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以品种“桂味”荔枝作为试材,分析白点前后末次秋梢芽、叶片、韧皮部及木质部中无机氮(铵态氮、硝态氮)含量的变化,研究白点前后不同组织部位中无机氮的代谢与转运。采用常温、紫外低温包埋及免疫荧光定位技术,对白点前后芽的形态结构变化和芽中的谷氨酰胺合酶(glutamine synthetase,GS)进行定位,分析GS与铵态氮的代谢相关关系,明确铵态氮在荔枝成花中扮演的角色。试验结果表明:
(1)在荔枝出现白点前,芽、叶片中铵态氮、硝态氮量明显累积,硝态氮先于铵态氮出现,荔枝白点前后中铵态氮影响花芽分化。
(2)叶片中的铵态氮经韧皮部转运到芽中,使芽中铵态氮累积,并在荔枝花芽分化过程中发挥作用。木质部中也有铵态氮、硝态氮的累积,但规律不明显。
(3)免疫荧光定位技术发现,GS在荔枝白点出现后比白点前活跃,且信号分布密度增多,在前期铵态氮累积的基础上,GS在花发端后的花形态分化过程中发挥重要作用。
(4)相比钼酸盐、钨酸盐的喷施处理,铵盐、硝酸盐影响荔枝芽、叶片中的铵态氮和硝态氮的累积更明显。
(5)在荔枝的花芽分化过程中氮代谢是一个复杂的过程,铵态氮影响荔枝成花的效果同时受低温、水分等外界条件的影响。
(6)白点前后荔枝氮素代谢与成花的关系如下:经历低温诱导后:1.荔枝叶片中硝态氮含量升高,在硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)、亚硝酸还原酶(nitritereductase,NiR)的作用下,硝态氮转化为铵态氮,而叶片中的铵态氮经韧皮部转运到芽中;2.芽中累积的硝态氮还原产生的铵态氮,而此时芽中GS较不活跃。两个方面共同促使铵态氮在芽中暂时累积,花发端开始,到累积到一定峰值后,白点出现;白点后,芽中含有GS的细胞增多,GS信号分布密度增大,累积的铵态氮则在GS的作用下生成谷氨酰胺,而谷氨酰胺被谷氨酸合酶(glutamate synthase,GOGAT)转化为谷氨酸,经过转氨基作用,生成各种氨基酸,为花芽形态分化提供营养物质,而芽中铵态氮恢复白点前水平。