叶面喷施氮肥和钾肥对葡萄生长影响的初步研究
摘要：本文通过对盛花期和果实膨大期葡萄叶片喷施不同种类和浓度的钾肥和氮肥，研究了不同种类及浓度的钾肥和氮肥对葡萄生长发育的影响；通过对钾吸收相关基因VvHAK13、VvKEA2，以及氮代谢基因VvGHD、VvNiR、VvNR、VvGS和VvAS进行表达分析，研究了不同种类及浓度钾肥对钾吸收相关基因的影响和不同种类及浓度氮肥对氮循环相关基因的影响。结果表明，叶面喷施2种钾肥均可以明显促进葡萄生长发育和钾吸收相关基因的表达，2种钾肥效果为：K2SO4＞KCl。VvHAK13的表达在盛花期和果实膨大期均受到喷施2种钾肥的抑制。VvKEA2的表达则受到喷施钾肥的促进。盛花期K2SO4和KCl的最适喷施浓度为0.2%；果实膨大期2种钾肥的最适喷施浓度均为0.5%。氮代谢的5个基因在葡萄叶面喷施不同种类氮肥后不同时间段的表达量存在显著差异，适宜浓度氮肥对基因诱导效果极显著且时间较长，其中以尿素处理的效果最为显著，硝酸铵处理诱导基因表达的时段较为集中。本研究从生理和分子水平阐释了叶片喷施氮钾肥对葡萄生长发育的影响，以期对葡萄生产及精确农业的发展提供一定参考。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 4
1 材料与方法 4
1．1 实验材料 4
1．1．1 供试材料 4
1．1．2 化学试剂 4
1．2 实验方法 4
1.2.1 试验设计 4
1.2.2 RNA的提取纯化与cDNA的合成 5
1.2.3 叶绿素含量的测定 5
1.2.4 荧光定量PCR 5
2 结果与分析 6
2．1 叶面喷施不同浓度钾肥对坐果率的影响 6
2.2叶面喷施不同浓度氮钾肥对叶片和新梢生长情况的影响 7
2.3叶面喷施不同浓度氮钾肥对叶片叶绿素含量的影响 8
2.4叶面喷施不同浓度钾肥对钾吸收相关基因表达的影响 9
2.4.1叶面喷施2种钾肥对VvHAK13表达的影响 9
2.4.2叶面喷施2种钾肥对VvKEA2表达量的影响 9
2.5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
叶面喷施不同浓度氮肥对氮代谢基因表达的影响 10
3讨论 11
致谢 12
参考文献 12
叶面喷施氮肥和钾肥对葡萄生长影响的初步探究
引言
葡萄是世界性主要水果，也是我国主要栽培的落叶果树之一。施肥是葡萄生长发育中重要的农事操作，葡萄施肥时间的选择往往都是根据作物的生长情况或物候期，是一种经验性的操作，难以做到指导当年精确的水平，这不仅没有达到施肥的最佳效果，而且造成肥料的浪费以及由此引起的环境污染[1]。
钾是植物生长的三大元素之一，也是植物体内多种酶的活化剂，在维持细胞内离子平衡、调节气孔开闭、控制二氧化碳和水分进出、促进光合产物合成与运转以及延缓叶片的衰老、增加叶片的叶绿素含量等方面起着重要的作用[25]。
由于钾肥种类繁多，传统的施肥方法由于对不同种类钾肥特性、肥效、以及和作物的匹配性缺少科学的认识，造成钾肥的施用缺乏针对性，大大降低了钾肥的施用效益。而随着葡萄分子生物学，以及基因组学研究的深入，特别是葡萄全基因的测序为科学指导葡萄施肥提供了全新的思路和条件[67]。
氮在土壤矿质元素里是植物生长发育过程中所必需的大量元素之一，氮素不仅是促进葡萄生长发育的重要物质基础，与葡萄的营养生长与生殖生长密切相关，而且对于葡萄营养器官的构建、品质的形成以及产量的提高均起着不可代替的调节作用。例如，于花期施用氮肥虽然会延迟浆果可溶性固形物含量的增高，但可促进坐果率提高，增加果实产量。不同的葡萄品种，其树体内氨基酸的含量组成、浆果中氮的积累以及对氮素的需求多少也会有所差异。生产当中利用科学施氮提高葡萄浆果中氨基酸含量水平对于增加酿酒葡萄的质量是非常必要的。氮素供应的充分与否和植物氮素营养的优劣，在相当大的程度上左右着植物的生长发育状况。葡萄树体内缺乏氮素，一方面可导致树体的生长速度延缓，产量下降；另外一个方面可使种子籽粒蛋白质含量下降，降低品质（初建青，2012）。尽管氮素是影响内在品质和提高葡萄产量的重要元素之一，但只有适时适量地供应，科学施肥，葡萄生命活动才能正常进行，果实品质优良（贺普超，1999）。
氮代谢是一个相当重要的生理过程，它直接影响到作物的产量和品质。氮代谢关键酶在氮的同化过程中起着不可或缺的作用[8]，如硝酸盐还原酶（Nitrate reductase，NR）、亚硝酸还原酶（Nitrite reductase，NiR）、谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase，GS）、谷氨酸脱氢酶（Glutamate dehydrogenase，GDH）和天冬酰胺合成酶（Asparagine synthetase，AS）等。
本文通过对盛花期和果实膨大期葡萄叶片喷施不同种类和浓度的钾肥和氮肥，研究了不同种类及浓度的钾肥和氮肥对葡萄生长发育的影响；通过对钾吸收相关基因VvHAK13、VvKEA2，以及氮代谢基因VvGHD、VvNiR、VvNR、VvGS和VvAS进行表达分析，研究了不同种类及浓度钾肥对钾吸收相关基因的影响和不同种类及浓度氮肥对氮循环相关基因的影响。结果表明，叶面喷施2种钾肥和2种氮肥均可以明显促进葡萄生长发育和相关基因的表达。
1 材料与方法
1．1 实验材料
1．1．1 供试材料 本研究中喷施钾肥所用葡萄植株是江苏省句容市农博园种植的树龄为5年生的‘夏黑’（V. vinifera×V. labrusca ‘Sumerblack’）葡萄，喷施氮肥所用葡萄植株是取自大学江浦试验基地，选用8年生树势较好且基本相同的藤稔葡萄( V. vinifera × V. Labrusca ‘Fujiminori’) 。
1．1．2 化学试剂 K2SO4、KCl均购自南京化学试剂有限公司，尿素、硝酸铵由国药集团化学试剂有限公司提供，有效成份≥99%。反转录试剂盒购自南京基天生物技术有限公司。荧光定量染料SYBR GreenⅠ购自上海浦迪生物科技有限公司。所用引物由北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司合成。
1．2 实验方法
1.2.1 试验设计 叶面喷肥处理分别于盛花期（2014年5月25日）和果实膨大期（2014年8月16日）进行。选长势基本一致（长度和粗度）的葡萄植株，于上午7点对葡萄叶面和叶背分别喷施0.2%、0.5%、0.8%（质量比）的硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)、尿素（CO(NH2)2）、和硝铵（NH4NO3）溶液，并喷施清水为对照。喷施量以叶面滴水为度。每个处理设3次重复。喷施后分别于0h、6h、12h、24h、48h后采第15个节位长枝条上的第9、10节位的成熟叶片，液氮处理后40℃保存备用。于10天后采上述节位的成熟叶片，测量叶绿素含量。每个植株上随机选取5个枝条于喷施前和喷施后10天测量其成熟叶的长与宽，新梢长度，计算叶片大小增长率和新梢生长率。施肥后，每个植株上选取5个花序数花蕾数，待坐果后统计坐果数，计算坐果率。
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摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 4
1 材料与方法 4
1．1 实验材料 4
1．1．1 供试材料 4
1．1．2 化学试剂 4
1．2 实验方法 4
1.2.1 试验设计 4
1.2.2 RNA的提取纯化与cDNA的合成 5
1.2.3 叶绿素含量的测定 5
1.2.4 荧光定量PCR 5
2 结果与分析 6
2．1 叶面喷施不同浓度钾肥对坐果率的影响 6
2.2叶面喷施不同浓度氮钾肥对叶片和新梢生长情况的影响 7
2.3叶面喷施不同浓度氮钾肥对叶片叶绿素含量的影响 8
2.4叶面喷施不同浓度钾肥对钾吸收相关基因表达的影响 9
2.4.1叶面喷施2种钾肥对VvHAK13表达的影响 9
2.4.2叶面喷施2种钾肥对VvKEA2表达量的影响 9
2.5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
叶面喷施不同浓度氮肥对氮代谢基因表达的影响 10
3讨论 11
致谢 12
参考文献 12
叶面喷施氮肥和钾肥对葡萄生长影响的初步探究
引言
葡萄是世界性主要水果，也是我国主要栽培的落叶果树之一。施肥是葡萄生长发育中重要的农事操作，葡萄施肥时间的选择往往都是根据作物的生长情况或物候期，是一种经验性的操作，难以做到指导当年精确的水平，这不仅没有达到施肥的最佳效果，而且造成肥料的浪费以及由此引起的环境污染[1]。
钾是植物生长的三大元素之一，也是植物体内多种酶的活化剂，在维持细胞内离子平衡、调节气孔开闭、控制二氧化碳和水分进出、促进光合产物合成与运转以及延缓叶片的衰老、增加叶片的叶绿素含量等方面起着重要的作用[25]。
由于钾肥种类繁多，传统的施肥方法由于对不同种类钾肥特性、肥效、以及和作物的匹配性缺少科学的认识，造成钾肥的施用缺乏针对性，大大降低了钾肥的施用效益。而随着葡萄分子生物学，以及基因组学研究的深入，特别是葡萄全基因的测序为科学指导葡萄施肥提供了全新的思路和条件[67]。
氮在土壤矿质元素里是植物生长发育过程中所必需的大量元素之一，氮素不仅是促进葡萄生长发育的重要物质基础，与葡萄的营养生长与生殖生长密切相关，而且对于葡萄营养器官的构建、品质的形成以及产量的提高均起着不可代替的调节作用。例如，于花期施用氮肥虽然会延迟浆果可溶性固形物含量的增高，但可促进坐果率提高，增加果实产量。不同的葡萄品种，其树体内氨基酸的含量组成、浆果中氮的积累以及对氮素的需求多少也会有所差异。生产当中利用科学施氮提高葡萄浆果中氨基酸含量水平对于增加酿酒葡萄的质量是非常必要的。氮素供应的充分与否和植物氮素营养的优劣，在相当大的程度上左右着植物的生长发育状况。葡萄树体内缺乏氮素，一方面可导致树体的生长速度延缓，产量下降；另外一个方面可使种子籽粒蛋白质含量下降，降低品质（初建青，2012）。尽管氮素是影响内在品质和提高葡萄产量的重要元素之一，但只有适时适量地供应，科学施肥，葡萄生命活动才能正常进行，果实品质优良（贺普超，1999）。
氮代谢是一个相当重要的生理过程，它直接影响到作物的产量和品质。氮代谢关键酶在氮的同化过程中起着不可或缺的作用[8]，如硝酸盐还原酶（Nitrate reductase，NR）、亚硝酸还原酶（Nitrite reductase，NiR）、谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase，GS）、谷氨酸脱氢酶（Glutamate dehydrogenase，GDH）和天冬酰胺合成酶（Asparagine synthetase，AS）等。
本文通过对盛花期和果实膨大期葡萄叶片喷施不同种类和浓度的钾肥和氮肥，研究了不同种类及浓度的钾肥和氮肥对葡萄生长发育的影响；通过对钾吸收相关基因VvHAK13、VvKEA2，以及氮代谢基因VvGHD、VvNiR、VvNR、VvGS和VvAS进行表达分析，研究了不同种类及浓度钾肥对钾吸收相关基因的影响和不同种类及浓度氮肥对氮循环相关基因的影响。结果表明，叶面喷施2种钾肥和2种氮肥均可以明显促进葡萄生长发育和相关基因的表达。
1 材料与方法
1．1 实验材料
1．1．1 供试材料 本研究中喷施钾肥所用葡萄植株是江苏省句容市农博园种植的树龄为5年生的‘夏黑’（V. vinifera×V. labrusca ‘Sumerblack’）葡萄，喷施氮肥所用葡萄植株是取自大学江浦试验基地，选用8年生树势较好且基本相同的藤稔葡萄( V. vinifera × V. Labrusca ‘Fujiminori’) 。
1．1．2 化学试剂 K2SO4、KCl均购自南京化学试剂有限公司，尿素、硝酸铵由国药集团化学试剂有限公司提供，有效成份≥99%。反转录试剂盒购自南京基天生物技术有限公司。荧光定量染料SYBR GreenⅠ购自上海浦迪生物科技有限公司。所用引物由北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司合成。
1．2 实验方法
1.2.1 试验设计 叶面喷肥处理分别于盛花期（2014年5月25日）和果实膨大期（2014年8月16日）进行。选长势基本一致（长度和粗度）的葡萄植株，于上午7点对葡萄叶面和叶背分别喷施0.2%、0.5%、0.8%（质量比）的硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)、尿素（CO(NH2)2）、和硝铵（NH4NO3）溶液，并喷施清水为对照。喷施量以叶面滴水为度。每个处理设3次重复。喷施后分别于0h、6h、12h、24h、48h后采第15个节位长枝条上的第9、10节位的成熟叶片，液氮处理后40℃保存备用。于10天后采上述节位的成熟叶片，测量叶绿素含量。每个植株上随机选取5个枝条于喷施前和喷施后10天测量其成熟叶的长与宽，新梢长度，计算叶片大小增长率和新梢生长率。施肥后，每个植株上选取5个花序数花蕾数，待坐果后统计坐果数，计算坐果率。
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