小麦苗期氮素响应的生理及分子差异研究

来源：湖北农业科学杂志2020年第20期北京时间：

作者：徐晴1, 许甫超1, 秦丹丹1, 刘小强2, 袁旭3, 葛双桃1, 董静1

单位：1.湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室,武汉 430064; 2.湖北工程学院生命科学技术学院,湖北孝感 432000; 3.长江大学农学院,湖北荆州 434000

摘要：为探明小麦幼苗对不同氮素浓度的响应差异,设置高、低2种氮素浓度对12个不同基因型小麦进行营养液沙培,研究不同处理间小麦幼苗植株鲜重、叶片叶绿素含量、根系形态等的差异,并对植株谷氨酰胺合成酶(GS)活性以及氮素吸收利用相关基因表达差异进行分析;同时,根据不同基因型小麦材料的植株鲜重对其氮素利用效率进行评价。结果表明,氮素充分供应可显著提高植株鲜重;低氮条件下植株根冠比显著大于高氮水平下数值;氮素缺乏可以促进主根伸长、总根长和总根表面积的扩大,且不同基因型间主根长度差异显著。幼苗的叶绿素含量随着氮素浓度升高而增加。不同氮素浓度处理下小麦幼苗叶片的谷氨酰胺合成酶活性在小麦各基因型间表现不同。小麦TaNRT1.1 和TaNRT2.1 基因在低氮处理下表达量较高,且高氮效材料郑麦9023 和“410187”中2 个基因的转录量高于低氮效材料南农08Y611中的转录量。氮素浓度正向调控氮素同化基因TaGS2 的表达,而TaGS1 表达量则在基因型间和氮素处理间差异不大。

关键词：小麦,苗期,氮素响应

基金资助：国家重点研发计划项目(2017YFD0100805);湖北省自然科学基金项目(2018CFC798);粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室开放基金项目(2017lzsjj01)