NH對(duì)不同基因型水稻吸收

NH4+對(duì)不同基因型水稻吸收NO3-的影響司江英前言發(fā)展節(jié)水灌溉栽培技術(shù)和提高水稻對(duì)氮肥的利用率是一項(xiàng)戰(zhàn)略性的目標(biāo)。水稻旱作引起NH4+大量轉(zhuǎn)化為NO3-導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題提高水稻對(duì)氮肥的利用率、減少NO3-對(duì)環(huán)境的污染程度就更多地取決于水稻本身對(duì)NO3-

的吸收和利用能力這一焦點(diǎn)問(wèn)題上。選題依據(jù)兩種形態(tài)的氮都存在時(shí)，不同基因水稻表現(xiàn)出完全不同的吸收特點(diǎn)。對(duì)秈稻而言，NH4+-N的存在并不降低NO3--N的吸收，甚至還有一定的促進(jìn)作用。但NH4+-N卻可以明顯抑制粳稻對(duì)NO3--N的吸收。為了選擇在旱作條件下對(duì)NO3-吸收和利用能力強(qiáng)的水稻基因型，通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)或雜交育種手段將有關(guān)特性轉(zhuǎn)移到目標(biāo)品種中去，以達(dá)到提高氮肥利用率減輕氮污染的目的。需要探討在NH4+存在條件下，水稻對(duì)NO3-吸收和同化的機(jī)理及基因型差異。選題依據(jù)NO3-在植物體內(nèi)吸收和同化的三個(gè)階段H+-ATP酶H+NO3-NO3-ATPADP+PINADH+H+NAD

硝酸還原酶

（1)H2O+NO2OH--+HNO2（2）（3）HNO2亞硝酸還原酶NH3O22H++2e-原生質(zhì)摸細(xì)胞質(zhì)葉綠體膜葉綠體或質(zhì)體或質(zhì)體膜NH4+-N對(duì)NO3--N吸收的影響可能存在前兩過(guò)程，即跨膜吸收階段和體內(nèi)還原階段。

NH4+

膜結(jié)構(gòu)改變？ 膜電位改變？ N化合物ATP酶活性改變？ 吸附位點(diǎn)親和性改變？硝酸還原酶活性改變

運(yùn)轉(zhuǎn)速度改變

NO3-體內(nèi)積累

NO3-吸收受阻用離子選擇電極實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)用NH4+和NO3-同時(shí)提供給水稻時(shí)，在根尖1mm處NH4+吸收快于NO3-的吸收，在水稻根的基部地區(qū)，NH4+的吸收下降，而NO3-的吸收特點(diǎn)表現(xiàn)為在根尖的21mm處增加到最大值，繼而也趨于下降，但總的趨勢(shì)是NH4+的吸收快于NO3-可見(jiàn)水稻皮層的這一層特殊的結(jié)構(gòu)與氮的吸收可能有關(guān)。以不同基因型水稻為材料，將NH4+影響膜有關(guān)性質(zhì)與NO3-跨膜吸收相聯(lián)系的研究以及將水稻的解剖結(jié)構(gòu)與NO3-的吸收相聯(lián)系的研究都未有報(bào)道。開(kāi)展此項(xiàng)研究具有重要的意義。 創(chuàng)新之處研究?jī)?nèi)容首先區(qū)分NH4+對(duì)不同基因型水稻利用NO3－的影響主要是直接影響NO3－的跨膜吸收過(guò)程，還是通過(guò)影響NO3－在體內(nèi)的還原過(guò)程從而進(jìn)一步間接影響NO3－的吸收。研究不同基因型水稻根細(xì)胞膜上H+—ATP酶的活性。研究NH4+對(duì)不同水稻基因型根系吸收NO3－的Km值和Vmax的影響。研究水稻根系皮層最外一層厚壁細(xì)胞對(duì)NO3－、NH4+吸收的影響及基因型差異

試驗(yàn)材料

典型粳（武育粳）典型秈（南特號(hào)）秈雜（汕優(yōu)63）粳雜（泗優(yōu)917）武育粳（典型粳）南特號(hào)（典型秈）泗優(yōu)917（粳雜）汕優(yōu)63秈雜材料培養(yǎng)1%NaClO3滅菌半小時(shí)0.2mmol/LCaSO4溶液中浸泡24小時(shí)催芽鋪于石英沙旱作生長(zhǎng)至7天轉(zhuǎn)入pH6。0營(yíng)養(yǎng)液中水培置于光溫培養(yǎng)箱中，溫度為280C，每日光照12小時(shí)，光強(qiáng)4000LX試驗(yàn)方法判定NH4+在初始階段是影響NO3－的跨膜吸收，還是本身或其同化代謝產(chǎn)物通過(guò)影響NR活性等造成的反饋抑制。培養(yǎng)的材料生長(zhǎng)至18天轉(zhuǎn)入無(wú)氮培養(yǎng)液培養(yǎng)2天僅含NO3-NO3-+NH4+NR抑制劑吸收時(shí)間不同①葉片NR活性；②營(yíng)養(yǎng)液中NO3-

減少量；③根及地上部分N分配情況?？梢悦鞔_NH4+是否與特異性NR抑制劑一樣直接對(duì)水稻根細(xì)胞內(nèi)的硝酸還原酶活性有抑制作用；對(duì)不同基因型的影響程度有多大差異細(xì)胞膜H+—ATP酶活性的比較苗齡20天將根切下沖洗切成小段低溫研磨加入不同酶試劑高速離心、過(guò)濾分離出微球形生物膜經(jīng)過(guò)二相系統(tǒng)處理分離出細(xì)胞膜；測(cè)定不同水稻基因型吸收NO3－的特征參數(shù)（Km、

Vmax）以及加入NH4+對(duì)這些參數(shù)的影響。取健壯植株NO3-系列溶液插入吸收2小時(shí)取出秧苗測(cè)定吸收液中NO3-的濃度紫外分光光度法稱取鮮根重計(jì)算出單位鮮根單位時(shí)間內(nèi)NO3-—N的凈吸收量測(cè)定NH4+對(duì)不同水稻基因型NO3－吸收動(dòng)力學(xué)的影響測(cè)定條件、測(cè)定方法與上述相同，分別求出兩種條件下的吸收的動(dòng)力學(xué)參數(shù)Vmax和Km。采用Michaelis-Menten方程處理數(shù)據(jù)研究截不同葵基因催型水焰稻根威系皮病層最增外一撥層厚困壁組唇織水稻勵(lì)長(zhǎng)至14天取根亦系制作墻超薄潤(rùn)切片照相距根秘尖1mm駛,濾5m刷m,伐7學(xué)mm緞,鑒11恐mm唱,涌21夸mm場(chǎng),賊61陳mm處取倦橫切奇面；比較令不同藝基因祖型水暮稻明濟(jì)顯出葛現(xiàn)這列一層粉厚壁弄細(xì)胞貓的時(shí)墓間，眨隨著伍根的著生長(zhǎng)潔，比寨較木株質(zhì)化突的程漏度。部分挑研究蘋進(jìn)展NH4+和NO3-共存攪時(shí)，束水稻喊幼苗由對(duì)NH4+的吸控收速丈率明桂顯快胡于對(duì)NO3-的吸唐收速伴率。紫在NH4+吸收楚上，禍粳稻香比秈傭稻更忍具優(yōu)搏勢(shì)；太在NO3-吸收陜上，竄秈稻黨比粳信稻更連具優(yōu)嶄勢(shì)。NH4+并不漆影響薄水稻層幼苗慕根系君對(duì)NO3-的親階和性柱（Km的倒雀數(shù)）臥，而艇只影磁響根掃系對(duì)NO3-的吸蒸收速架率。跑不同呀基因伯型水桂稻幼押苗對(duì)NO3-的Vm沸ax受NH4+的影觀響程香度不芬同：跑粳稻很幼苗典受NH4+的抑畫制程沿度較沃大；約秈稻鄭幼苗眼受NH4+的影象響較斤小，型甚至騰有一剖定的掠促進(jìn)題作用綁；NH4+對(duì)雜繁交稻訓(xùn)幼苗何的影外響程沉度不彩及對(duì)作常規(guī)打稻幼露苗的連影響成程度解；NH4+對(duì)旱光稻幼寫苗基枝本無(wú)攏影響肝。預(yù)期悶?zāi)繕?biāo)搞清NH4+影響悔水稻麻根系績(jī)