甘薯不同产量潜力品种的氮代谢特性(2)

　　甘薯块根开始膨大后（栽秧后50 d左右），在取样区内每20 d取样1次，直到收获。在每个小区选择典型、生长正常一致的植株5株，剪掉地上部分，挖出所有的块根。取功能叶（顶部第四和第五片展开叶）和典型块根的中间部位，经液氮速冻后，置-40 ℃低温冰柜中保存，用于测定有关酶活性。将地上部分分为叶片、叶柄和茎蔓，将块根切成薄片，在60 ℃烘箱中烘干后称重。

　　1.4 数据处理与统计分析

　　图表处理采用Excel 2003，统计分析中方差分析检验采用DPS（Data Processing System）数据处理系统。

　　2 结果与分析

　　2.1 不同器官氮素含量和积累动态

　　由图1可知，在甘薯生长过程中，地上部的全氮含量基本趋势是先下降后趋于平缓。由2011年的数据可看出，在栽秧后90 d之前，低产品种北京553与遗字138的地上部含氮量要高于高产品种，栽秧后90 d之后，低产品种的植株含氮量迅速下降，从栽秧后110 d往后，高产品种的植株含氮量要高于低产品种。2012年的数据表明，在整个生育期，低产品种遗字138的植株含氮量低于其他品种，北京553的植株含氮量处于中等水平，这一点与2011年数据略有不同，而从栽秧后110 d以后，红香蕉与龙薯9号的植株含氮量要高于其他品种。综合两年的数据可看出，2011年的各个品种在不同时期地上部的全氮含量普遍高于2012年。

　　由图2可知，随甘薯生长发育，块根中的全氮含量也呈现下降趋势。由2011年的数据可知，在栽秧后90 d之前，北京553与遗字138的块根中全氮含量高于其他品种，栽秧后110 d之后，北京553与遗字138的块根全氮含量低于高产品种。2012年的数据表明，在栽秧后90～130 d，北京553与遗字138的块根全氮含量要低于其他品种，在栽秧后50 d，低产品种北京553与遗字138的块根全氮含量明显高于其他品种。由两年的数据可看出，2011年各个品种在不同时期块根中的全氮含量也普遍高于2012年，这可能是由当年的气候条件所决定。由图2还可看出，不同品种间块根全氮含量的变化与植株地上部全氮含量的变化基本一致。说明在甘薯生长前期，光合产物向块根的运转缓慢，碳水化合物的积累量很少，块根中氮含量相对较高;在甘薯生长中后期，光合产物运输加速，氮的吸收相对减慢，使此时氮含量相对下降。

　　2.2 叶片和块根中游离氨基酸含量

　　氨基酸是蛋白质的组成单位，也是全氮含量的重要组成部分，其含量是研究植物在不同条件下及不同生长发育时期氮代谢变化、植物对氮素的吸收、运输、同化及营养状况的一个重要指标[5]。由图3可看出，在甘薯栽秧后50 d与110 d，高产品种的叶片游离氨基酸含量高于低产品种，到了栽秧后170 d，叶片不同品种的游离氨基酸含量则无明显差异。由图4可看出，在栽秧后50 d的时候，除了龙薯9号外，高产品种的块根游离氨基酸含量高于低产品种，到了甘薯生长的中后期，品种间块根游离氨基酸含量差异不明显。

　　2.3 叶片和块根中可溶性蛋白质含量

　　唐秀梅等[5]在木薯上的研究表明，可溶性蛋白质含量是氮素代谢的一个生理指标，它包括大量参与各种生理代谢过程的酶类，其含量与木薯的生长密切相关。由图5与图6可看出，随甘薯生长发育，叶片可溶性蛋白质含量先降低后升高，块根的则先升高后降低。由图5可知，在甘薯生长前期，高产品种叶片的可溶性蛋白质含量较高，到了甘薯生长中后期，高产品种的叶片可溶性蛋白质含量则较低。由图6可看出，块根中可溶性蛋白质含量与块根产量无规律性的相关关系。

　　2.4 甘薯叶片中与氮代谢相关的酶活性变化

　　2.4.1 硝酸还原酶由图7可看出，在甘薯生长过程中，各品种硝酸还原酶活性的变化呈“双峰曲线”;在甘薯整个生育期，龙薯9号的NR活性高于苏薯8号与泰中6号，遗字138与北京553的NR活性始终低于其他品种，高产品种红香蕉的NR活性始终处于中等水平。由此可知，高产品种的NR活性不一定高，但是，低产品种的NR活性较低。

　　2.4.2 谷氨酰胺合成酶活性 GS是处于氮代谢中心的多功能酶，参与多种氮代谢的调节[6]，有研究表明，GS活性的提高有利于植物氨同化和氮素转化[7-9]。由图8可看出，随甘薯生长发育，不同品种的叶片GS活性升高，而且，高产品种的GS活性较低。

　　2.5 不同品种氮收获指数变化

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