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1.
植物氮素吸收与利用的分子机制研究进展 总被引：2，自引：2，他引：2
氮素是重要的营养元素之一,是植物生长发育中的主要影响因子。为了提高氮素的利用效率,植物体不仅需要一个有效的氮素吸收机制,还需要将所积累的氮素在体内高效转运并在储藏器官中充分利用。植物体利用转运蛋白从土壤中吸收硝态氮、铵态氮和氨基酸态氮等形式的氮素后,通过NO3-还原、NH4+同化中的酶类和一些氨基转移酶、尿素酶等的作用来完成体内的氮素代谢。介绍了近年来这些与氮素利用效率相关基因的分离与表达调控,以及利用基因工程手段对相关基因进行过表达分析的主要研究进展,为进一步阐明植物高效吸收利用氮素的分子机理以培育氮高效利用新品种提供重要的分子依据。 相似文献
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植物中氮素利用及硝态氮转运蛋白的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2016,(8)
硝态氮转运蛋白在植物吸收利用氮素方面发挥主要功能,植物生长发育过程中对氮素的吸收、转运和再利用都需要硝态氮转运蛋白参与调控。目前硝态氮转运蛋白主要分为四类:NRT1(NPF)、NRT2、SLAC/SLAH、CLC。硝态氮在植物吸收、代谢和基因表达方面是一种很重要的信号调控分子,硝态氮转运蛋白可作为植物的硝态氮受体。通过论述氮素代谢过程中硝态氮转运蛋白家族基因的功能和在拟南芥等作物中的研究现状,为作物的抗逆性研究和优良品种的培育提供参考。 相似文献
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氮素是植物生长发育的必需元素,同时也是植物体内众多化合物的重要组成元素,对植物生长发育有着重要的意义。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizas fungi, AMF)可以与80%的陆生维管植物形成互利的丛枝菌根共生结构,丛枝菌根真菌一方面通过寄主植物获得碳源,另一方面根外菌丝的存在增加了氮素的吸收范围,有效增强了土壤—丛枝菌根—植物三者之间氮素的交流,提高了植物对外界胁迫的适应能力,并且促进了生态系统中的氮循环。因此,以丛枝菌根共生体作为传输媒介,探索其在整个共生系统间氮素的吸收、转运及代谢机制成为生态学以及农业生产中的热点。本文从菌丝氮代谢、氮素的吸收形态以及共生体对氮素转运、交换三个方面,对丛枝菌根共生体氮素吸收循环机制的研究进展进行了一个系统的阐述,揭示了丛枝菌根氮素的利用特点及其在氮素循环中的重要作用,并提出了关于丛枝菌根共生体氮循环中的一些需要深入研究的科学问题。 相似文献
4.
氮素是植物生长发育的必需元素,是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子,对植物生长发育有重要意义。菌根真菌与植物形成共生关系,促进植物从土壤中吸收氮素,减少氮素对植物生长的限制,增强土壤-菌根真菌-植物三者之间的氮素交流,在氮循环中起重要作用。从菌根真菌对不同形态氮素的利用、菌根真菌影响植物氮代谢、菌根真菌对土壤氮循环的生态学意义等方面进行了综述。基于当前菌根真菌对植物氮素利用影响的研究现状,建议结合基因组学、转录组学、蛋白组学及环境基因组学技术,重点研究菌根真菌—植物共生体的氮转运机制,解析菌根真菌—植物—土壤间氮素交流的主要路径及基因互作网络,以期促进植物氮素利用率,减少氮肥的施用,促进农业可持续发展。 相似文献
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水稻氮吸收转运利用生理机制及耐低氮遗传基础研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
氮素是水稻生长发育所必需的营养物质之一,同时也是水稻需求最大的矿质营养元素之一。在水稻生长过程中,单位面积用氮量高和利用率低已成为其发展所面临的两大难题。为了给剖析水稻耐低氮的分子机制提供参考,本研究总结了水稻氮素吸收转运、利用的生理机制及氮高效型水稻的形态生理特性等方面的内容,并且对近年来水稻耐低氮相关性状的QTL定位结果及水稻耐低氮遗传基础方面作了分析,包括耐低氮QTL定位与克隆、转录组研究、蛋白组研究等。目前关于水稻对氮素响应的分子机制的研究较少,水稻氮素吸收、转运和利用相关的机制仍是一个谜团。开展氮素吸收、转运和利用相关基因/QTL以及耐低氮遗传基础的研究是选育优良氮高效品种工作的有效途径。 相似文献
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不同水分条件下缓/控释氮肥对水稻干物质量和氮素吸收、运转及分配的影响 总被引：18，自引：0，他引：18
为探究缓/控释肥在不同水分条件下提高氮素利用率及增产机制。本研究以杂交中稻F优498为试验材料,在180 kg hm-2施氮量基础上,采用两因素裂区设计: 主区设控灌、干湿交替灌溉、传统灌水灌溉3种水分管理方式,副区设尿素一道清、尿素常规运筹、硫包膜缓释肥、树脂包膜控释肥4种氮肥种类,研究缓/控释肥和水分管理方式对水稻干物质量和氮素吸收、运转、分配和产量的影响及其互作效应。结果表明, 缓/控释肥和水分管理方式对水稻主要生育期干物质量和氮吸收、转运、分配及产量具显著影响及互作效应,产量构成因素与氮素在结实期转运总量及其分配呈显著正相关。干湿交替灌溉和缓/控释肥均能提高干物质量、氮素吸收及产量并表现出显著互作效应,施用缓/控释肥氮素表观利用率达42%~53%,相较于尿素一道清和传统的尿素常规运筹,氮肥偏生产力提高6%~23%,氮素农学利用率提高26%~71%,增产8%~19%。控灌条件下,缓/控释肥处理氮素有效性高,保证足穗、促进重穗;干湿交替灌溉条件下缓/控释肥处理能保持氮素的高效释放,有利于高产群体的形成,从而提高稻株氮素积累、协调氮素分配;淹水灌溉条件下,缓/控释肥处理无效分蘖减少,氮素入渗、淋溶降低,成穗率提高。综合产量与氮素吸收、运转的表现,干湿交替灌溉条件下施用缓控释肥为本试验最佳处理,能有效提高氮素利用率,促进高产形成。 相似文献
7.
探索不同氮肥施用量对水稻产量形成及氮肥吸收利用的影响。以杂交粳稻‘6优53’为材料,应用精确定量栽培技术原理,设置5个氮肥用量处理,分析氮素吸收利用指标。结果表明：叶片和茎鞘的氮素积累高峰出现在孕穗期,成熟期稻穗氮素总积累量随施氮量的增加而增加。叶片和茎鞘的氮素转运量、转运率、转运贡献率、氮生理效率和氮肥表现利用率在施氮量300.00 kg/hm2时达最大值。氮素收获指数、氮肥效率、氮肥吸收效率、氮肥利用率、氮肥农艺利用率、生理利用率和氮肥偏生产力、土壤氮素依存率随施氮量增加均呈下降趋势。氮肥表现利用率与产量极显著正相关,与穗数显著正相关,与每穗颖花数显著负相关;穗数与氮肥吸收效率、氮素收获指数极显著负相关,与氮肥效率、农艺利用率、生理利用率、偏生产力、土壤氮素依存率显著负相关;千粒重与氮素转运量和转运率显著正相关。合理施用氮肥对提高产量、促进氮素吸收利用具有重要作用。 相似文献
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植物对氮素吸收利用的研究进展 总被引：21，自引：2，他引：19
摘要： 本文对近年来植物对氮素吸收的研究进展进行了详细的阐述,从氮素对植物生长发育的影响、植物对氮素利用的生理机制和分子机制三个方面进行了总结,旨在为植物营养育种提供一定的理论依据,从而实现提高植物氮素利用效率的目的。 相似文献
9.
研究水稻基蘖肥和穗肥最佳配比模式,合理施用氮肥,为氮肥高效利用提供理论依据。在总施氮量一定的条件下,采用基蘖肥与穗肥不同的5个氮素配比,分析了水稻氮素吸收及利用情况。研究结果表明:随着穗肥施用量的增加,氮素收获指数呈下降趋势;水稻叶片和茎鞘的氮素转运量、氮素转运率、氮素转运贡献率以及水稻氮生理效率、氮肥效率、氮肥吸收效率、氮肥利用率、氮肥表现利用率、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、土壤氮素依存率均表现出先增加随后降低的趋势,均以处理6:4最高。产量与氮素转运贡献率、氮肥效率和氮肥农艺利用率达到极显著正相关,与氮素转运率和氮肥生理利用率达到显著正相关;穗数与氮素收获指数达到极显著正相关;每穗颖花数与氮素转运率达到显著正相关,与氮肥偏生产力达到显著负相关;千粒重与氮肥生理利用率达到显著负相关,与氮肥偏生产力达到极显著正相关。因此,氮素基蘖穗肥以6:4的施肥方式为最佳施肥配比,可以达到优化群体、获得高产的目的。 相似文献
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氮是组成生物体基本结构的必需营养元素之一,同时也是参与产生能量及代谢路径中最重要的分子。植物的生长发育以及作物产量很大程度上取决于土壤中植物可获取氮的多少。硝酸盐作为自然和农业系统中植物或作物吸收的最重要的一种氮形式,不仅是一种营养物质,也是一种信号分子。目前农业作物的高产过分依赖于氮肥施用,但是滥用氮肥不仅成本高,而且破环自然环境。因此提高植物对氮素的利用效率已经成为当前亟待解决的问题。然而,我们在了解硝酸盐信号如何影响植物生理生化过程方面仍然存在许多不清楚的地方。了解植物是如何感知、吸收以及响应外界有效氮并揭示这其中的分子机制是开发和发展生物技术来实现氮素高效利用的重要的一步。本综述讨论了钙离子作为重要的第二信使参与硝酸盐信号网络,以及该信号网络中的其他的重要成员及其之间存在的联系,旨在为植物硝酸盐吸收以及氮素的高效利用提供借鉴。 相似文献
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钾对不同类型水稻氮素吸收利用的影响 总被引：10，自引：2，他引：10
以常规粳稻武运粳7号、武香粳14和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了钾对水稻氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明,钾对水稻有明显增产效应,增产率4.56%~14.77%;钾提高了水稻不同生育阶段植株吸氮量,以拔节期到抽穗期氮素积累增量最大,但吸氮比例下降;钾促进了抽穗后氮素转运量和转运率,提高了氮素在不同器官分配量及叶片、穗分配比例,但降低了茎鞘分配比例;钾增强了植株对肥料氮吸收,基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收获指数显著增长,但降低了植株氮生产效率;以180 kg hm-2K2O处理产量最高,氮素积累量、转运量和转运率以及不同器官分配量最大,基肥氮素利用效率、植株对肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大,但拔节期到抽穗期氮素吸收比例、茎鞘氮素分配比例和植株氮生产效率最低;常规粳稻产量高于杂交粳稻,其氮素利用率相对较大。 相似文献
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为从小麦近缘植物长穗偃麦草中寻找氮高效基因,在高、低氮2个水平下,以中国春-长穗偃麦草二体异附加系和二体异代换系为试材,对其氮素利用特性进行了鉴定和遗传分析。结果表明:5E附加系氮素生理利用效率在低氮处理下极显著高于对照中国春,5E代换系氮素生理利用效率在高氮处理下显著高于对照中国春,4E代换系氮素总累积量和籽粒氮累积量在高、低氮处理下均显著高于对照中国春,表明5E和4E染色体可能分别携有促进氮素生理利用效率和促进氮素吸收转运的高效基因,长穗偃麦草5E和4E染色体可以作为提高小麦氮营养特性的有益基因资源。 相似文献
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以不同氮素利用效率型小麦品种（2个氮高效、2个氮低效和2个中间型）为材料,分别在灌溉及雨养条件下测定其花后旗叶氮素同化及转运相关酶等生理性状的动态变化,同时在开花期和成熟期测定氮素积累及转运相关性状。结果表明,氮高效型品种晋麦54和晋麦66具有更高的植株氮素积累总量、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率和单株产量,以及更低的花前氮素转运量和花前对籽粒氮积累的贡献率。同时,氮高效型品种的各酶活性及可溶性蛋白质含量高于其他4个品种,而中间型品种晋麦73和泰麦269又高于氮低效型品种晋麦61和泰农18。相关性分析结果显示,参试小麦品种多数关键酶活性与氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率、花后对籽粒氮积累的贡献率和单株产量呈显著正相关;与花前对籽粒氮积累的贡献率和花前氮素转运量呈显著负相关。 相似文献
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小麦氮素吸收利用的基因型差异研究 总被引：3，自引：0，他引：3
采用裂区试验设计,施氮和不施氮(对照)处理下,对16个不同基因型小麦拔节期和收获期氮素吸收利用差异进行研究。结果表明,不同基因型小麦的氮素吸收、利用特性存在很大差异,相关分析表明,氮素胁迫条件下,氮素吸收过程是全生育期的限制因素。依据收获期小麦相对吸氮总量和相对利用效率(对照处理与施氮处理的比值),将16个基因型分为5种类型:双高型、氮吸收高效型、氮利用高效型、双低型和中间型,为小麦氮高效育种提供理论依据。 相似文献
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钾对不同类型水稻氮素吸收利用的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以常规粳稻武运粳7号、武香粳14和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了钾对水稻氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明,钾对水稻有明显增产效应,增产率4.56%~14.77%;钾提高了水稻不同生育阶段植株吸氮量,以拔节期到抽穗期氮素积累增量最大,但吸氮比例下降;钾促进了抽穗后氮素转运量和转运率,提高了氮素在不同器官分配量及叶片、穗分配比例,但降低了茎鞘分配比例;钾增强了植株对肥料氮吸收,基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收获指数显著增长,但降低了植株氮生产效率;以180 kg hm-2K2O处理产量最高,氮素积累量、转运量和转运率以及不同器官分配量最大,基肥氮素利用效率、植株对肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大,但拔节期到抽穗期氮素吸收比例、茎鞘氮素分配比例和植株氮生产效率最低;常规粳稻产量高于杂交粳稻,其氮素利用率相对较大。 相似文献
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基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用 总被引：3，自引：0，他引：3
CHEN Xiao-Ying LIU Peng CHENG Yi DONG Shu-Ting ZHANG Ji-Wang ZHAO Bin REN Bai-Zhao HAN Kun 《作物学报》2020,46(2):238-248
良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15P10P20P5CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg–1、19.2%、48.9%和6.4kgkg–1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在-15cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。 相似文献
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《作物杂志》2014,(6)
为了探究不同供氮水平下氮素利用相关酶的贡献程度,采用单株砂培培养,严格控制氮素等营养供应,用15N饲喂追踪。研究了氮高效油菜品系742谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)交替抑制情况下,油菜的子粒氮素转运和积累量、氮素损失的情况以及对氮素利用率的影响。结果表明,氮胁迫与正常供氮2种情况下,在抑制GOGAT活性时,氮素利用效率最低,子粒中氮素转运比例最低,氮素损失最大,在抑制GS时影响较小。缺氮时GOGAT对子粒氮素积累、作物产量形成及作物体内氮素再利用影响很大,GS影响较小。同时发现在生育后期,正常供氮与氮胁迫2种情况下子粒中来源于营养器官前期积累的氮素达到50%70%。油菜营养器官生育前期积累的氮素主要用于氮素再利用,子粒中积累的氮素大部分来源于营养器官。 相似文献
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氮素供应对小麦锌吸收、转运和向籽粒累积影响的研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
为进一步实现小麦籽粒锌(Zn)营养强化和氮肥(N)优化管理提供参考,归纳了氮素供应对小麦锌吸收、转运和向籽粒累积的影响。得出：（1）氮素供应是否通过增加锌吸收载体数量（如金属转运蛋白ZIPs家族中的类铁调控IRT-like蛋白）提高根系对锌的吸收;是否通过促进木质部中与锌螯合的含氮化合物如尼克酰胺(NA)和有机酸如柠檬酸的合成,或通过提高锌转运载体（如重金属腺苷三磷酸酶HMA和类黄色条纹YSL家族蛋白）的数量促进锌从根系向地上部的转运;是否通过提高NA或YSL的数量促进锌从营养器官向籽粒的再转移,均值得进一步研究。（2）应加强不同形态氮素（如硝态和铵态氮）和叶面喷施的研究,将15N和67/68Zn同位素标记结合定量化深入研究氮素的影响。 相似文献