NH对不同基因型水稻吸收

NH4+对不同基因型水稻吸收NO3-的影响司江英前言发展节水灌溉栽培技术和提高水稻对氮肥的利用率是一项战略性的目标。水稻旱作引起NH4+大量转化为NO3-导致环境问题提高水稻对氮肥的利用率、减少NO3-对环境的污染程度就更多地取决于水稻本身对NO3-

的吸收和利用能力这一焦点问题上。选题依据两种形态的氮都存在时，不同基因水稻表现出完全不同的吸收特点。对籼稻而言，NH4+-N的存在并不降低NO3--N的吸收，甚至还有一定的促进作用。但NH4+-N却可以明显抑制粳稻对NO3--N的吸收。为了选择在旱作条件下对NO3-吸收和利用能力强的水稻基因型，通过现代生物技术或杂交育种手段将有关特性转移到目标品种中去，以达到提高氮肥利用率减轻氮污染的目的。需要探讨在NH4+存在条件下，水稻对NO3-吸收和同化的机理及基因型差异。选题依据NO3-在植物体内吸收和同化的三个阶段H+-ATP酶H+NO3-NO3-ATPADP+PINADH+H+NAD

硝酸还原酶

（1)H2O+NO2OH--+HNO2（2）（3）HNO2亚硝酸还原酶NH3O22H++2e-原生质摸细胞质叶绿体膜叶绿体或质体或质体膜NH4+-N对NO3--N吸收的影响可能存在前两过程，即跨膜吸收阶段和体内还原阶段。

NH4+

膜结构改变？ 膜电位改变？ N化合物ATP酶活性改变？ 吸附位点亲和性改变？硝酸还原酶活性改变

运转速度改变

NO3-体内积累

NO3-吸收受阻用离子选择电极实验证明，当用NH4+和NO3-同时提供给水稻时，在根尖1mm处NH4+吸收快于NO3-的吸收，在水稻根的基部地区，NH4+的吸收下降，而NO3-的吸收特点表现为在根尖的21mm处增加到最大值，继而也趋于下降，但总的趋势是NH4+的吸收快于NO3-可见水稻皮层的这一层特殊的结构与氮的吸收可能有关。以不同基因型水稻为材料，将NH4+影响膜有关性质与NO3-跨膜吸收相联系的研究以及将水稻的解剖结构与NO3-的吸收相联系的研究都未有报道。开展此项研究具有重要的意义。 创新之处研究内容首先区分NH4+对不同基因型水稻利用NO3－的影响主要是直接影响NO3－的跨膜吸收过程，还是通过影响NO3－在体内的还原过程从而进一步间接影响NO3－的吸收。研究不同基因型水稻根细胞膜上H+—ATP酶的活性。研究NH4+对不同水稻基因型根系吸收NO3－的Km值和Vmax的影响。研究水稻根系皮层最外一层厚壁细胞对NO3－、NH4+吸收的影响及基因型差异

试验材料

典型粳（武育粳）典型籼（南特号）籼杂（汕优63）粳杂（泗优917）武育粳（典型粳）南特号（典型籼）泗优917（粳杂）汕优63籼杂材料培养1%NaClO3灭菌半小时0.2mmol/LCaSO4溶液中浸泡24小时催芽铺于石英沙旱作生长至7天转入pH6。0营养液中水培置于光温培养箱中，温度为280C，每日光照12小时，光强4000LX试验方法判定NH4+在初始阶段是影响NO3－的跨膜吸收，还是本身或其同化代谢产物通过影响NR活性等造成的反馈抑制。培养的材料生长至18天转入无氮培养液培养2天仅含NO3-NO3-+NH4+NR抑制剂吸收时间不同①叶片NR活性；②营养液中NO3-

减少量；③根及地上部分N分配情况。可以明确NH4+是否与特异性NR抑制剂一样直接对水稻根细胞内的硝酸还原酶活性有抑制作用；对不同基因型的影响程度有多大差异细胞膜H+—ATP酶活性的比较苗龄20天将根切下冲洗切成小段低温研磨加入不同酶试剂高速离心、过滤分离出微球形生物膜经过二相系统处理分离出细胞膜；测定不同水稻基因型吸收NO3－的特征参数（Km、

Vmax）以及加入NH4+对这些参数的影响。取健壮植株NO3-系列溶液插入吸收2小时取出秧苗测定吸收液中NO3-的浓度紫外分光光度法称取鲜根重计算出单位鲜根单位时间内NO3-—N的净吸收量测定NH4+对不同水稻基因型NO3－吸收动力学的影响测定条件、测定方法与上述相同，分别求出两种条件下的吸收的动力学参数Vmax和Km。采用Michaelis-Menten方程处理数据研究截不同葵基因催型水焰稻根威系皮病层最增外一拨层厚困壁组唇织水稻励长至14天取根亦系制作墙超薄润切片照相距根秘尖1mm驶,滤5m刷m,伐7学mm缎,鉴11恐mm唱,涌21夸mm场,贼61陈mm处取倦横切奇面；比较令不同艺基因祖型水暮稻明济显出葛现这列一层粉厚壁弄细胞猫的时墓间，眨随着伍根的着生长洁，比寨较木株质化突的程漏度。部分挑研究苹进展NH4+和NO3-共存搅时，束水稻喊幼苗由对NH4+的吸控收速丈率明桂显快胡于对NO3-的吸唐收速伴率。紫在NH4+吸收楚上，祸粳稻香比籼佣稻更忍具优搏势；太在NO3-吸收陕上，窜籼稻党比粳信稻更连具优崭势。NH4+并不漆影响薄水稻层幼苗慕根系君对NO3-的亲阶和性柱（Km的倒雀数）卧，而艇只影磁响根扫系对NO3-的吸蒸收速架率。跑不同呀基因伯型水桂稻幼押苗对NO3-的Vm沸ax受NH4+的影观响程香度不芬同：跑粳稻很幼苗典受NH4+的抑画制程沿度较沃大；约籼稻郑幼苗眼受NH4+的影象响较斤小，型甚至腾有一剖定的掠促进题作用绑；NH4+对杂繁交稻训幼苗何的影外响程沉度不彩及对作常规打稻幼露苗的连影响成程度解；NH4+对旱光稻幼写苗基枝本无拢影响肝。预期闷目标搞清NH4+影响悔水稻麻根系绩