氮素營養(yǎng)對(duì)菠菜體內(nèi)抗壞血酸含量及其代謝的影響.pdf

1、抗壞血酸(即維生素C，AsA)在植物生長發(fā)育中具有重要的作用。同時(shí)，它也是人體必需的微量營養(yǎng)素，而人體自身不能合成抗壞血酸，主要從蔬菜和水果等食物中攝取。植物體內(nèi)抗壞血酸的含量除了受其本身的生物學(xué)特性如蔬菜種類、品種等影響外，還受到許多環(huán)境條件和農(nóng)藝栽培措施的影響，其中氮素營養(yǎng)對(duì)蔬菜的抗壞血酸積累有顯著的影響。國內(nèi)外關(guān)于氮素營養(yǎng)對(duì)蔬菜抗壞血酸含量的影響已有不少報(bào)道，結(jié)果不盡一致，并且關(guān)于氮素營養(yǎng)對(duì)蔬菜體內(nèi)不同形態(tài)的抗壞血酸含量的影響及其

2、機(jī)理尚不完全清楚。本研究以AsA含量豐富的菠菜為材料，采用基質(zhì)培養(yǎng)試驗(yàn)探討不同氮素供應(yīng)水平、形態(tài)以及收獲前不同的供氮方式對(duì)其體內(nèi)AsA含量及其代謝相關(guān)酶活性的影響，試圖探明氮素營養(yǎng)對(duì)菠菜體內(nèi)AsA含量的影響及其生理機(jī)制，為生產(chǎn)富含抗壞血酸的優(yōu)質(zhì)蔬菜的養(yǎng)分管理提供依據(jù)。取得的主要結(jié)果如下： 1、采用基質(zhì)培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了營養(yǎng)液中4個(gè)供氮水平(2mmol/L、10mmol/L、18mmol/L、26mmol/L)對(duì)菠菜葉片抗壞血酸含量

3、及其代謝相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明，隨著供氮水平由2mmol/L提高到10mmol/L，菠菜生物量和葉片抗壞血酸含量顯著增加，而繼續(xù)提高供氮水平對(duì)菠菜生長沒有顯著影響，但是抗壞血酸含量顯著下降，硝酸鹽含量則顯著升高。與其他供氮水平相比，供氮水平為10mmol/L時(shí)，菠菜葉片AsA、DHA和AsA+DHA含量最高，但隨著氮水平的提高卻略有降低。葉片中半乳糖內(nèi)酯脫氫酶(GalLDH)活性隨著供氮水平由2mmol/L提高到10mmol/L時(shí)顯

4、著升高；進(jìn)一步提高供氮水平，GalLDH活性顯著降低。當(dāng)?shù)接?mmol/L增加到10mmol/L時(shí)，與抗壞血酸再生循環(huán)有關(guān)的單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)和過氧化物酶(APX)活性顯著增強(qiáng)，繼續(xù)提高供氮水平其活性逐漸下降，但供氮水平不影響抗壞血酸氧化酶(AAO)的活性。不同供氮水平下菠菜體內(nèi)抗壞血酸含量的變化趨勢(shì)與GalLDH、MDHAR、DHAR和APX活性變化基本一致，表明不同供氮水平菠菜體內(nèi)

5、的抗壞血酸含量的影響是由于其調(diào)控抗壞血酸合成和再生循環(huán)的綜合結(jié)果，而與抗壞血酸的氧化分解沒有顯著的相關(guān)。 2、采用基質(zhì)培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了營養(yǎng)液不同銨硝配比(0:100，25:75，50:50，75:25，100:0)對(duì)菠菜葉片抗壞血酸含量及其代謝相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明，菠菜植株鮮重和干重以銨硝比為25:75處理最高，銨硝比超過50:50時(shí)則顯著下降。菠菜葉片抗壞血酸(AsA)、總抗壞血酸(AsA+DHA)含量隨著銨硝比的增加逐

6、漸升高，但AsA/(AsA+DHA)比值沒有顯著變化。菠菜葉片 L-半乳糖酸-1，4-內(nèi)酯脫氫酶(GalLDH)活性在銨硝比小于50％時(shí)沒有顯著變化，進(jìn)一步提高銨硝比則顯著降低：銨硝比不影響抗壞血酸氧化酶(AAO)的活性?？箟难徇^氧化物酶(APX)的活性隨著銨硝比的增加先降低后升高，而脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)和單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)的活性均隨著供銨比例提高則逐漸提高，且與AsA含量的變化趨勢(shì)相似?？梢?，在本研究中提高

7、營養(yǎng)液中銨硝比增加菠菜葉片AsA含量，與其提高M(jìn)DHAR、DHAR活性，加快AsA的再生循環(huán)有關(guān)，而與其對(duì)GalLDH和AAO酶活性的影響沒有明顯的相關(guān)。 3、采用基質(zhì)培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了菠菜收獲前6種不同的氮素供應(yīng)方式(100％NO3-、0％NO3-、50％NO3-、50％NO3-+50％NH4+、50％NH4+、100％NH4+)對(duì)菠菜葉片抗壞血酸含量及其代謝相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明，收獲前 7d單獨(dú)供銨(50％NH4+、10

8、0％NH4+)，雖能顯著提高菠菜葉片的AsA含量，并且降低硝酸鹽含量，但也降低了生物量的積累。收獲前降低供應(yīng)硝態(tài)氮水平(0％NO3-、50％NO3-)均顯著降低硝酸鹽含量，但不供氮處理(0％NO3-)則顯著降低AsA含量和生物量。收獲前7d供應(yīng)硝銨混合氮源(50％NO3-+50％NH4+)不僅可提高抗壞血酸含量和降低硝酸鹽含量，并且不影響生物量積累。收獲前不同供氮方式對(duì)抗壞血酸代謝相關(guān)酶活性的影響較為復(fù)雜。采用銨態(tài)氮為唯一氮源(50％N

9、H4+、100％NH4+)均顯著降低GalLDH活性，但均保持了較高的MDHAR、DHAR和APX活性；降低供應(yīng)硝態(tài)氮水平(0％NO3-、50％NO3-)顯著降低APX和MDHAR活性；供應(yīng)硝銨混合氮源(50％NO3-+50％NH4+)時(shí)則可維持較高的GalLDH、MDHAR、DHAR和APX活性：而不同供氮方式對(duì)AAO的活性沒有顯著影響。因此，收獲前氮素供應(yīng)混合氮源(50％NO3-+50％NH4+)提高菠菜葉片AsA含量可能與其保持較