低氮胁迫对不同光皮桦基因型苗期生长及生理生化特征的影响

作者：程丽丽; 潘樱; 林艳; 林仕雄; 童再康; 张俊红^*

来源：核农学报, 2020, 34(11): 2435-2443.

• 光皮桦
• 基因型
• 低氮胁迫
• 生物学响应

为探讨低氮胁迫对不同基因型光皮桦(Betula luminifera)生长及生理生化响应特性,本研究采用裂区设计,以光皮桦G49-3、G50-1和优3组培苗为材料,通过水培培养研究其在正常供氮(CK,15 mmol·L-1 NO3-)和低氮胁迫(LN,0.03 mmol·L-1 NO3-)条件下的苗期生长及生理生化响应。结果表明,低氮胁迫处理21 d后,3个光皮桦基因型的叶绿素含量、株高、地上部干重、地上氮含量和氮积累量均显著降低,其中G49-3降幅最大,G50-1降幅最小;3个光皮桦基因型根冠比、根系总根长、总表面积和平均直径均增加;叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)和硝酸还原酶(NR)活性降低,G50-1降幅最低。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明,相较于CK,低氮胁迫处理下3个光皮桦基因型叶和根中NRT1.1和NRT1.2均下调表达,而NRT2.1在根中上调表达,说明根中NRT2.1在低氮胁迫下的硝酸盐转运过程中发挥主要作用。综合隶属函数分析显示,G50-1平均隶属函数值(0.73)高于优3(0.44)和G49-3(0.34),表明G50-1耐低氮能力最强,而G49-3对低氮胁迫最敏感。本研究结果揭示了光皮桦响应低氮环境的生理机制,同时表明运用常规遗传改良手段筛选和培育耐低氮、氮高效利用的光皮桦良种是可行的。

• 单位
  浙江农林大学