氮素营养对菠菜（Spinacia oleracea L.）累积草酸的调控作用及机理研究

论文题目: 氮素营养对菠菜（Spinacia oleracea L.）累积草酸的调控作用及机理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 植物营养学

作者: 张英鹏

导师: 章永松,林咸永

关键词: 菠菜,草酸,硝酸盐,供氮水平,铵比,供氮方式,乙醇酸氧化酶,抗坏血酸,草酸氧化酶

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 许多蔬菜作物如菠菜、苋菜等易积累高量的草酸,长期摄入这些富含草酸的蔬菜不仅会降低钙、镁和其它微量元素的有效性,易引起人体的矿质元素缺乏症;而且增加了人体患泌尿系结石如肾结石等疾病的风险性。蔬菜作物对草酸的积累除了受其本身的生物学特性如蔬菜种类、品种等影响外,还受到许多环境条件和农艺栽培措施的影响,其中氮素营养对蔬菜的草酸积累有显著的影响。国外关于氮素营养对蔬菜草酸含量的影响已有少量的报道,国内却少见报道,而且关于氮素营养对蔬菜体内不同形态的草酸含量的影响及其机理尚不清楚。本研究以易积累高量草酸的菠菜为材料,通过溶液培养和土壤培养等试验研究供氮水平、氮素形态、收获前不同供氮方式以及氮肥配施硝化抑制剂等条件下对菠菜体内不同形态草酸含量的影响及其生理生化机理,旨在为生产低草酸积累的高产优质菠菜的氮素营养管理提供科学依据。论文取得的主要结果如下: (1)溶液培养试验结果表明,随着供氮水平由4mmol/L提高到8mmol/L,菠菜生物量显著增加,而继续提高供氮水平对菠菜生长没有显著影响。叶柄是硝酸盐积累的主要器官,在供氮水平由4mmol/L提高到8mmol/L时硝酸盐含量变化较小,然后随着供氮水平的提高而增加,而叶片硝酸盐含量随着氮浓度的提高而增加。叶片是草酸积累的主要器官,叶片可溶态草酸随供氮浓度的提高而显著上升,但在8mmol/L时略有下降;叶片草酸总量和叶柄可溶态草酸和草酸总量均随供氮水平的提高而升高,高于12mmol/L时则呈下降趋势。由此可见,营养液中供应适当的氮素水平可以有效地控制菠菜体内的硝酸盐和草酸含量,综合考虑菠菜的生物量、硝酸盐和草酸含量等因素,8mmol/L N是营养液中比较适宜的氮素供应水平。 (2)菠菜叶片膜脂过氧化产物MDA的含量随供氮浓度由4mmol/L增加到8mmol/L时显著降低;再提高供氮水平,MDA含量则显著增加。而叶片抗氧化酶SOD和POD的活性随供氮水平由4mmol/L提高到8mmol/L时明显增加,再提高供氮水平,酶活性则显著下降。而CAT活性则随供氨水平的增加而明显下降。叶片游离脯氨酸含量随着供氮水平的提高而增加。表明在适当的供氮水平(8mmol/L)下菠菜遭受氧化胁迫的程度较小。 (3)随着溶液培养中供氮水平的提高,菠菜叶片草酸含量和氧化乙醛酸的氧化酶活性先显著提高后明显降低,而氧化乙醇酸的氧化酶活性则先显著提高后保持不变。而低氮条件下叶片抗坏血酸含量随着供氮水平的提高先显著增加,然后显著下降。草酸氧化酶的活性则随着供氮水平的提高呈缓慢下降趋势。相关分析结果表明,叶片草酸含量与氧化乙醇酸和乙醛酸的氧化酶活性均呈极显著正相关,而且乙醇酸氧化酶活性抑制剂αHPMS和氯化胆碱均在显著降低乙醇酸氧化酶活性的同时显著降低叶片的草酸含量,表明乙醇酸氧化途径是菠菜叶片草酸合

论文目录:

致谢

摘要

ABSTRACT

第一部分 文献综述

第一章 植物体内的草酸含量、形态及分布

1.1 植物体内的草酸含量

1.2 植物体内草酸的形态与分布

第二章 植物体内草酸的代谢

2.1 草酸的生物合成途径

2.1.1 光呼吸乙醇酸途径

2.1.2 抗坏血酸途径

2.1.3 草酰乙酸裂解途径

2.2 草酸的分解代谢

第三章 草酸在植物体内的生理功能

3.1 参与体内pH和渗透调节

3.2 参与体内钙的调节

3.3 增强植物的抗性

3.3.1 在生物胁迫抗性中的作用

3.3.2 在非生物胁迫抗性中的作用

3.3.2.1 活化养分离子

3.3.2.2 缓解重金属毒害

3.3.2.3 其它效应

第四章 草酸与人体健康的关系

4.1 对矿质元素有效性的影响

4.2 引起肾结石和尿路结石

4.3 引起口腔和消化道的伤害

4.4 引起草酸的急性中毒

4.5 引起关节炎症

第五章 影响植物体内草酸积累的因素

5.1 生物学特性

5.1.1 植物种类和品种

5.1.2 生育期

5.1.3 收获部位和收获期

5.2 环境因素

5.2.1 光照

5.2.2 温度

5.2.3 水分

5.2.4 其它

5.3 养分管理

5.3.1 氮素营养

5.3.2 其它营养元素

5.4 食前加工

5.5 问题的提出及技术路线

第二部分 研究结果

第一章 供氮水平对菠菜生长、硝酸盐和草酸含量的影响

1.1 引言

1.2 材料与方法

1.2.1 供试材料及培养方法

1.2.2 测定方法

1.3 结果与分析

1.3.1 供氮水平对菠菜生物量的影响

1.3.2 供氮水平对菠菜可食部位维生素C的影响

1.3.3 供氮水平对菠菜可食部位硝酸盐含量的影响

1.3.4 供氮水平对菠菜可食部位不同形态草酸含量的影响

1.3.4.1 供氮水平对菠菜可溶态草酸含量的影响

1.3.4.2 供氮水平对菠菜草酸总量的影响

1.4 讨论

1.4.1 供氮水平对菠菜生长的影响

1.4.2 供氮水平对VC含量的影响

1.4.3 供氮水平对草酸含量的影响

1.4.4 草酸形态与人体健康的关系

1.5 结论

第二章 供氮水平对菠菜叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.3.1 供氮水平对菠菜生物量的影响

2.3.2 供氮水平对菠菜叶片膜脂过氧化程度的影响

2.3.3 供氮水平对菠菜叶片抗氧化酶活性的影响

2.3.4 供氮水平对菠菜叶片脯氨酸含量的影响

2.4 讨论

2.4.1 供氮水平对膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

2.4.2 供氮水平对脯氨酸的影响

2.5 结论

第三章 供氮水平对菠菜叶片草酸合成与分解相关酶活性的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 供试材料及培养方法

试验1.供氮水平对菠菜草酸合成与分解相关酶活性的影响

试验2.乙醇酸氧化酶抑制剂对菠菜体内草酸含量的影响

3.2.2 测定方法

3.3 结果与分析

3.3.1 供氮水平对菠菜叶片草酸含量的影响

3.3.2 供氮水平对菠菜叶片乙醇酸氧化酶活性的影响

3.3.3 供氮水平对菠菜叶片草酸氧化酶活性的影响

3.3.4 供氮水平对菠菜叶片抗坏血酸含量的影响

3.3.5 菠菜叶片草酸含量与相关酶活性及抗坏血酸含量的关系

3.3.5.1 草酸含量与乙醇酸氧化酶活性的相关性

3.3.5.2 草酸含量与抗坏血酸含量的相关性

3.3.5.3 草酸含量与草酸氧化酶活性的相关性

3.3.6 乙醇酸氧化酶抑制剂对菠菜草酸含量和乙醇酸氧化酶活性的影响

3.4 讨论

3.5 小结

第四章 氮素形态对菠菜体内硝酸盐和不同形态草酸含量的影响

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 材料及培养方法

4.2.2 测定方法

4.3 结果与分析

4.3.1 不同硝／铵比对菠菜生长的影响

4.3.2 不同硝／铵比对菠菜硝酸盐的影响

4.3.3 不同硝／铵比对菠菜植株不同器官草酸含量的影响

4.3.3.1 不同硝／铵配比对菠菜叶片草酸含量的影响

4.3.3.2 不同硝／铵比对菠菜叶柄草酸含量的影响

4.3.3.3 不同硝／铵比对菠菜主根草酸含量的影响

4.3.3.4 不同硝／铵配比对菠菜侧根草酸含量的影响

4.4 讨论

4.4.1 硝／铵比对菠菜生长量的影响

4.4.2 硝／铵比对菠菜硝酸盐积累的影响

4.4.3 硝／铵配比对菠菜草酸含量的影响

4.4.4 草酸在菠菜体内的分布及形态

4.4.5 草酸与人体健康的关系

4.5 小结

第五章 不同氮素形态对菠菜膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

5.1 引言

5.2.材料及方法

5.2.1 ’材料及培养方法

5.2.2 测定方法

5.3 结果与分析

5.3.1 硝／铵比对菠菜生物量的影响

5.3.2 硝／铵比对菠菜叶片膜脂过氧化和抗氧化酶的影响

5.3.2.1 硝／铵比对菠菜叶片膜脂过过氧化程度的影响

5.3.2.2 硝／铵比对菠菜叶片超氧化物歧化酶活性的影响

5.3.2.3 硝／铵比对菠菜叶片过氧化物酶活性的影响

5.3.2.4 硝／铵比对菠菜叶片过氧化氢酶活性的影响

5.3.3 硝／铵比对菠菜叶片脯氨酸含量的影响

5.3 讨论

5.3.1 硝／铵比对膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

5.3.2 硝／铵比对游离脯氨酸的影响

5.4 小结

第六章 氮素形态对菠菜叶片草酸合成与分解相关酶活性的影响

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.2.1 材料及培养方法

6.2.2 测定方法

6.3 结果与分析

6.3.1 不同硝／铵比对菠菜叶片草酸含量的影响

6.3.2 硝／铵比对菠菜叶片乙醇酸氧化酶活性的影响

6.3.3 不同硝／铵比对菠菜叶片草酸氧化酶活性的影响

6.3.4 硝／铵比对菠菜叶片抗坏血酸含量的影响

6.3.5 草酸含量与乙醇酸氧化酶活性的相关性

6.3.6 草酸含量与抗坏血酸含量的相关性

6.3.7 草酸含量与草酸氧化酶活性的相关性

6.4 讨论

6.5 小结

第七章 收获前不同供氮方式对菠菜体内硝酸盐和草酸含量的影响

7.1 引言

7.2 材料与方法

7.2.1 材料及培养方法

7.2.2 测定方法

7.3 结果与分析

7.3.1 不同供氮方式对菠菜生物量的影响

7.3.2 供氮方式对菠菜叶片叶绿素含量的影响

7.3.3 供氮方式对菠菜叶片脯氨酸含量的影响

7.3.4 不同供氮方式对菠菜体内硝酸盐及Vc含量的影响

7.3.5 不同供氮方式对菠菜草酸含量的影响

7.4 讨论

7.5 小结

第八章 不同氮肥种类配施硝化抑制剂对菠菜草酸含量的影响

8.1 引言

8.2 材料与方法

8.2.1 试验设计

8.2.2 测定方法

8.3 结果与分析

8.3.1 不同氮肥种类配施双氰胺对菠菜生物量的影响

8.3.2 不同氮肥种类配施双氰胺对菠菜硝酸盐含量的影响

8.3.2.1 氮肥种类配施DCD对菠菜叶片硝酸盐含量的影响

8.3.2.2 氮肥种类配施DCD对菠菜叶柄硝酸盐含量的影响

8.3.3 不同氮肥种类配施双氰胺对菠菜体内草酸含量的影响

8.3.3.1 不同氮肥供应对菠菜叶片可溶态草酸含量和草酸总量的影响

8.3.3.2 不同氮肥供应对菠菜叶柄可溶态草酸含量和草酸总量的影响

8.3.4 不同氮肥种类配施双氰胺对土壤理化性状的影响

8.4讨论

8.5 小结

第九章 研究结论、创新点及展望

9.1 研究结论

9.2 创新点

9.3 展望

参考文献

攻读博士学位期间发表及撰写的论文

发布时间: 2005-07-21

参考文献

• [1].营养液不同铵硝比对菠菜产量和品质影响的机理研究[D]. 汪建飞.南京农业大学2007
• [2].菠菜果实和种子形态比较及遗传多样性研究[D]. 孟淑春.中国农业大学2017

相关论文

• [1].不同氮素营养水平下春玉米碳氮代谢机理的研究[D]. 赵宏伟.东北农业大学2003
• [2].番茄和菠菜生长对盐分胁迫和氮素的响应[D]. 郭淑霞.中国农业大学2005
• [3].饱和铵贮库施肥法提高氮素利用率的作用与机理研究[D]. 邢承华.浙江大学2005
• [4].增铵对小白菜部分生理生化指标的影响及其机理研究[D]. 陈巍.南京农业大学2005
• [5].氮钾对酸性菜园土壤莴笋品质的效应及机理研究[D]. 李会合.西南农业大学2005
• [6].磷钾营养对紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）产量和品质的影响及相关机理研究[D]. 温洋.中国农业科学院2005
• [7].柑橘果实发育中钙和硼营养吸收规律的研究[D]. 肖家欣.华中农业大学2005
• [8].矿质、有机氮营养对小白菜生长和品质的影响及机理研究[D]. 王华静.浙江大学2006
• [9].营养液不同铵硝比对菠菜产量和品质影响的机理研究[D]. 汪建飞.南京农业大学2007
• [10].蔬菜硝酸盐积累机理及其农艺调控措施研究[D]. 都韶婷.浙江大学2008

标签：菠菜论文;  草酸论文;  硝酸盐论文;  供氮水平论文;  铵比论文;  供氮方式论文;  乙醇酸氧化酶论文;  抗坏血酸论文;  草酸氧化酶论文;