氮元素是蛋白质、核酸、叶绿素等生物大分子的的基本组成元素,氮元素不足量的时候会影响植物正常的生长。常见含氮元素的无机盐有两种——铵根离子(NH4+)和硝酸根离子(NO3-)。已知植物氮元素同化的主要途径是:NO3- 在硝酸还原酶(NR)的作用下生成NO2-,NO2- 在亚硝酸还原酶(NiR)的作用下生成NH4+。NH4+的同化过程涉及一系列酶促反应,其中NR、谷氨酰胺合成酶(GS)、葡萄糖脱氮酶(GDH)和谷氨酸合成酶(GOGAT)都是参与氮元素同化的关键酶[3-4]。对于植物生长来说NO3- 和NH4+ 都是限制因子,同时也是植物生长需要的主要氮源,对于植物体的生长发育而言举足轻重[5]。从已有文献可知,植物处于胁迫条件下,铵根离子和硝酸根离子的含量产生显著的变化,NH4+ 含量增加累计会产生生理毒性,影响植物体正常的生长代谢[6]。同时,还有研究表明,植物体抵抗逆境的机制有在胁迫条件下植物体对NO3- 吸收能力增强[7-8]。因此,NO3- 及NH4+ 的含量变化可能是甘薯抗盐的重要表征之一。
本实验选取抗盐品种徐22和盐敏感品种食5作为样品,比较两种品种在盐胁迫环境下的生理指标、硝和铵根离子吸收速率以及基因表达指标的差异,总结盐胁迫环境下甘薯的氮代谢和氮同化发挥的作用。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1样品:
徐薯22和食5红薯。
1.1.2仪器:
全自动凯氏定氮仪、非损伤微测系统、分光光度计、恒温箱等。
1.2实验方法
1.2.1样品培养:
生长良好的幼苗各18棵,培养瓶中恒温培养两周,各选5瓶为对照组(CK)。
培养液用1/4改良霍格兰培养液[9-10],作适当修改。
每天定时换一次水,避免分泌物和浮游绿藻对根系产生影响[10]。
1.2.2 生理指标测定
1.2.2.1 总氮含量
取两种品种甘薯根和叶剪碎研磨,称取0.10~0.20 g,蒸馏管中溶解,加入35ml蒸馏水摇匀,加7 ml浓盐酸、1.0 g定氮合金,置于消化装置中,150℃加热,反应20 min,然后冷却至室温,再加入10 ml浓硫酸,480 ℃条件下消化,待管中澄清并有小股白烟,取下样品装置于通风橱中冷却至室温。再加10~20 ml蒸馏水,100 ℃继续消化,待蒸馏管中溶液呈透明蓝色,冷却至室温,上全自动凯氏定氮仪蒸馏。
1.2.2.2氨的测定
1.2.2.2.1醋酸缓冲液(pH5.4)的配制:
A母液:0.2 mol/L的醋酸(HAC)溶液。去离子水定容到1000ml;
B母液:0.2 mol/L的醋酸钠(NaAC)溶液。去离子水定容到1000 ml。
0.1mol/L醋酸缓冲液(pH5.4)的配制: 6.8 ml的A母液、43.2ml的B母液,混合后定容到200 ml。
水合茚三酮配制:2.4 g重结晶茚三酮,30 ml正丙醇,溶解后加入60 ml正丁醇、120 ml乙二醇,混匀加入18 ml醋酸缓冲液。
1%抗坏血酸配制:50 ml去离子水溶解,现配现用。
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