【摘 要】
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通过室内水培试验,模拟了植株生长的缺氮、纯铵、纯硝3个不同氮素营养环境,研究了两种豆科作物(大豆和菜豆)幼苗生长对氮素及氮素形态的响应,同时对营养液pH进行了实时监测;在单一供铵的基础上,研究了在不同pH(pH 4.5,pH 6.5)下两种豆科作物对铵态氮的响应特征,并利用实时定量PCR技术,探究了植株体内的铵转运蛋白(AMT)基因对pH的响应规律;通过构建系统进化树、关键位点序列比对,对不同物种的AMT蛋白进行了生物信息学分析.研究结果表明:与缺氮处理相比,纯硝处理显著增加了大豆和菜豆的生物量,尤其是根
【机 构】
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土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;中国科学院大学,北京 100049;山东省济南市商河县农业农村局,济南 251600;土壤与农业可持续发展国家重点实
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通过室内水培试验,模拟了植株生长的缺氮、纯铵、纯硝3个不同氮素营养环境,研究了两种豆科作物(大豆和菜豆)幼苗生长对氮素及氮素形态的响应,同时对营养液pH进行了实时监测;在单一供铵的基础上,研究了在不同pH(pH 4.5,pH 6.5)下两种豆科作物对铵态氮的响应特征,并利用实时定量PCR技术,探究了植株体内的铵转运蛋白(AMT)基因对pH的响应规律;通过构建系统进化树、关键位点序列比对,对不同物种的AMT蛋白进行了生物信息学分析.研究结果表明:与缺氮处理相比,纯硝处理显著增加了大豆和菜豆的生物量,尤其是根系生物量,而纯铵处理下无显著变化;但是纯铵与纯硝处理下植株体内的氮积累量基本相同,且发现纯铵处理下营养液pH显著下降.通过控制纯铵处理的营养液pH,发现相比于pH 6.5,pH 4.5显著降低了两种豆科作物的生物量.进一步研究大豆体内主要铵转运蛋白基因的表达情况,结果显示,相比于pH 6.5,pH 4.5显著降低了大多数铵转运蛋白基因的表达量;生物信息学分析表明,大豆和菜豆的AMT在亲缘关系上高度相近,而与喜铵作物水稻的亲缘关系较远.本研究表明大豆和菜豆对铵态氮的吸收会导致根际环境酸化,从而限制植株生长,这为田间提高豆科作物的氮素营养提供了一个视角.
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