锰胁迫对大豆氮素积累及相关酶活性的影响

【摘要】锰不仅参与大豆无机氮同化，还与根瘤固氮关系密切，系统研究锰胁迫对大豆氮素积累和相关酶活性的影响对于扩展大豆氮素营养研究内容，丰富大豆氮代谢知识，提高锰胁迫下大豆产量和品质具有重要理论和实际意义。本试验于2012—2013年在黑龙江八一农垦大学进行，结合砂培与15N示踪技术开展研究。在保证大豆能够正常成熟的前提下，以最适锰浓度为对照，分别设置对照浓度的1/25和1/5作为重度和轻度锰缺乏处理，对照浓度的5倍和25倍作为轻度和重度锰过量处理，研究了不同程度锰胁迫对大豆氮素同化关键酶活性、氮素同化相关产物含量、以及氮素积累和构成影响，结果表明：锰胁迫对大豆氮素同化关键酶活性的影响不同。与对照相比，锰胁迫明显抑制了大豆叶片硝酸还原酶活性，并且锰过量胁迫处理的抑制作用更加显著；对大豆叶片、茎、根谷氨酰胺合成酶活性的影响未表现出明显规律性；对叶片、茎谷氨酸合酶活性的影响也未表现出明显规律性，但明显降低了根谷氨酸合酶活性；锰过量胁迫促进了叶片谷氨酸脱氢酶活性的提高，锰缺乏处胁迫处理则起抑制作用，不同程度锰胁迫处理均对茎、根谷氨酸脱氢酶活性起抑制作用。锰胁迫对大豆植株氨态氮含量产生一定影响。与对照相比，锰缺乏处理增加了生育后期大豆叶、茎、根中氨态氮含量，而锰过量处理则相应地减小了氨态氮含量。不同程度锰胁迫处理均降低了结荚期（R4）荚果中氨态氮含量，而对鼓粒期（R6）无影响。锰胁迫对大豆植株酰脲含量产生一定影响。与对照相比，锰缺乏胁迫增加了叶、茎、和根部酰脲含量，而锰过量胁迫则起相反作用；除轻度锰过量胁迫外，重度锰胁迫和锰缺乏处理增加了结荚期（R4）荚果酰脲含量，而在鼓粒期（R6）则相反。锰胁迫抑制大豆植株氮素积累，并影响成熟期（R8）氮素在各器官中分配的比例。与对照相比，锰胁迫对盛花期（R2）至鼓粒期（R6）大豆叶部、茎部、根部，以及鼓粒期（R6）大豆荚果氮素积累起不同程度抑制作用，并明显减少了鼓粒期（R6）和成熟期（R8）大豆全株氮素积累，减少幅度随抑制程度的加重而加大；锰胁迫在一定程度上降低了荚果氮素积累所占比例，相应提高了营养器官所占比例。锰胁迫抑制大豆植株对肥料氮积累，并影响成熟期（R8）肥料氮在各器官中分配的比例。与对照相比，锰胁迫不同程度地减少了盛花期（R2）至鼓粒期（R6）叶部和根部，以及鼓粒期（R6）大豆荚果肥料氮积累，并明显减少了鼓粒期（R6）和成熟期（R8）大豆全株肥料氮积累，减少幅度随抑制程度的加重而加大；锰胁迫在一定程度上降低了荚果肥料氮积累所占比例，相应提高了营养器官所占比例。锰胁迫明显抑制大豆根瘤固氮积累，并影响成熟期（R8）根瘤固氮在不同器官中的分配比例。与对照相比，锰胁迫明显减少盛花期（R2）至鼓粒期（R8）叶部和根部，以及鼓粒期（R6）荚果中根瘤固氮的积累；并明显减少了全生育期大豆植株根瘤固氮的积累，减少幅度随抑制程度的加重而加大；锰胁迫在一定程度上降低了荚果根瘤固氮积累所占比例，相应提高了营养器官所占比例。锰胁迫对成熟期（R8）大豆植株氮素分配产生一定影响。与对照相比，锰胁迫明显减小了肥料氮、根瘤固氮和全氮在子粒中的分配比例，提高了营养器官中肥料氮、根瘤固氮和全氮比例。锰胁迫显著降低大豆子粒产量。与对照相比，锰胁迫对包括单株荚数、单株粒数、百粒重在内的产量构成因子均起到明显抑制作用，并达到极显著水平（P﹤0.01），最终导致产量显著下降。并且，随着胁迫程度的加重，单株粒数、百粒重和产量的下降幅度越大。
【作者】迟超；
【导师】张玉先；陈玉林；
【作者基本信息】黑龙江八一农垦大学，作物，2014，硕士
【关键词】大豆；锰胁迫；关键酶活性；氮素积累；氮素构成；

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