低氮胁迫下不同氮效率玉米品种的氮代谢与物质生产差异
2021-06-28袁继超
西北农业学报 2021年5期
李 强,任 云,邹 勇,刘 静,袁继超
(1.重庆文理学院 园林与生命科学院,特色植物研究院,重庆经济植物生物技术重点实验室,重庆市特种植物协调创新中心,重庆 402160;2.四川农业大学 农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,成都温江 611130)
玉米是世界上第一大粮食作物,全世界玉米总产量已超过10×1012kg,占世界粮食总产量的41%,玉米生产对全球粮食安全起着举足轻重的作用[1-3]。氮是玉米生长发育所必需的大量营养元素,也是限制作物生长和产量形成的首要因素[4-5]。增施氮肥是提高玉米产量最简单有效的方式,因此在玉米生产过程中常见过量施用氮肥现象[6-7]。氮肥的过量施用不仅会使玉米产量和品质显著下降,更会造成氮肥利用率降低,生产成本增加及环境污染等一系列问题[8-9]。在不增加或减少氮肥施用的前提下,进一步提高玉米的单产,对于保障全球粮食安全和缓解环境污染具有重要意义[10]。氮高效玉米品种的选用是提高玉米单产,解决氮肥过度施用最重要的途径之一[11-12]。
为了提高氮素利用效率,植物体不仅需要高效的氮素吸收机制,还需要将积累的氮素在体内高效转运和利用[13-15]。植物吸收氮素后,通过硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)以及一些氨基转移酶、尿素酶等的作用转运氮素到储藏器官中供植物生长发育所需[16-17]。牛巧龙等[18]指出,玉米硝酸还原酶活性随施氮量增加呈单峰曲线变化,施氮量为180kg·hm-2时,叶片NR活性最高。……
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