上海交通大学博士论文答辩ppt

不同氮素对番茄幼苗株高和生物量积累的影响
100
申 粉 918 Shenfen918
80
NO3--N
60
NH4+-N
Gly-N
40
沪 樱 932 932 Huying 932
20
0 8000 申 粉 918 Shenfen918
沪 樱 932 932 Huying 932
6000
4000
2000
0
8
16
申 粉 918 Shenfen 918
120
NO3--N
NH4+-N
80
Gly-N
沪 樱 932 Huying 932
40
0
8
16 24 32 8
16 24 32
处理后天数 Days after treatments
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.12.
不同氮素形态对番茄木质部、韧皮部汁液氮含量及其分泌速率的影响
52
39
26 申 粉 918 Shenfen918
13 沪 樱 932 Huying932
0
0.0
1.5
3.0
4.5
6.0
甘 氨 酸 浓 度 Glycine-N concentration (mM)
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.15.
不同氮素形态对无菌水培番茄GS酶活性的影响
不同甘氨酸态氮浓度对无菌水培番茄地上部、根系NR活性的影响
15 申 粉 918 Shenfen918
CK
12
1.5 Gly
3.0 Gly
a
6.0 Gly
9
6
b
c
c
3
0 地 上 部 Shoot
a b cc 根 系 Root
7.23±0.52a
申粉 918
沪樱 g932
Total N content (mg﹒kg-1)
N exudation rate ( mg﹒(plant 12h) -1)
Total N content (mg﹒kg -1)
N exudation rate ( mg﹒(plant 12h) -1)
36.8±4.3c 202.9±30.7a 131.6±17.9b
Total N (mg plant-1 DW)
0.43 ±0.1a 1.3 ±0.1b 0.8 ±0.1ac 0.6 ±0.2a 0.9 ±0.1bc 1.2 ±0.2b 0.7 ±0.2a 1.6 ±0.1b 0.9 ±0.1a 0.9 ±0.14a 1.3 ±0.2b 1.9 ±0.4b
TFAA (mg g-1 FW)
Soluble protein (mg g-1 FW)
Shoot 5.3 ±0.3a 8.2 ±0.5b 12.3 ±1.1c 7.8 ±1.0b 13.6 ±0.8c 16.4 ±2.4d 6.8 ±0.5a 10.7 ±1.1b 16.0 ±1.4c 12.4 ±0.9b 17.6 ±0.8c 25.1 ±1.2d
Streeter et al. (2000); Näsholm (2001); McKane (2002);
Gly是土壤中含量最高的游离氨基酸，也是分子量最小，结构最简单的氨基 酸，因此成为植物有机营养氨基酸态氮研究的理想氮源。
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.5.
土壤有机氮—生态系统中有机氮对植物的潜在有效性
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.3.
有机氮源（ON）利用—植物氮源利用的多样性 ❖ 极端环境野生植物（白毛羊胡子草、莎草）对ON的吸收 ❖ 作物（水稻、番茄等 ）对氨基酸态N的吸收 ❖ 植物对根际氨基酸分泌物的再吸收 ❖ 菌根对植物吸收ON的促进作用
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
Cultivar Shenfen918
Huying 932
Treatmentwenku.baidu.com
CK (N free) SN AC
1.5 Gly 3.0 Gly 6.0 Gly CK (N free)
SN AC 1.5 Gly 3.0 Gly 6.0 Gly
Dry weight (mg plant-1)
18.2 ±1.4a 40.6 ±4.9bc 29.4 ±4.3ac 21.7 ±2.4a 38.1 ±3.1c 50.7 ±6.2b 19.2 ±1.8a 50.9 ±2.7b 35.7 ±3.4c 24.8 ±1.9a 51.3 ±4.2b 62.7 ±5.7d
24
32 8
16
24
32
处理后天数 Days after treatments
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.10.
可溶性糖含量 Soluble sugar content (ug/g FW)
不同氮素对番茄幼苗可溶性糖的影响
600 500
申粉
918 Shenfen918 叶片 leaf a
.14.
总 氮 量 total N (mg plant-1 DW) 干物 质重 Dry weight (mg plant-1)
不同甘氨酸浓度与无菌水培番茄总氮量及干物质重的关系
2.0
65
1.5
1.0
0.5
申 粉 918 shenfen918
沪 樱 932 Huying932
0.0 0.0 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 甘 氨 酸 浓 度 Glycine-N concentration (mM)
GS activity (OD540 h-1 g-1 FW)
7 A
6
5
CK SN AC 3.0 Gly
4
3
2 a
1
b
b
b
0
shoot
a B
a
b
c
c
a
c bc
b
c
b b
root
shoot
root
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.16.
NR 活性 Nrase acticity (NO2- umol ( g h)-1 FW)
Total N content (mg﹒kg -1)
N exudation rate ( mg﹒(plant 12h) -1)
3.79±0.35b
438.1±38.4c
3.61±0.31c
2.84±0.44b
2413.1±54.9a
4.34±0.18b
5.79±0.17a
1808.7±30.1b 韧皮部
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.6.
生态系统可溶性有机氮循环
Shoot SOM Root SOM MB SOM Sorbed
Labile DON
Stable Stable SOM DON
Solution phase
Plant and microbial
?
?
?
Labile ?
DON
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.2.
1. 论 文 背 景
❖ 氮是植物生长最重要的元素之一，亦是全球生态系统物质循环的重要组成部分 ❖ 土壤有机氮直接或间接影响微生物活性及氮养分的生物有效性，是矿质氮的源和汇 ❖ 土壤有机氮矿化被认为是调节生态系统营养循环和全球碳循环的重要过程 ❖ 植物有机氮营养现象的深刻揭示 ❖ 传统的矿质营养观念的改变导致许多生态学问题的再认识
Shoot 0.2 ±0.01a 0.15 ±0.02a 0.4 ±0.01b 0.4 ±0.02b 0.5 ±0.03b 0.9 ±0.1c 0.2 ±0.01a 0.2 ±0.01a 0.5 ±0.1b 0.4 ±0.03b 0.6 ±0.07b 1.0 ±0.4c
Root 0.2 ±0.03ac 0.20 ±0.01a 0.4 ±0.02b 0.3 ±0.01c 0.3 ±0.01c 0.7 ±0.03d 0.3 ±0.04a 0.2 ±0.05a 0.5 ±0.07b 0.3 ±0.01ab 0.4 ±0.04ab 0.91 ±0.1c
土壤中各种N素形态
❖ 土壤可溶性有机氮来源：有机质分解的中间产物、施入的有机肥料和作物秸杆、微生 物和根系的代谢产物和分泌物等
❖ 土壤氮素主要以有机态氮形式存在，约占土壤全氮的90%以上 ❖ 土壤SON和土壤DON ❖ 土壤活性有机氮 ❖ 土壤游离氨基酸：有可观的数量(浓度或库大小)；有足够大的通量
N forms
NO3--N NH4+-N Gly-N
N forms NO3--N NH4+-N Gly-N
Total N content (mg﹒kg-1)
518.7±17.3c 2585.2±129.3a 1653.8±76.3b
木质部
申粉 918
沪樱 g932
N exudation rate ( mg﹒(plant 12h) -1)
NH4+
NO3-
Stable DON
Leached
Leached
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.7.
2. 研究思路和主要内容
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.8.
3. 番茄对有机氮的吸收利用特性
❖ 主要内容
▪ 氨基酸态氮对番茄幼苗生长、碳氮积累的影响 ▪ 番茄氨基酸态氮营养效应机理 ▪ 有机氮对番茄的氮营养贡献率
0.34±0.01 b 0.22±0.02 c 0.53±0.01a
45.9±6.9c 204.7±27.8a 155.3±20.3b
0.41±0.01b 0.30±0.0c 0.73±0.02a
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.13.
不同氮素形态及甘氨酸浓度对无菌水培番茄生长及氮代谢产物的影响
❖ 材料和方法
▪ 供试作物：申粉918（大番茄）；沪樱932（樱桃小番茄） ▪ 试验体系：开放水培、无菌水培、土壤－植物微区模拟试验 ▪ 供试氮源：NO3-,NH4+ 和Gly-N以及0,1.5,3.0,6.0mM 四种浓度的Gly-N
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.9.
生物量 Biomass (mg plant-1) 株高 Plant height (cm)
博士论文答辩
Shanghai Jiao Tong University
番茄对有机氮的吸收及土壤可溶性有 机氮行为特性研究
博士生：XXX 导 师：XXX 教授 专 业：蔬菜学 研究方向：植物营养生理生态
2020年4月3日
1
论文内容提要
1. 论文的背景 2. 研究思路和主要内容 3. 番茄对有机氮的吸收利用特性 4. 土壤可溶性有机氮行为特性 5. 主要结论 6. 后续工作展望
c
0
24d 32d 24d 32d 24d 32d 24d 32d
处理后天数(days after treatments)
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
.11.
植株总 氮量 Plant total N amount (mg plant-1)
不同氮素对番茄幼苗植株氮积累的影响
160
Root 5.7 ±0.2a 6.8 ±0.4ab 8.9 ±0.3c 8.2 ±0.4bc 9.5 ±0.9c 15.2 ±0.8d 7.4 ±0.4a 8.8 ±0.4ab 11.6 ±1.1c 10.6 ±8.2bc 12.2 ±0.6c 20.6 ±1.8d
2020/4/3
博士论文答辩—有机氮吸收及其行为特性
非无菌条件下的水培或土培 土壤盆栽
田间模拟试验
田间试验
文献来源
Turnbull et al. (1996); Raab (1999); Thornton (2001)
Blaudez et al. (2001);Kielland (1994) Persson and Näsholm (2001) Bajwa and Read (1985)
申粉918 Shenfen918 根系 Root
沪樱
932 Huying932 沪樱 932 Huying932
叶片 leaf
根系 Root
600 500
400
b
c
300
a
200 c b
100
0
aa b
aa b
a b c
a b
c
NO3--N NH4+-N
400
Gly-N
a
300
200
a
b
b
c 100
.4.
植物对氨基酸的吸收
氨基酸种类
甘氨酸
谷氨酸、天（门）冬 氨酸
15种自由氨基酸 丙胺酸
丙胺酸、丝氨酸、谷 氨酸、甘氨酸、天
（门）冬氨酸 精氨酸、甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸、丝氨酸、精 氨酸、苯丙氨酸
谷氨酸、甘氨酸、 赖 氨酸
甘氨酸
试验方法
水培植株完全培养或切根离体培养 水培切根离体培养 水培切根离体培养 苗期水培 无菌水培 非无菌水培
Cliquet et al. (1997)
Öhlund and Näsholm (2001) Näsholm et al. (2000); Miller et al.
(2003); Weigelt et al. (2003) Alexandra Weigelt et al. (2005)
Henry and Jefferies (2003b)