论文题目: 喜树幼苗氮代谢和喜树碱代谢对不同氮素营养的响应
论文类型: 博士论文
论文专业: 生态学
作者: 孙世芹
导师: 阎秀峰
关键词: 喜树幼苗,氮素营养,氮代谢,喜树碱代谢
文献来源: 东北林业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 喜树（Camptotheca acuminata）是中国特有树种,因其次生代谢产物喜树碱具有显著的抗癌和抗反转录病毒活性而备受关注。本文研究了不同氮素水平和形态下砂培喜树幼苗生长发育过程中氮素及喜树碱代谢的动态变化过程,分析了喜树幼苗氮素及喜树碱代谢对环境氮素营养的响应,总结和探讨了提高喜树幼苗幼叶中喜树碱含量的氮素营养条件。研究结果可为喜树次生代谢与环境关系的研究提供基础资料,对于以获取高含量喜树碱为目的的喜树培育等生产实践也有一定的指导意义。研究的主要结果如下: 1.施氮显著提高了喜树幼苗生物量,16 mmol·L-1为适合喜树幼苗生长的供氮水平。氮供给不足时,喜树幼苗的根系优先生长,以增强养分吸收能力。施氮也明显提高喜树幼苗的氮浓度,叶片的氮浓度最高,随氮素水平增加的变化幅度也最大,说明施氮促进幼苗对氮的吸收,并且优先分配给叶片。营养液中NO3--N比例的增加有利于喜树幼苗生长,NH4+-N/NO3--N为25/75时幼苗生物量最大,NO3--N为唯一氮源时又下降,单一NH4+-N下生物量显著降低。同样,NH4+-N/NO3--N为25/75时喜树幼苗吸收更多的氮,植株体内养分积累也最多。 2.随着氮素供给的增加,喜树幼苗叶绿体色素、可溶性蛋白含量、叶片硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性显著增加（根中酶活性远低于叶片）,但继续提高(32 mmol·L-1)时喜树幼苗并未积累更多的可溶性蛋白。叶片NR和GS活性在处理中前期较高,而在后期相对下降。营养液中NO3--N比例增加可显著诱导叶片的NR活性,NH4+-N/NO3--N为50/50的GS活性最大,而NH4+-N/NO3--N为25/75的最有利于叶绿体色素和可溶性蛋白的合成与积累。 3.喜树幼苗幼叶的喜树碱含量随氮素水平的增加而明显减小,氮素水平为4mmol·L-1时幼叶的喜树碱含量最高（6.72‰）,是16 mmol·L-1的1.1倍。适当的低氮胁迫能够显著地增加喜树幼苗幼叶的喜树碱含量。NH4+-N/NO3--N为25/75时最有利于喜树碱在幼叶中的合成和积累,且在处理的前30天呈上升趋势而随后下降。短期NH4+-N/NO3--N为25/75的处理可诱导幼叶中高含量的喜树碱。 4.喜树幼苗的色氨酸合酶（TSB）活性以幼叶最高,茎皮、成叶和根依次减弱,并且与喜树碱含量呈现良好的器官对应性。色氨酸脱羧酶（TDC）活性的最高部位为茎皮,其次为幼叶,成叶和根的很低,与喜树碱含量缺乏器官对应性。幼叶的TSB活性随时间进程先升后降再趋于平稳。后期在不同浓度氮素处理间差异不显著。茎皮的TDC活性随时间进程持续下降,且随着氮素水平降低而明显增加,氮素水平为4 mmol·L-1
论文目录:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物的氮代谢
1.2 氮素营养与生物碱生物合成
1.2.1 氮素营养与次生代谢产物的关系
1.2.2 氮素营养与生物碱代谢的关系
1.3 喜树与喜树碱
1.3.1 喜树碱的代谢途径
1.3.2 喜树碱代谢途径中相关酶和基因的表达与调控
1.4 立题依据及目的意义
2 材料与方法
2.1 喜树幼苗培养与处理
2.2 取样方法
2.3 测定方法
2.3.1 幼苗生物量测定
2.3.2 叶绿素含量测定
2.3.3 可溶性蛋白含量测定
2.3.4 硝酸还原酶活性测定
2.3.5 谷氨酰胺合成酶活性测定
2.3.6 氮含量测定
2.3.7 色氨酸合酶活性测定
2.3.8 色氨酸脱羧酶活性测定
2.3.9 喜树碱含量测定
2.4 数据分析
3 氮素营养对喜树幼苗生长及养分吸收与利用的影响
3.1 氮素水平对喜树幼苗生长及养分吸收与利用的影响
3.1.1 氮素水平对喜树幼苗生长与生物量分配的影响
3.1.2 氮素水平对喜树幼苗氮浓度、氮含量及氮分配的影响
3.1.3 小结
3.2 氮素形态对喜树幼苗生长及养分吸收与利用的影响
3.2.1 氮素形态对喜树幼苗生长及生物量分配的影响
3.2.2 氮素形态对喜树幼苗氮浓度、含量及氮分配的影响
3.2.3 小结
4 氮素营养对喜树幼苗的氮同化特性的影响
4.1 氮素水平对喜树幼苗叶绿体色素的影响
4.2 氮素水平对喜树幼苗可溶性蛋白含量的影响
4.3 氮素形态对喜树幼苗叶绿体色素的影响
4.4 氮素形态对喜树幼苗可溶性蛋白含量的影响
4.5 氮素营养对喜树幼苗氮代谢关键酶活性的影响
4.5.1 不同氮素水平下喜树幼苗的硝酸还原酶活性
4.5.2 不同氮素水平下喜树幼苗的谷氨酰胺合成酶活性
4.5.3 不同氮素形态下喜树幼苗的硝酸还原酶活性
4.5.4 不同氮素形态下喜树幼苗的谷氨酰胺合成酶活性
4.6 小结
5 氮素营养对喜树幼苗喜树碱含量的影响
5.1 氮素水平对喜树幼苗喜树碱含量的影响
5.1.1 不同氮素水平下喜树幼苗喜树碱含量的器官差异
5.1.2 不同氮素水平下喜树幼苗幼叶中喜树碱含量
5.2 氮素形态对喜树幼苗喜树碱含量的影响
5.2.1 不同氮素形态下喜树幼苗喜树碱含量的器官差异
5.2.2 不同氮素形态下喜树幼苗幼叶中喜树碱含量
5.3 小结
6 氮素营养对喜树碱代谢关键酶TSB和TDC活性的影响
6.1 氮素水平对喜树幼苗TSB和TDC活性的影响
6.1.1 TSB和TDC活性的器官差异
6.1.2 不同氮素水平下喜树幼苗的TSB和TDC活性
6.2 氮素形态对喜树幼苗TSB和TDC活性的影响
6.2.1 TSB和TDC活性的器官差异
6.2.2 不同氮素形态下喜树幼苗的TSB和TDC活性
7 讨论
7.1 氮素水平对喜树幼苗生物量的影响
7.2 氮素营养对喜树幼苗氮代谢的影响
7.2.1 氮素水平对喜树幼苗NR和GS活性的影响
7.2.2 氮素形态对喜树幼苗NR和GS活性的影响
7.3 氮素水平对喜树幼苗幼叶中喜树碱含量的影响
7.4 氮素营养对喜树幼苗喜树碱代谢的影响
7.4.1 不同氮素水平下TSB和TDC活性与喜树碱含量的关系
7.4.2 不同氮素形态下TSB和TDC活性与喜树碱含量的关系
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
发布时间: 2005-10-21
参考文献
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