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不同菠菜品种硝态氮累积差异的生理机制研究

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第一章文献综述

1.1.研究意义

1.2.国内外研究现状

1.2.1.蔬菜硝态氮累积差异

1.2.2.影响蔬菜硝酸盐累积的因素

1.2.3.叶类蔬菜硝酸盐含量的调控

第二章低氮水平下不同菠菜品种硝态氮累积差异分析

2.1.材料与方法

2.1.1试验布置

2.1.2菠菜种子预处理方法和播种方法

2.1.3菠菜生长期间的管理

2.1.4测定方法

2.2实验结果

2.2.1.不同品种菠菜及植株各部位的生物量

2.2.2.不同品种菠菜及植株各部位中的硝态氮累积

2.2.3不同品种菠菜及植株各部位硝酸还原酶活性

2.2.4不同部位硝酸还原酶活性与硝态氮含量的关系

2.3讨论

第三章高氮水平下不同菠菜品种硝态氮累积差异分析

3.1试验布置

3.2试验结果

3.2.1.不同品种菠菜及植株各部位的生物量

3.2.2.不同品种菠菜及植株各部位的含氮量

3.2.3.不同品种菠菜不同部位的硝态氮含量

3.2.4.不同菠菜品种不同部位的硝酸还原酶活性

3.2.5不同部位硝酸还原酶活性与硝态氮含量的关系

3.3讨论

第四章菠菜根系吸收特性与硝态氮吸收动力学分析

4.1.材料与方法

4.1.1试验布置

4.1.2材料的培养方法

4.1.3测定方法

4.2试验结果

4.2.1不同品种菠菜的生物量

4.2.2不同品种菠菜的根系特性

4.2.3硝态氮吸收的动力学

4.3讨论

第五章光合与蒸腾作用对硝酸盐累积的影响

5.1材料与方法

5.1.1试验布置

5.1.2测定方法

5.2试验结果

5.2.1光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率

5.2.2.光合速率、蒸腾速率与硝态氮含量的关系

5.2.3光合速率和NR活性的关系

5.2.4不同品种菠菜间及各部位的含水量

5.2.5不同品种菠菜及各部位的钾含量

5.2.6不同品种菠菜间及各部位的含氮量

5.3讨论

第六章结论

6.1生物量与硝态氮含量的关系

6.2硝酸还原酶活性与硝态氮含量的关系

6.3菠菜根系吸收特性与硝态氮吸收速率

6.4光合速率和蒸腾速率对硝态氮含量的影响

参考文献

致谢

作者简介

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摘要

硝酸盐对于人体的危害被大量研究所证实,本试验针对不同菠菜品种的硝态氮累积机制进行研究,分析产生不同菠菜品种的硝态氮累积差异的生理原因,为降低菠菜等作物的硝酸盐含量的研究提供依据。试验以硝态氮累积差异显著的菠菜品种为材料,采用盆栽、田间和溶液培养相结合的方法研究了不同氮素水平下,不同菠菜品种各部位的硝态氮含量和硝酸还原酶(Nitrate Reductase,NR)活性,分析氮素水平及硝酸还原酶对于不同菠菜品种硝态氮累积的影响;在田间试验条件下,研究不同菠菜品种的光合速率、蒸腾速率、各部位的硝态氮含量和硝酸还原酶活性,分析光合作用、蒸腾作用等因素对于不同菠菜品种硝态氮累积的影响;以及在溶液培养条件下,研究不同菠菜品种的根系特性及硝态氮吸收动力学特征,分析了根系吸收对于不同菠菜品种硝态氮累积的影响。 结果表明: 1.植株的硝态氮含量与根冠比呈负相关关系,根部是菠菜植株硝态氮还原的重要部位。两个氮水平条件下,苗期植株地上部分的生物量差异不显著,而硝态氮差异显著。表明,低氮没有降低苗期植株的生物量,但可以降低硝态氮含量。菠菜在低氮条件优先发展输导组织,而在高氮条件下,优先发展同化组织。因此,控制施肥时期可以调控菠菜植物硝酸盐含量。 2.菠菜不同品种不同部位的内源和外源NR活性存在显著差异,表征NR潜在活力的外源NR活性均高于表征其表观NR活的的内源NR活性。低氮水平下,根系尤其是侧根的硝态氮含量均较低,而根系的外源和内源NR活性均较高,表明根系不仅是吸收硝态氮的主要器官,更是一个还原硝态氮的主要器官。侧根的NR活性高于主根,其在硝酸盐还原中的地位比主根重要。但主根硝态氮含量是诱导地上各部分的外在条件,高的主根硝酸含量提高了地上各部位NR活性。在氮素充足的条件下,菠菜体内硝态氮的含量受到NR活性的负向调节。 3.在相同的光条件下,不同品种菠菜体内的硝态氮含量却随着光合速率的增大而增大,光合作用对于硝态氮的累积有一定的促进作用。叶片的硝态氮含量与根部钾含量呈正相关关系。 4.不同菠菜品种的根系吸收硝态氮速率与根系的总吸收面积、活跃吸收面积、活跃吸收、比表面积、根系活力均呈正相关关系。因此,硝态氮的吸收速率随根系总吸收面积、活跃吸收面积、比表面积、根系活力的增大而增大。

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