张晓龙
- 作品数：2 被引量：4H指数：1
- 供职机构：中国科学院南京土壤研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项江苏省杰出青年基金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 根系高效铵吸收系统是玉米获取氮素的重要补充机制被引量：3
- 2017年
- 【目的】本研究旨在通过对植株根系铵吸收特征研究,揭示旱地玉米的氮素营养特征,研究结果为玉米补充氮素营养提供了一定的理论依据。【方法】以玉米高产品种"郑单958"为供试材料,采用水培试验模拟了玉米植株生长中的氮素营养环境,研究了玉米幼苗生长对不同氮素形态的反应;采用非损伤微测技术(NMT),重点研究了不同供氮状况下玉米根系对NH_4^+的吸收特征,并与其吸收硝态氮的规律进行了比较;利用实时定量PCR技术,初步揭示了玉米根系中的铵吸收蛋白(AMT)基因对铵的响应特征。【结果】单一供应铵态氮条件下,玉米地上部鲜重、全株干重及根系含氮量与纯硝态氮条件下相近,表明铵态氮也可作为玉米的有效氮源。非损伤微测研究结果表明,玉米幼苗根系铵吸收过程呈典型的高亲和吸收特征(表观Km值约为60μmol/L),推测这一过程是由高亲和的转运体蛋白介导。氮饥饿预处理使根系的铵吸收速率Vmax和Km值分别降低了约3倍和1倍。这一现象与水稻等作物不同,暗示玉米的铵吸收过程可能不存在反馈抑制现象。另外,介质中硝态氮的存在对根系的铵吸收具有显著抑制作用(抑制效果>20%);在供试微摩尔浓度范围内,根系对NO_3~–(100μmol/L)的吸收速率显著低于对相同浓度NH_4^+的吸收。进一步对主要在玉米根系中表达的铵吸收蛋白基因Zm AMT1;1a和Zm AMT1;3的定量PCR分析表明,上述基因在维持供铵状态下的表达量较缺氮处理均有显著提高,与铵吸收测定结果相符。【结论】玉米根系中保留着高效铵吸收系统,在低硝态氮浓度下,该系统对铵态氮的高效吸收可作为其获取足够氮源的一个重要的机制。高硝态氮则抑制玉米根系对铵态氮的吸收,以避免氮素吸收利用系统在功能上的冗余。
- 黄亚楠杨顺瑛赵广欣张晓龙苏彦华
- 关键词：玉米铵态氮基因表达
- 不同铝耐性小麦内源磷再利用差异分析被引量：1
- 2021年
- 植物体内磷的分配和再利用是植物对磷元素利用的具体表现,磷和铝是酸性土壤上限制作物生长的两大主要因子,因此,对不同铝耐性品种在磷再利用机制方面的研究具有重要意义。以小麦耐铝品种Atlas 66和铝敏感品种Scout 66为研究材料,研究有无磷供应下品种间磷含量与细胞壁及其组分磷含量以及果胶甲酯酶(PME)活性的差异。结果表明,与Scout 66相比,Atlas 66在缺磷条件下鲜质量和干质量相对较低,全磷和可溶性磷含量也相对较低,但品种间差异不显著。另一方面,在缺磷条件下,小麦耐铝品种Atlas 66磷相关基因表达量大多显著大于铝敏感品种Scout 66,说明在缺磷条件下,Atlas 66对磷的需求明显要高于Scout 66,以此来满足自身的生长发育需求。缺磷条件下,Atlas 66的根部细胞壁磷含量以及地上部果胶磷含量大多显著高于Scout 66,无论有无磷供应下Atlas 66与Scout 66的PME活性并没有显著差异,说明相比于Scout 66,Atlas 66在缺磷时细胞壁释放的可供植物再利用的磷显著减少,因而,Atlas 66对磷的需求提高,进一步验证了表达量的结果。综上所述,耐铝型小麦品种Atlas 66在整体磷含量上略低于铝敏感型品种Scout 66,更多的磷固定在Atlas 66细胞壁中不能释放,这可能也是其耐铝机制之一。
- 张晓龙陶烨朱晓芳朱晓芳沈仁芳
- 关键词：小麦耐铝性缺磷
