到50而增加,在A50时达到最高水平。


在叶片中,当NH4+与N的比率为50时,CsGOGAT-1-1、CsGOGAT-1-2、CsGOGAT-2-1和CsGOGAT-2-2均表现出最高表达水平。然而,在所有NH4+增加处理下,这4个基因在叶片中的表达水平均显着低于根中的表达水平。


4.如何处理


1.在次优温度和压力下应激代谢物对增加的铵的反应。


结果表明,当NH4+-N比例增加时,MDA含量随NH4+比例变化而变化,与蛋白质含量变化规律完全相反。这些结果表明,次优温度胁迫诱导的MDA积累会导致蛋白质损伤和蛋白质合成抑制。MDA是膜脂过氧化的主要产物,对蛋白质合成也有抑制作用。


植物中的蛋白质水平因各种胁迫而增加,这有助于保持细胞的渗透势相对较低。此外,我们发现在次优温度和压力下NH4+从0增加到50。


黄瓜叶富含蛋白质和土霉素,可增强植物的持水能力并减轻因温度不佳造成的细胞损伤。因此,增加细胞内茴香可以维持细胞渗透压,防止水分过多流失,减轻低温对细胞造成的损伤。


2.次优温度胁迫下氮代谢基因对铵增加的响应。


GS和GOGAT基因的表达在一定程度上反映了氮素代谢水平。我们的研究发现根中CsGS-2的表达在50%NH4+处理中最高。增加NH4+与N的比例增加了根中CsGS3的表达。这些数据表明,尽管参与同一过程的两个基因的表达水平对NH4+比率有不同的反应,但将NH4+增加到适当水平的处理可以上调这两个基因的表达。


此外,我们的研究表明,在次优温度胁迫下,当NH4+与N的比率为50时,叶和根中CsGOGAT-1-2、CsGOGAT-2-1和CsGOGAT-2-2的表达达到最高水平。我展示了它。等级。CsGOGAT基因家族与NH4+增加表现出良好的一致性,表明NH4+增加至50最显着地诱导其表达。


总结以上氮代谢基因的分析,外源氮被吸收和转运,然后经过CsGS-2、CsGS-3和CsGOGAT-1。


实验方法使用qRT-PCR进行基因表达分析


为了检测黄瓜氮相关基因的表达水平,我们利用已报道的9个黄瓜氮吸收转运基因和参考基因序列进行实验,包括硝酸盐吸收和转运基因、铵吸收和转运基因以及质膜H+。-ATP酶基因。


同时,我们在前期实验中鉴定了8个参与黄瓜氮代谢的基因,并阐明了它们的序列,其中包括CsGS基因和CsGOGAT基因。


黄瓜肌动蛋白基因用作内部对照以标准化数据。根据获得的基因序列,使用PrimerPremier5软件设计引物。


5.结论


本研究通过实验研究了次优温度下外源氮形态对黄瓜幼苗氮吸收和代谢的影响。结果如下首先,次优温度胁迫下黄瓜幼苗生长的NH4+与N的比例为50,高于最适温度下的比例。


50NH4+处理的黄瓜幼苗的根系参数、相应的生物量、蛋白质和藜草含量最高,但MDA含量最低。这些结果表明,将NH4+营养增加到50可以提高黄瓜幼苗对次优温度的耐受性。


此外,当NH4+比例为50时,在次优温度胁迫下参与氮吸收和代谢的上调基因水平最高,表明NH4+增加调节这些基因的表达并导致次优温度耐受性。这表明确实如此。


这些基因包括氮吸收基因CSNRT13、CSNRT15和CSAMT11以及谷氨酸循环基因CsGOGAT-1-2、CsGOGAT-2-1、CsGOGAT-2-2、CsGS-2和CsGS-3。


随着NH4+与N的比率从0增加到100,两种浆膜H+-ATPase基因CsHA2和CsHA3的表达增加。此外,研究中发现的16个基因中有13个在根中的表达水平明显高于在叶子中的表达水平。根中这些基因的关键反应可能导致氮的快速同化。


参考


1.次优温光条件下施氮水平对黄瓜生理特性及产量的影响刘国华,严宇,张天宇,杜建Z,于新昌,李YS


2.摄影的成长与变化

一、简述动物体中氨基酸脱下氨的代谢去路?

产生的游离氨以谷氨酰胺和丙氨酸的形式转运到肝脏,然后以尿素的形式排出体外。生物固氮然后一些硝酸盐被还原形成NH3+或进一步形成NH4。仅供参考


二、nh3的安全转运方式?

组织代谢过程中产生的氨必须被运输到肝脏或肾脏。身体将有的氨转化为通过血液安全输送的无化合物。氨主要以两种形式在体内运输丙氨酸和谷氨酰胺。


1、丙氨酸-葡萄糖循环中肌肉蛋白分解的氨基酸占人体氨基酸代谢库的一半以上。糖异生后,合成葡萄糖,通过血液循环输送到肌肉,在肌肉中重新分解,产生丙酮酸,通过循环反应过程,将肌肉中氨基酸的氨基转移到肝脏进行处理。这种循环反应过程称为丙氨酸-葡萄糖循环。肌肉中的氨以无的丙氨酸形式运输到肝脏,肝脏为肌肉提供葡萄糖。


2、谷氨酰胺合成和氨转运谷氨酰胺合成是由谷氨酰胺合成酶催化的,谷氨酰胺合成酶,合成需要消耗ATP。谷氨酰胺的合成和降解是多种酶催化的不可逆反应。


三、nh3在血液中的运输形式?

1.氨基酸脱氨基产生的氨。


2.肠道吸收的氨包括食物蛋白质在大肠内分解产生的氨和尿素通过肠上皮细胞尿素酶的作用产生的氨。


3、肾脏分泌氨,谷氨酰胺通过肾小管上皮细胞内谷氨酰胺酶的催化作用产生氨。


地图


1.尿素在肾脏中合成。体内氨的主要途径是通过肾脏,产生无元素,然后由肾脏排出体外。这是一种集体的氨排方法。


2、谷氨酰胺合成氨和谷氨酸通过谷氨酰胺合成酶的作用合成谷氨酰胺,谷氨酰胺是解产物,也以运输形式储存。


3、氨可能是某种-酮酸,结合脱氨和逆氨化合成相应的非必需氨基酸。


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