小白菜硝酸盐含量与光照度及氮代谢关键酶的相关性

采用土培实验研究不同品种小白菜（低富集硝酸盐小白菜品种“揭农四号春白菜”（JN4）、高富集硝酸盐小白菜品种“香港特选奶白菜”（HKTX））硝酸盐含量与光合系统参数及植物-土壤氮代谢关键酶的相关性。结果表明：随着光照度的增加,小白菜生物量总体呈增加趋势。与3 000 lx处理组相比较,光照度增加到6 000 lx和12 000 lx时,“HKTX”和“JN4”的地上部分干质量增加了10.51%～28.09%。随着光照度的增加,小白菜叶片硝酸盐含量显著降低。与3 000 lx处理组相比较,光照度增加到6 000 lx和12 000 lx时,“HKTX”和“JN4”的叶片硝酸盐含量降低了22.27%～43.32%,叶柄硝酸盐含量降低了8.21%～31.40%。两个供试品种小白菜叶片硝酸盐含量与净光合速率（Pn）成极显著负相关,相关系数分别为－0.686和－0.833（P＜0.01）;叶片硝酸还原酶活力与硝酸盐含量成显著负相关,相关系数分别为－0.719和－0.696（P＜0.05）;叶片、叶柄硝酸盐含量与土壤硝态氮含量成显著正相关,相关系数分别为0.692、0.726、0.676和0.796（P＜0.05）;土壤硝态氮含量与硝酸还原酶活性成极显著负相关,相关系数分别为－0.826和－0.832（P＜0.01）。     

小白菜硝酸盐含量与NO3－/NH4+及氮代谢关键酶的相关性

采用液体培养实验研究了不同NO3－与NH4＋浓度比（分别为50∶50、75∶25和100∶0）对10 个品种小白菜（Brassica chinensis L.）的硝酸盐含量、光合系统参数及氮代谢关键酶活性的影响。结果表明,随着硝铵比的增加,小白菜总干质量逐渐增加（除品种天津小白菜和大头清江白菜的总干质量随硝铵比的增加先降低后升高,品种香港春秀甜白菜（236）和正旺达88的总干质量先升高后降低外）,与c（NO3－）∶c（NH4＋）为50∶50比较,增幅分别为12.66%～76.88%（c（NO3－）∶c（NH4＋）为75∶25）和17.98%～95.07%（c（NO3－）∶c（NH4＋）为100∶0）;小白菜叶和根中的硝酸盐含量增加,而叶柄硝酸盐含量则表现出先增加后下降的趋势,小白菜硝酸盐的含量叶柄（3 882.62～5 448.81 mg/kg）＞叶（2 004.86～4 146.50 mg/kg）＞根（505.39～2 188.68 mg/kg）。小白菜叶片中硝酸盐含量与硝酸还原酶活性成显著负相关,而与亚硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性成显著正相关。小白菜叶片中硝酸盐的含量随着净光合速率（Pn）和胞间二氧化碳浓度（Ci）的增加而下降,随蒸腾速率（Tr）的增强而增加。     

烟草硝酸盐转运蛋白NtNRT1.5基因的克隆及功能分析

【背景和目的】低亲和硝酸盐转运蛋白NRT1家族基因在植物吸收和转运硝态氮过程中发挥重要作用,为研究烟草NRT1家族基因在烟草氮素利用中的作用。【方法】从栽培烟草品种K326中克隆获得NtNRT1.5的全长cDNA序列,利用生物信息分析、qRT-PCR技术和转基因技术系统分析NtNRT1.5基因的序列特征、表达模式及在提高烟草氮素利用效率方面的功能。【结果】NtNRT1.5全长序列包含1800bp开放阅读框、编码599个氨基酸,编码的蛋白质具有NRT基因家族的共有结构特征,与拟南芥AtNRT1.5相似性达到59.28%。亚细胞定位结果表明NtNRT1.5蛋白定位在细胞膜上,其启动子中包含多个与硝酸盐（A(C/G)TCA）、胁迫（MYB）、根系特异表达（ROOT MOTIF BOX）相关的响应元件。表达模式分析结果表明NtNRT1.5主要在根部表达,其次是衰老叶片和茎,新叶基本不表达;低氮抑制其在根系中的表达,说明NtNRT1.5主要负责正常条件下的硝酸盐的吸收;低氮条件下,NtNRT1.5过表达显著提高了转基因烟株的氮素利用率。【结论】NtNRT1.5基因在烟草氮素的吸收和转运上行使重要...     

烟草高亲和硝酸盐转运蛋白基因NtNRT2.5的克隆及表达模式分析

【背景和目的】高亲和硝酸盐转运蛋白NRT2家族基因在植物硝酸盐吸收转运和再利用过程中发挥重要作用,为探索烟草NRT2家族基因NtNRT2.5对烟草氮素调控的作用。【方法】从烟草烤烟品种K326中克隆得到高亲和硝酸盐转运蛋白基因NtNRT2.5,进行生物信息和表达模式分析,创制NtNRT2.5启动子融合GUS报告基因的K326转基因烟草材料,进行GUS组织化学染色。【结果】NtNRT2.5基因的全长ORF为1509 bp,编码502个氨基酸,属于稳定性疏水蛋白,其蛋白跨膜结构域具有NRT2家族结构特征;烟草NtNRT2.5蛋白与拟南芥AtNRT2.5蛋白亲缘关系最近,功能相似;该基因启动子包含多种激素和胁迫响应元件;NtNRT2.5蛋白定位于细胞质膜;NtNRT2.5基因在烟草各组织都有表达,在下部叶中表达最强,且受低氮诱导表达增强,GUS组织染色结果表明,正常供氮和低氮条件下,在转基因烟草的根（中轴）和下部叶片（叶脉）中都检测到了GUS报告基因,均能显蓝色,且低氮条件下表达更加强烈,蓝色更深。【结论】烟草NtNRT2.5是高亲和硝酸盐转运蛋白的编码基因,该基因受低氮诱导表达增强,可能参...     

采后苯并噻重氮处理对厚皮甜瓜细胞膜磷脂代谢的影响

磷脂是细胞膜的重要组分,磷脂代谢直接影响细胞膜的稳定性,进而影响植物的生长、衰老和次生产物代 谢。诱抗剂苯并噻重氮（benzothiadiazole,BTH）可提高甜瓜（Cucumis melo L.）采后抗病性、延缓果实衰老、影 响果实次生代谢产物香气物质的释放。本研究以‘玉金香’甜瓜为实验材料,于采后贮藏期间分析样品果实中磷脂 酰胆碱（phosphatidyl cholines,PC）、磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol,PI）和磷脂酸（phosphatidic acid,PA） 含量以及磷脂酶A2（phospholipase A2,PLA2）、磷脂酶C（phospholipase C,PLC）和磷脂酶D（phospholipase D, PLD）活力和相关基因表达水平,探讨采后BTH处理调控厚皮甜瓜磷脂代谢的机理。结果表明：BTH处理可抑制 厚皮甜瓜采后贮藏期间磷脂酶基因的表达和活力,果皮样磷脂酶活力峰值分别较CK组低7.11%（PLA2）、10.24% （PLC）和7.20%（PLD）;BTH处理组膜磷脂组分PC、PI的积累量较CK组增加,贮藏结束时果皮样峰值比CK组 高5.24%（PC）和2.08%（PI）,BTH处理组磷脂代谢产物PA的含量较CK组、CC组降低,贮藏结束时,BTH处理 组比CK组低20.72%（果皮）和8.51%（果肉）;BTH对不饱和脂肪酸的抑制率低于饱和脂肪酸。可见,采后BTH处 理可通过抑制PLC、PLD基因相对表达降低其活力,进而减少产物脂肪酸生成,改变脂肪酸不饱和度,然后影响细 胞膜代谢过程中的信号传导和次生代谢产物生成,降低甜瓜果实的采后病害。     

叶幕微气候差异对‘摩尔多瓦’葡萄花色苷的影响

为探究叶幕微气候对葡萄花色苷种类及含量的影响,将鲜食酿酒兼用葡萄品种‘摩尔多瓦’设置为篱架 直立叶幕和棚架水平叶幕两种类型,连续两年于果实膨大期实时监控两种叶幕下果实周围微环境的温度和湿度, 利用高效液相色谱-质谱联用法测定花后9～15 周葡萄果皮花色苷单体组分与含量,以及果皮花色苷代谢途径相关 酶的基因表达量与活力,分析两种叶幕下果实品质差异。结果表明：与篱架直立叶幕相比,棚架水平叶幕显著降 低了果实周围环境的温湿度波动幅度及高温比例,提升了成熟期的果实品质;2015年水平叶幕下果实还原糖质量 浓度、百粒质量和花色苷、类黄酮含量分别比直立叶幕提高2.39%、5.48%、27.11%、44.89%;2016年水平叶幕下 果实总酚、花色苷、黄烷醇含量分别比直立叶幕高5.09%、6.45%、13.67%。花后11～13 周棚架水平叶幕葡萄果皮 UDP-葡萄糖-3-O-类黄酮糖苷转移酶基因（Vitis vinifera UDP-glucoseflavonoid 3-O-glucosyltransferase,VvUFGT）、 O-甲基转移酶基因（Vitis vinifera O-methyltransferase,VvOMT）和多酚氧化酶基因（Vitis vinifera polyphenol oxidase, VvPPO）表达量显著上调,UFGT、OMT以及花青素苷-5-O-葡萄糖基转移酶（anthocyanin 5-O-glucosyltransferase, 5GT）活力则在花后13～15 周保持较高水平,而在花后9～13 周,篱架直立叶幕的UFGT、无色花色素氧化酶、 OMT、5GT以及PPO 5 种酶的基因表达量与相应酶活力变化趋势较为一致。成熟期花色苷单体分析表明,水平叶幕 下21 种花色苷单体中,13 种单体含量显著高于直立叶幕,花色苷的修饰程度显著提高,但单体种类未受影响。     

Response of nitrogen metabolism in lettuce plants subjected to different doses and forms of selenium

BACKGROUND: Currently, biofortification programmes are being carried out with selenium (Se), since it is an essential element for humans and its ingestion depends partly on a vegetable diet, this not being so for plants. In this sense, few studies have tested the effect that Se has on some of the main plant metabolisms, such as nitrogen (N) metabolism. Thus the aim of this study was to establish the effect of the application of different doses (5, 10, 20, 40, 60, 80 and 120 µmol L^?1) and forms (selenate and selenite) of Se on the reduction of nitrate (NO ) and subsequent assimilation of ammonium (NH ). RESULTS: The results showed an increase in all enzyme activities analysed (nitrate reductase (NR), nitrite reductase (NiR), glutamine synthetase (GS) and glutamate synthase (GOGAT)), especially with application of the selenite form, in addition to a decline in foliar NO concentration. CONCLUSION: Se applied in both forms increased N metabolism, with selenite inducing this physiological process more strongly, since it prompted a stronger activation of NR, GS and GOGAT as well as a greater concentration of total reduced N. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

不同氮素形态和用量对烤烟硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响

研究了不同氮素形态和用量对烤烟硝态氮含量的影响.结果表明:鲜烟叶硝酸盐含量随硝态氮比例和施氮量的增加而呈现出上升的趋势,其含量相应低于烤后烟叶,并与烤后烟叶的硝酸盐和亚硝酸盐含量之间均存在着极显著的正相关关系;烤后烟叶硝态氮含量与硝态氮比例和施氮量之间均呈显著或极显著正相关,硝酸盐和亚硝酸盐含量的变化规律在不同部位的烟叶间表现一致,二者之间的相关也达到极显著水平,但中部叶的硝态氮含量明显高于上部叶.此外,烤后烟叶烟碱和总氮含量与施氮量均呈极显著正相关,与硝态氮比例的相关则未达显著水平.     

NITRATE REDUCTION AND ATNC FORMATION BY BREWERY WILD YEASTS

Control of NAD(P)H-dependent nitrate reductase (NR) and nitrite reductase (NiR) synthesis and activity in Hansenula anomala, Rhodotorula glutinis, Candida versatilis and Brettanomyces anomalus was investigated. Activities of both enzymes were high in all four yeasts when cultured in a medium containing nitrate as the sole source of cell nitrogen, but ammonia and amino-nitrogen were shown to rapidly repress nitrate assimilation and reduction. Little or no NR or NiR activity was detected in wort or beer-grown cultures. Only B. anomalus was found to excrete nitrite when grown in wort, but not at a concentration which could be chemically reduced to allow formation of a detectable concentration of N-nitrosamines. Cask beer (containing 16 mgl^?1 nitrate) contaminated with nitrate reducing wild yeasts, pre-grown on nitrate, contained < 10 μgl^?1 Apparent Total N-Nitrosocompounds (ATNC) following 10 weeks storage. It was concluded that contamination of wort, fermentation and finished beer by nitrate-reducing wild yeast is unlikely to result in formation of detectable ATNC .     

高CO_2结合低O_2贮藏对杏鲍菇谷氨酸代谢的影响

谷氨酸属于杏鲍菇中的鲜味氨基酸,为探讨高CO_2结合低O_2贮藏对杏鲍菇谷氨酸代谢的影响,以空气气体比例为对照(CK),用不同的气体组分[CA1(2%O_2)、CA2(2%O_2+10%CO_2)、CA3(2%O_2+30%CO_2)、CA4(2%O_2+50%CO2)]对杏鲍菇进行气调处理,研究了贮藏期间菇体丙二醛含量及抗氧化酶活性的变化,结合聚类分析表明CA3(2%O_2+30%CO_2)处理对减缓采后杏鲍菇的衰老具有重要的作用。进一步分析了CA3处理对杏鲍菇表型、呼吸速率、游离氨基酸含量、味觉变化及蛋白酶、谷氨酸合酶(GOGAT)、脯氨酸脱氢酶(PRODH)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响。结果表明,较对照相比,CA3处理降低了采后杏鲍菇的呼吸速率,增加了其总游离氨基酸及谷氨酸含量,从而维持了菇体的滋味品质;另外,该CA3处理抑制了采后杏鲍菇蛋白酶、GOGAT、PRODH和GDH的活性。可见,2%O_2+30%CO_2贮藏可维持采后杏鲍菇的鲜味特征,该作用与其抑制GDH的活性有关。     

异养硝化-好氧反硝化菌株的分离、鉴定及其氨氮降解过程初探

该研究采用选择性培养基从汾河底泥中分离筛选异养硝化-好氧反硝化菌,通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并对其氨氮（NH4+-N）降解过程进行动态监测,测定NH4+-N降解过程中关键酶的基因及酶活。结果表明,分离筛选得到一株异养硝化-好氧反硝化菌,编号为ZH-2,其被鉴定为醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus）。该菌在NH4+-N降解过程中存在NO3--N和NO2--N两种中心代谢产物,其基因组中含有3种关键酶（氨单加氧酶（Amo）、硝酸盐还原酶（Nap）和亚硝酸盐还原酶（Nir））基因,在NH4+-N降解过程,这3种关键酶的比酶活分别为45.69 mU/mg、3.54 mU/mg和6.91 mU/mg。综上,初步确定A. calcoaceticus ZH-2的NH4+-N降解过程是NH4+-N→NH2OH→NO2--N→NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2的经典降解途径,为该菌的进一步推广应用提供了理论依据。     

硝态铵态氮比例对不同氮效率烟草苗期氮素吸收及利用的影响

【目的】为明确最有利于烤烟和白肋烟氮素利用的氮素形态配比。【方法】采用盆栽的方法,以烤烟品种中烟100和白肋烟品种TN90为材料,设置5个硝态铵态氮比例(T1:NO₃^-:NH₄⁺=100:0;T2:NO₃^-:NH₄⁺=75:25;T3:NO₃^-:NH₄⁺=50:50;T4:NO₃^-:NH₄⁺=25:75;T5:NO₃^-:NH₄⁺=0:100),测定各处理的生物量、色素含量、硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)和谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)活性、NH₄⁺-N含...     

Ammonia assimilation in Klebsiella pneumoniae F-5-2 that can utilize ammonium and nitrate ions simultaneously: purification and characterization of glutamate dehydrogenase and glutamine synthetase

The two ammonia-assimilating enzymes glutamate dehydrogenase (GDH; EC 1.4.1.4) and glutamine synthetase (GS; EC 6.3.1.2) were synthesized steadily during the cell growth of Klebsiella pneumoniae F-5-2 that can utilize NH4+ and NO3- simultaneously under aerobic conditions. The enzymes were purified to homogeneity from cell extracts and characterized. The molecular mass of the purified GDH was 300 kDa with six identical 52-kDa subunits. GDH showed its maximal activity (aminating) at pH 8.0 and was stable between pHs 5.5 and 11.5. The enzyme was NADP-specific and strongly inhibited by Ag+. It catalyzed the amination of 2-ketovalerate, 2-ketoadipate, and 2-ketobutyrate, in addition to 2-ketoglutarate. The purified GS has a molecular mass of 470 kDa with eight identical 60-kDa subunits. GS showed its maximal activity at pH 8.0 and was stable between pHs 6.0 and 7.0. The enzyme was strongly inhibited by Fe3+, Hg2+, and Cu2+.     

铵硝配比对大豆生长及结瘤固氮的影响

通过水培方法在5种不同铵硝配比下,研究不同氮形态及接种根瘤菌对大豆生长、结瘤固氮的影响及其生理机制。结果表明,不同铵硝配比对大豆植株生长、产量、生物固氮及氮效率等影响显著,随硝氮比例增加,植株生物量、籽粒产量、结瘤固氮及氮效率等指标均呈现先增加后降低的趋势,以铵硝比25∶75处理效果最佳,总体表现为铵硝比25∶75≥0∶100〉50∶50〉75∶25〉100∶0。较高铵硝比（≥50∶50）严重抑制了大豆根系的伸长生长、根瘤的形成及其固氮酶的活性,从而降低了生物固氮的贡献率,最终导致大豆产量及氮素效率的降低。接种根瘤菌显著增加大豆产量和籽粒含氮量,并与铵硝比之间存在协同效应。铵硝比为25∶75时接种根瘤菌,氮效率最高,最有利于大豆生长及籽粒产量的形成。研究结果对优化大豆水培营养液配方以及指导农田生产中氮素合理施用均有较强的借鉴作用。