【摘要】：喜樹(Camptotheca acuminata)是我國的特有樹種,因其含有重要的抗癌物質(zhì)喜樹堿受到廣泛關(guān)注,氮是高效培育喜樹的措施之一。實驗以二年生喜樹實生苗為材料,用分析純硫酸銨((NH_4)_2SO_4)、硝酸鉀(KNO_3)為氮肥進行施肥,設(shè)置對照(CK)、銨態(tài)氮(NH_4~+-N)(NH2.5,NH5,NH7.5,NH10)和硝態(tài)氮(NO_3~--N)(NO2.5,NO5,NO7.5,NO10)8個不同濃度與5個不同的配比處理(0∶100=T1,30∶70=T2,50∶50=T3,70∶30=T4,100∶0=T5),研究不同水平的NH_4~+-N和NO_3~--N水平及不同氮素配比對喜樹生長、葉綠素含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、喜樹堿含量、TSB和TDC酶活性和喜樹堿合成相關(guān)基因表達(dá)的影響,探究適于喜樹生長的最佳氮素水平和氮素形態(tài),為喜樹施肥栽培提供一定的理論依據(jù),其研究結(jié)果如下:(1)與CK相比,不同NH_4~+-N和NO_3~--N處理水平顯著促進了二年生喜樹的苗高、地徑、葉長和葉面積的生長(P0.05),NH7.5和NO7.5處理水平下喜樹的苗高、地徑、葉長和葉面積的生長顯著高于其他同類處理水平,且NO_3~--N處理下喜樹生長優(yōu)于NH_4~+-N。在NO_3~--N中適量添加NH_4~+-N有利于喜樹生長,當(dāng)配比處理為T2(NH_4~+-N:NO_3~--N為30:70)時苗高、地徑、葉長和葉面積最大,生長優(yōu)于其他配比處理。(2)不同水平NH_4~+-N和NO_3~--N處理下,NH7.5和NO7.5葉綠素含量、F_v/F_m、F_v’/F_m’、ΦPSⅡ和qP顯著高于其他處理(P0.05),繼續(xù)提高氮素含量時,葉綠素含量和光和特性顯著下降(P0.05)。同一氮素水平下,NO_3~--N較NH_4~+-N更佳。在NO_3~--N中適量添加NH_4~+-N可以促進葉綠素合成和光合特性,T2(NH_4~+-N∶NO_3~--N為30∶70)最有利于喜樹葉片中葉綠素合成。(3)適宜的低氮脅迫可有效促進喜樹堿合成,處理第30 d,NH2.5和NO2.5喜樹堿含量顯著高于其他處理(P0.05),隨著氮素濃度的增加,喜樹堿呈逐漸下降趨勢。處理后期喜樹堿含量顯著下降(P0.05)。不同NH_4~+-N∶NO_3~--N處理在第30 d喜樹堿含量達(dá)到最大值,后下降,且T2(NH_4~+-N∶NO_3~--N為30∶70)喜樹堿含量最高高于其他配比處理。(4)不同NH_4~+-N和NO_3~--N處理水平下,TSB活性差異不顯著(P0.05),第30天時達(dá)到最大值,后顯著下降趨于平穩(wěn),其中NH2.5和NO2.5 TSB活性高于其他處理。TDC活性差異顯著(P0.05),NH2.5和NO2.5處理下TDC活性顯著高于其他同類處理水平。不同NH_4~+-N:NO_3~--N處理下,TSB活性差異不顯著(P0.05),TDC活性差異顯著(P0.05),T2(NH_4~+-N:NO_3~--N為30:70)TSB和TDC活性高于其余處理。(5)不同NH_4~+-N和NO_3~--N處理水平下,CaTSB、CaTDC1表達(dá)量在30 d時達(dá)到最大值,后顯著下降,且NH2.5和NO2.5處理下,CaTSB、CaTDC1表達(dá)量顯著高于其余同類處理水平,與CaTDC1相比,CaTDC2的表達(dá)水平較低,但均高于CK處理。不同NH_4~+-N:NO_3~--N處理在第30 dCaTSB、CaTDC1表達(dá)量達(dá)到最大值,后顯著下降,T2CaTSB、CaTDC1表達(dá)量顯著高于其同類處理水平,CaTDC2在第105 d時達(dá)到最大值,CaTDC1與喜樹堿合成中起關(guān)鍵作用,NH_4~+-N有利于促進喜樹堿的合成。綜上所述,NH7.5、NO7.5和T2處理下二年生喜樹生長最佳;NH2.5、NO2.5和T2處理下最利于喜樹堿合成積累,且適宜的NH_4~+-N脅迫可促進喜樹堿的合成,在脅迫30 d左右可進行采收,獲得最高喜樹堿含量。
【圖文】：

異胡豆苷和喜樹堿含量都沒有增加，這可能是 STR 的低活力導(dǎo)致的。廖志華[82]將長春花的 CaSTR 與 CaTDC 基因轉(zhuǎn)化到喜樹細(xì)胞中，有效增加了喜樹堿含量，這些都表明 STR 對喜樹堿含量具有至關(guān)重要的支點作用。HMGR(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase)為 CPT 的萜類部分及其羥基化衍生物 10-羥基喜樹堿(10-OH-CPT)提供甲羥戊酸。HMGR 是MVA 途徑中研究最多的酶，并且它也被稱為關(guān)鍵酶，因為它催化類異戊二烯生物合成途徑中的第一個特定步驟，HMGR 在 MVA 途徑的調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。對植物 HMGR 的研究不斷表明，，激素差異，環(huán)境信號和代謝需求會影響 HMGR的活性及相關(guān)基因的表達(dá)[83]。HMGR 由三個同源性很高的基因編碼，分別為HMGR1、HMGR2 和 HMGR3，它們在不同器官、不同時期表達(dá)均有顯著差異，表現(xiàn)出很強的組織特異性，HMGR1 和 HMGR3 可能參與了 CPT 的代謝過程，表現(xiàn)出與CPT含量的顯著相關(guān)性。HMGR1在喜樹干種子中表達(dá)量最高；HMGR2在各個器官表達(dá)量均很低，頂芽幾乎不表達(dá)；HMGR3 在樹皮中表達(dá)量最高，雖然在喜樹的均呈低水平表達(dá)。

技術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S792.99

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2710737