光周期与氮肥互作对华农1号青饲玉米碳氮代谢相关酶的影响.pdfVIP

维普资讯 92— 1O1 草 业 学 报 第 17卷 第 4期 8／2008 ACTA PRATACUITURAE SINICA VoL17，No．4 光周期与氮肥互作对华农 1号青饲 玉米碳氮代谢相关酶的影响 江院，张向前，卢小 良 ，解新 明 (华南农业大学农学 院南方草业 中心 ，广东 广州 510642) 摘要：于2005年 3—7月，采用盆栽试验 ，设置 3个不 同光照长度处理和氮素水平 ，研究了不 同光照时数及氮素水平 对远缘玉米杂交种华农 1号青饲玉米碳氮代谢相关酶活性的影响。结果表 明，在苗期，16h光照处理下植株叶片 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶等酶的活性显著低于 13 和 10h光照处理；至抽雄期和收获期，13和 10h处理下植株叶片各种酶的活性下降速率较快，而 16h处理下酶活 性下降缓慢且显著高于 13和 10h处理。在抽雄期或收获期 ，16h处理下叶片各种酶的活性均 随施氮量的增加而 增加 ，但在 13和 10h处理下均有几种酶的活性在高氮素水平下出现下降的趋势 。总的看来 ，在 16h光照处理下， 植株苗期碳氮代谢相对较弱，到中后期代谢能力明显提高，且耐高氮能力也较强，收获期植株叶片酶的活性显著高 于 13和 10h处理 。 关键词 ：华农 1号青饲玉米 ；光周期 ；氮肥 ；碳氮代谢 中图分类号 ：$513．01；Q945 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—5759(2008)04—0092—10 在作物生长发育和碳氮代谢过程的调节 中，硝酸还原酶 (NR)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPCase)和蔗糖 磷酸合成酶 (SPS)的作用至关重要 ，是调节 NO。同化 、碳架供应和蔗糖合成 的关键酶_l1]，PEPCase也是光合碳 代谢的关键酶l2]。施氮肥可以明显提高玉米 (Zeamays)产量 ，增加籽粒蛋 白质含量 ，促进作物体 内代谢 的平 衡 ，增加碳氮代谢相关酶的活性 ]。迄今 ，关于氮肥施用对作物生长发育及其碳氮代谢的影 响报道很多 ，而有关 光周期对作物碳氮代谢相关酶活性影响的报道较少 。自从美国科学家 Garner和 Allard发现光周期影响植物的 开花现象以来 ，多数学者重视的仅仅是光周期对植物开花的影响 ，而忽视 了其对营养生长的作用。白书农 的 研究认为 ，植物开花诱导所需要的光周期 ，其作用绝不仅限于花芽或花分生组织的形成。Jiao等[}{。]的研究结果 也显示，光可以通过促进 PEPCase磷酸化来提高其酶活性。 目前 ，我国的牧草种植生产工作还处于初级发展阶 段 ，现有牧草及饲料作物品种远远不能满足我国 目前畜牧业和草业快速发展 的急迫需要 。因此，本试验以墨 西哥类玉米与甜玉米的远缘杂交种华农 1号青饲玉米 (Z．maysL．var．rugosaBonaf×Z．mexicanaIltisCV． HuanongNo．1)ll为研究对象 ，探讨光周期 、氮素及其互作对各个生育期叶片 PEPCase、SPS、蔗糖合成酶 (SS)、 NR和谷氨酰胺合成酶 (GS)等活性的影响，以期为今后青饲玉米和饲料作物的高产 、优质栽培提供理论指导。 1 材料与方法 1．1 试验设计 采用双因素盆栽试验 ，设 3个光照时数处理 (长 日照、中 日照、短 日照)，分别为 16，13和 10h，高(N3：施纯氮 6．0g／盆 ，相当于 60kg／666．7m )、中(N2：施纯氮 3．0g／盆 ，相当于 30kg／666．7m )、低 (N1：施纯氮量为 0 g／盆)3个氮素水平 ，4次重复。整个试验在华南农业大学南方草业中心引种园试验大棚内进行 ，棚内装有换气扇 和水帘等通风降温设施，对温度进行监控 ，避免温度等环境条件对各个处理的影响，3月 29日播种 ，收获期为 7 月 30 日。 收稿 日期 ：2007—0620；改回 日期 ：2008—02—21 基金项 目：国家科技攻关计划课题 ，广东奶业现代化生产技术集成与产业化研究项 目(2002BA518A18)资助。