化肥减量配施生物炭对烟叶NO合成以及AsA-GSH循环相关物质含量和酶活性的影响

作     者：李宇 范志伟 徐胜光 马焕锦 陈泽斌 洪永忠 杜伦丹 张锦文 LI Yu;FAN Zhiwei;XU Shengguang;MA Huanjin;CHEN Zebin;HONG Yongzhong;DU Lundan;ZHANG Jinwen

作者机构：昆明学院农学与生命科学学院云南昆明650214 云南省高校生物炭工程研究中心云南昆明650214 云南省农业科学院粮食作物研究所云南昆明650205 

出 版 物：《云南农业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Yunnan Agricultural University:Natural Science)

年 卷 期：2024年第39卷第4期

页      面：70-79页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：云南省科技计划项目(202202AE090015) 国家自然科学基金项目(42067009) 云南省地方高校联合专项(202001BA070001-180) 云南省教育厅研究生项目(2021Y719) 

主　　题：化肥减施 生物炭 非生物胁迫 抗氧化系统 

摘      要：【目的】研究化肥减施并配施生物炭对烟草连作障碍的缓解机制,尤其是其对烟株氮源及抗坏血酸—谷胱甘肽(ascorbate-glutathione,AsA-GSH)循环中酶和非酶抗氧化类物质、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、亚硝基硫醇(S-nitrosothiols,SNOs)等物质的影响。【方法】以云烟87为试验材料,设置5种单株化肥和生物炭施用量(T_(1):化肥30 g;T_(2):化肥30 g+生物炭300 g;T_(3):化肥45 g;T_(4):化肥45 g+生物炭300 g;T_(5):化肥60 g),通过测定烟叶中AsA-GSH循环系统中非酶类抗氧化剂、相关酶活性、MeJA和SNOs的含量,分析不同处理对烟草抗氧化系统的影响。【结果】(1)T_(5)处理下,烟叶硝酸还原酶活性和一氧化氮(nitric oxide,NO)含量分别为244.01 IU/L和150.05μmol/g,与之相比,T_(2)处理分别显著降低了15.50%和17.53%;(2)T_(5)处理下,烟叶SNOs含量和亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase,GSNOR)活性分别为114.76 pg/mL和147.42 IU/L,与之相比,T_(2)和T_(4)处理的SNOs含量分别显著提高了9.72%和17.78%,GSNOR活性分别显著降低了31.93%和39.00%;(3)T_(5)处理下,烟叶的AsA、GSH、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶和MeJA水平分别为266.04μg/g、75.03 ng/L、66.14 ng/L、162.77 ng/L、17.66 ng/L和36.85 nmol/L,与之相比,T_(2)和T_(4)处理的GR活性分别显著提高了88.34%和123.14%,MeJA含量分别显著提高了6.90%和17.26%。【结论】化肥减施并配施生物炭可以降低逆境条件下烟叶的NO含量,通过NO调节SNOs含量、GSNOR活性、AsA-GSH循环相关物质含量和酶活性以及MeJA的合成来维持氧化还原平衡,缓解连作障碍对植株的应激反应,提高烟株的抗性。