氮素和红蓝复合光配比对苋菜幼苗亚硝酸还原酶活性及其基因表达的影响

陈 何 王 乐 赵春丽 肖 昉 郑友峰 刘生财

(福建农林大学 园艺植物生物工程研究所，福州 350002)

苋菜(AmaranthustricolorL.)是石竹目苋科苋属下的一年生草本植物，茎叶茂盛，在我国南北各地均有栽培，是夏季的主要蔬菜之一，苋菜不论茎叶还是种子均具有营养价值和药用价值[1]。为了保证苋菜周年生产，可以利用光源植物工厂进行生产。而营养元素和光照是植物工厂最重要的2个调控因素[2]。氮素是植物生长发育所必须的基本营养元素之一，在植物生长发育中发挥着重要作用，直接影响蔬菜的产量和品质。硝态氮(NO3-)和铵态氮(NH4+)是植物吸收和利用的2种主要的无机氮素形态，影响植物的氮素同化过程，调控植物生长[3-4]。亚硝酸还原酶(nitrite reductase，NiR)是氮素同化途径的关键控制酶[5]。与硝酸还原酶(nitrate reductase，NR)相比较,有关NiR的研究较少。Lahners等[6]首先提出了玉米NiR分子结构。随后在菠菜、水稻、烟草、拟南芥、白菜和小麦等高等植物中均克隆出NiR基因[7-11]。此外，光质对植物氮代谢关键酶表达调控也有着十分重要的作用，在对水稻、番茄、黄瓜和烟草等作物的研究中发现[12-15]，蓝光处理可提高植株NiR基因的相对表达量，有效改善氮代谢，进而促进其总氮升高；而红光有利于提高植株碳水化合物含量，能够促进植株茎粗和干鲜重[13]。近年来的研究发现红蓝组合光能够显著提高植物氮代谢相关酶活性和植株体内游离氨基酸含量[16]；增加红蓝复合光中蓝光比例可增强苦瓜幼苗和桑树幼苗叶片氮代谢[17-18]。

但是目前对于不同……