科研产出
玉米不同基因型双列杂交后代抽丝后氮素代谢特性
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明保绿型玉米和非保绿型玉米双列杂交后代抽丝后氮素代谢特征。【方法】选育氮高效品种是实现玉米高产高效生产的根本途径。为明确不同基因型玉米双列杂交后代的氮代谢和利用特征,筛选出保绿型玉米氮高效品种,采用大田试验的方法,选择保绿型(SG,stay-green)玉米自交系Q319、CZ01、VA91和非保绿型(NSG,non-stay-green)玉米自交系BM、B73、MO17,以此组配6×6完全双列杂交,以双列杂交后代为材料,系统研究不同玉米品种主要生育时期叶片、茎鞘、籽粒氮含量和粗蛋白质含量的变化,抽丝前后氮素积累、分配和氮收获指数,叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性等的影响,并对叶片氮代谢酶活性与保绿性的相关性进行了分析。【结果】不同基因型双列杂交后代抽丝后叶片氮含量呈倒"V"型变化特性,高峰期在灌浆期前后。茎鞘和籽粒氮含量均随生育期推进呈逐渐降低的变化趋势。保绿型(SG)玉米叶片、茎鞘、籽粒氮含量均显著高于非保绿型(NSG)玉米。抽丝前保绿型玉米自交后代氮积累、抽丝后氮积累、氮积累总量分别比NSG高20.00%、82.30%和45.23%;其转移量、转移率和氮素收获指数则分别比NSG低51.28%、66.59%和14.32%,抽丝后保绿型玉米的氮积累量约占50%,而非保绿型玉米仅为40%左右。保绿型玉米自交后代叶片和茎鞘粗蛋白质含量分别比非保绿型高108.23%和33.63%。抽丝至成熟期叶片硝酸还原酶活性的变化呈单峰曲线,高峰期在灌浆期前后,不同基因型玉米间变化趋势一致。抽丝后叶片GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量变化均呈单峰曲线,高峰期在抽丝后15 d左右。保绿型玉米NR活性、GS活性、GOGAT活性和可溶性蛋白含量在各时期均高于非保绿型。相关分析表明,叶片保绿度与叶片氮含量、可溶性蛋白含量、GOGAT活性呈极显著的正相关,与GS活性呈显著正相关,与NR呈正相关,但不显著。叶片氮含量与可溶性蛋白、GOGAT活性、GS活性呈极显著的正相关。氮素的同化与相关的酶活性关系极为密切。【结论】较高的氮代谢水平是叶片保绿的营养生理基础之一,保绿型玉米有较高的氮代谢酶活性,在后期有较强的氮素吸收和同化能力,保绿性可作为筛选氮高效玉米品种的一个重要农艺性状。
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长秧龄机插稻氮素利用特性及其与环境温度的相关性
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：秧龄是决定机插稻产量的重要因素,适宜的秧龄是其获取高产的基础。麦(油)稻两熟区,由于茬口安排紧、插秧机械作业繁重、不利天气等因素的影响,常导致机插秧苗未在适宜秧龄期移栽,超秧龄现象普遍存在,对机插稻产量构成威胁。该文旨在阐明长秧龄机插稻对氮素的需求规律和利用效率。试验设置手栽稻为对照,系统研究了长秧龄机插稻生育期、植株氮素需求、吸收、转运的变化规律及其与环境温度间的相关性。结果表明,长秧龄机插稻生育期比手栽稻推迟4~13 d;孕穗至成熟期,中早熟品种氮素需求量小于手栽稻,中晚熟品种则大于手栽稻;孕穗至抽穗期,长秧龄机插稻叶片与茎鞘的氮素输出量、输出率呈下降趋势;抽穗至成熟期,长秧龄机插稻叶片氮素输出量、输出率、转换率升高;成熟期,穗部氮素吸收量降低。典型相关分析表明,稻株氮素需求量、孕穗至抽穗期茎鞘氮素输出量、输出率与有效积温的相关性最密切;叶片氮转换率与平均气温的关联性最紧密。长秧龄机插稻对氮素的吸收利用特性不仅与品种有关,而且与环境温度变化相关,生产中,可依据品种特性,在常规施肥基础上,适当减少中早熟品种长秧龄机插稻穗肥的施用比例,在保证安全齐穗的前提下,适当增大中晚熟品种穗肥的施用比例,采取有效的农艺调控,提高稻株对氮素的吸收利用率,尽量弥补超秧龄所造成的产量损失。该研究可为长秧龄机插水稻的大田氮肥管理提供参考。
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不同品质小麦氮素分配及利用率的~(15)N示踪研究
《麦类作物学报 》 2008 北大核心 CSCD
摘要：为了解品种、施氮量、追氮时期对小麦各器官氮素分配、利用率的效应及权重,利用15N示踪技术研究了两种施氮水平和两种追肥时期下不同品质类型的四个小麦品种(系)济南17、PH82-2-2、PH97-4、PH97-5成熟期各器官氮含量、氮积累量和15N丰度的差异。结果表明,施氮量增加,籽粒氮含量和积累量增加,而营养器官氮含量和积累量升高或降低,规律不一致。拔节期追施氮肥,籽粒氮含量和积累量比抽穗期追施氮肥低,而营养器官相反。成熟期小麦各器官氮含量高低依次为籽粒、其他叶、旗叶、颖壳、茎秆+叶鞘。品种间各器官氮含量和积累量存在显著差异,PH82-2-2和PH97-5籽粒中氮含量和积累量高于济南17和PH97-4,PH97-5后期营养器官向籽粒转移氮素较多,品种是影响各器官氮含量和积累量差异的决定因素。抽穗期追氮整个小麦植株中追肥氮含量比拔节期追施氮肥显著降低,地上器官中降低了10.1个百分点,籽粒中降低了10.3个百分点,小麦对氮素的当季利用率显著降低。
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