結(jié)果期短期低氮供給對(duì)黃瓜AsA合成及AsA--GSH循環(huán)代謝的影響.pdf

1、黃瓜(CuCumis sativus.L)是世界上重要的蔬菜作物之一，也是我國(guó)保護(hù)地栽培面積最大的蔬菜作物，含有豐富的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和維生素。但是目前蔬菜栽培中普遍存在過(guò)度施用氮肥的現(xiàn)象，導(dǎo)致氮肥利用效率低，果實(shí)品質(zhì)下降，風(fēng)味變差。因此栽培生產(chǎn)中，我們應(yīng)該在保證作物本身正常生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)的基礎(chǔ)上，合理使用氮肥，提高其氮肥利用效率。AsA含量是黃瓜果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，研究其在適度低氮栽培條件下的合成代謝及調(diào)控機(jī)制是一個(gè)重要課題。
　　

2、本實(shí)驗(yàn)采用營(yíng)養(yǎng)液栽培方式，以黃瓜“9930”為試驗(yàn)材料，在黃瓜植株雌花開(kāi)放的當(dāng)天（記為0天）分別進(jìn)行不同供氮水平的處理，處理時(shí)間為7天。實(shí)驗(yàn)共設(shè)三個(gè)處理，對(duì)照CK，N濃度12 mM; T1，N濃度0mM; T2，N濃度3mM。對(duì)低氮供給期間黃瓜植株的抗氧化酶系統(tǒng)活性、葉片和果實(shí)中AsA和可溶性糖含量以及AsA合成及AsA-GSH循環(huán)代謝相關(guān)基因表達(dá)變化和酶活性變化進(jìn)行研究。試驗(yàn)主要結(jié)果如下:
　　1.結(jié)果期短期低氮供給能夠激活黃瓜

3、植株的抗氧化系統(tǒng)，抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)含量顯著提高。與CK相比，T1葉片的SOD活性在第5天提高41.8％，POD活性在第3天提高55％，T1和T2葉片中CAT活性在第1天分別增加82.06％和62.86％。T-AsA和AsA含量顯著增加，T1果實(shí)和葉片中T-AsA含量分別高出CK69.54％和22.4％;處理植株中的AsA含量顯著增加，果實(shí)中AsA含量最高增加30.2％;葉片中AsA含量最高增加26.3％。同時(shí)T1果實(shí)中總可溶性糖

4、含量顯著增加，處理第3天時(shí)增加約1倍，葉片中T1和T2總糖量分別提高31.8％和9.1％，差異顯著。
　　2.結(jié)果期短期低氮供給調(diào)控黃瓜果實(shí)和葉片中AsA合成途徑中相關(guān)基因的表達(dá)。L-半乳糖途徑中的GMPs，GPPs，GGP，PMI等上游基因表達(dá)量上調(diào)，葉片中的表達(dá)量上調(diào)幅度達(dá)到5-40倍。同時(shí)，D-半乳糖醛酸途徑和肌醇途徑中的GalURs基因和MIOXs基因也有很高的表達(dá)量，與CK相比，果實(shí)中GalURs基因表達(dá)量上調(diào)約3倍，M

5、IOXs基因表達(dá)量上調(diào)約5倍，而葉片中上調(diào)幅度達(dá)到2-45倍，顯著高于CK。
　　3.結(jié)果期短期低氮供給調(diào)控黃瓜果實(shí)和葉片中AsA-GSH循環(huán)代謝基因的表達(dá)。與CK相比，AsA氧化相關(guān)基因(AOs和APXs)表達(dá)量顯著上調(diào)，T1果實(shí)中AOs基因表達(dá)量上調(diào)約1-9倍;T2果實(shí)中的AO-4基因表達(dá)量上調(diào)約4倍;T1葉片中AOs表達(dá)量顯著上調(diào)，其中AO-4在處理第1天表達(dá)量提高了25倍達(dá)到峰值。同時(shí)AsA還原相關(guān)基因(MDHARs和DH

6、ARs)表達(dá)量上調(diào)，T1果實(shí)中DHAR-1和DHAR-2表達(dá)量分別上調(diào)了2.5倍和3倍;MDHARs基因表達(dá)量增加了0.5-3倍;T1和T2葉片DHARs基因表達(dá)量顯著提高，與CK相比分別上調(diào)15倍和6倍，MDHAR-3基因表達(dá)量提高8倍，顯著高于CK。
　　4.結(jié)果期短期低氮供給調(diào)控黃瓜果實(shí)和葉片中AsA-GSH循環(huán)代謝酶活性的變化。低氮供給條件下，T1果實(shí)的APX活性顯著高于CK，增加約51.9％;T1葉片中AO和APX活性均

7、顯著提高，分別比CK增加34.6％和50％; T1果實(shí)和葉片中的MDHAR和DHAR活性在處理第3天顯著提高，其中葉片中MDAHR和DHAR活性分別提高57.7％和50.2％，差異極顯著;而處理果實(shí)中的GR活性在處理第1天顯著提高55％;葉片中GR活性在處理的第7天顯著提高44.37％。
　　綜上，果期對(duì)黃瓜植株進(jìn)行短期的低氮供給，植株中抗氧化系統(tǒng)被激活，AsA等抗氧化物質(zhì)含量增加，可溶性糖含量升高，AsA-GSH循環(huán)代謝相關(guān)酶活