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近地层臭氧浓度升高对大豆叶片氮代谢及产量的影响

         
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为了探究臭氧胁迫对大豆(Glycine max)器官的氮代谢相关指标和产量的影响,在开顶式气室(OTCs)中,以栽培大豆"铁丰29号"为试验材料,采用盆栽试验方法,设置3个O3熏蒸浓度梯度处理大豆[CK:对照,5 nL·L?1 O3;T1:(80±10)nL·L?1 O3;T2:(120±10)nL·L?1 O3].结果 表明,(1)随着O3浓度的增加,大豆叶片氮代谢相关指标与CK处理相比均显著下降.硝酸还原酶活性、亚硝态氮含量和游离氨基酸含量在分枝期、T2条件下,降低幅度最显著,分别达到68.17％、91.68％和56.87％.谷氨酰胺合成酶在开花期、T2条件下,降低幅度最显著,达到53.69％.谷氨酸合酶活性、硝态氮含量和可溶性蛋白含量在结荚期、T2条件下,降低幅度最显著,分别达到54.60％、82.08％和79.55％.(2)O3熏蒸对大豆的产量也具有一定的影响,与CK相比,T1和T2条件下,大豆的单株荚数、单株粒数、单株粒质量和百粒质量均显著下降.(3)Pearson相关性分析表明,大豆叶片硝酸还原酶与亚硝态氮之间高度正相关,相关系数为0.784,同时,二者均与谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和游离氨基酸正相关;游离氨基酸还与可溶性蛋白负相关,相关系数为 ?0.550,与谷氨酰胺合成酶高度正相关,相关系数为0.970,可溶性蛋白还与硝态氮高度正相关,与谷氨酰胺合成酶低度负相关,相关系数分别为0.869和?0.452;谷氨酸合酶还与谷氨酰胺合成酶和硝态氮正相关,相关系数分别为0.994和0.787.高浓度臭氧抑制了大豆叶片的氮代谢功能,进而降低大豆产量,氮代谢各个指标均与产量有高度的相关关系.试验表明,近地层臭氧浓度升高对大豆叶片氮代谢具有显著的抑制作用,导致大豆氮素供应不足,大豆产量降低.

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