摘 要：試驗采用土培方式，設置5個氮素水平來研究不同施氮量對烤煙氮代謝關鍵酶活性的影響。結果表明：施氮量在一定范圍內對烤煙氮代謝關鍵酶活性均有促進作用，但過高則產生抑制，且不同酶、不同生育時期的作用濃度并不相同。移栽后7d，煙葉硝酸還原酶活性(NRa)隨施氮量的增加呈先增加后降低的變化趨勢，施氮量≤5.45g/株時，增施氮肥可促進NRa，有利于NO.-3向NH3的轉化;>5.45g/株時，則因反應產物NO.-2或NH.+4濃度的增加抑制了NRa;煙葉谷氨酰胺合成酶活性(GSa)在旺長期和現蕾期時均隨施氮量的增加呈先增加后降低的變化趨勢，且GSa分別在5.45g/株、8.18g/株施氮量下達到最大值5.777U/g、18.713U/g，施氮量≤10.91g/株條件下增施氮肥可促進谷氨酸含成酶(GOGATa)，≥10.91g/株時，則因Glu濃度過高抑制GOGATa。

　　關鍵詞：烤煙;施氮量;酶活性

　　氮代謝是煙草最基本、最重要的代謝之一，其代謝強度、協調程度及在煙葉生長發育過程中的變化動態對煙葉品質形成具有重要影響[1-2]。外源氮濃度對烤煙氮代謝關鍵酶活性有著重要影響，據岳紅賓[3]、許晨曦[4]等報道，隨著外源氮素水平的提高，葉片中硝酸還原酶(NR)的活性(NRa)有上升趨勢，但王紅麗等[5]則認為，NR基因的表達量在不同供氮水平間并無明顯差異。何文高[6]研究表明，提高施氮量對煙葉中谷氨酰胺合成酶活性(GSa)起到促進作用;曾孝敏[7]的研究表明，隨著施氮量的增加，谷氨酸合成酶GOGATa增加，ANDREA等[8]研究認為，谷氨酰胺或天冬酰胺的體內積累對NR基因表達有負調控作用。由此可見，烤煙氮代謝關鍵酶活性不僅受氮濃度的誘導，還受到產物濃度的制約[9]。氮代謝產物過少或超量積累均不利于烤煙優良品質的形成，目前雖有研究表明氮代謝產物對NR的代謝過程進行反饋調節，但對氮代謝銨同化的反饋調節、施氮量對不同氮代謝產物影響的關聯性等少見報道。

　　為此，通過對不同施氮量下烤煙不同生育時期氮代謝關鍵酶(NR、GS、GOGAT)活性的測定，進一步探討烤煙氮代謝關鍵酶活性在不同施氮水平下的變化規律，以期為烤煙的氮代謝調控提供理論依據。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗地點與材料

　　試驗于 2018 年在安順平壩貴州大學-安順煙草研究基地溫室中進行。烤煙品種為云煙87。供試土壤為黃泥土，其基本理化性狀見表1。

　　1.2 試驗設計

　　采用土培試驗，設置5個N肥施用水平(以N計)，分別是T1：0g/株;T2：5.45g/株;T3：8.18g/株;T4：10.91g/株;T5：13.64g/株，設置3次重復。

　　土培用紫砂盆缽(30cm×35cm)，將風干過2mm篩的土壤12.5kg與烤煙專用復合肥(N：P2O5：K2O=10：11：12)混合后裝入，待煙苗四葉一心時，選取健壯均勻長相一致的進行移栽，每盆1株。團棵時再培土2.5kg/盆，同時施入追肥。供試肥料包括基肥與追肥，基肥在裝土時施入，追肥在團棵期施入。基肥中氮磷鉀肥以烤煙復合肥形式提供，追肥中氮肥、鉀肥以烤煙追肥(N：P2O5：K2O=13：0：26)形式提供，其中，氮、磷、鉀不足處理分別用尿素、普鈣、硫酸鉀補足。肥料用量按田間施用量折算為單株施用量(種植密度1100株/667m.2)，即氮肥施用量按設計方案施用，磷肥全部用作基肥，施用量為(以P2O5計)5.00g/株，鉀肥施用量為14.45g/株(以K2O計)。

　　1.3 測定方法及儀器

　　于移栽后7d(伸根期)、旺長期、現蕾期選取煙株中部葉進行酶活性測定。主要儀器：酶標儀(Bio Tek EON) 。測定方法參照文獻[10]。

　　1.4 數據處理

　　采用Microsoft Excel 2019進行試驗數據整理，利用DPS V7.05統計軟件分析。

　　2 結果與分析

　　2.1 施氮量對煙葉硝酸還原酶活性的影響

　　因伸根期煙葉樣品較少，故該期樣品為三次重復的煙葉混合樣品。從圖1可知，在烤煙移栽后7d，煙葉NRa隨施氮量的增加呈先增加后降低的變化趨勢;此時烤煙對氮的需求較小，施氮量≤5.45g/株時，增施氮肥可促進NRa，當高于5.45g/株時，可能是由于反應產物NO.-2或NH.+4濃度的增加抑制了NRa。旺長期，NRa隨施氮量的增加而增加，不施氮(T1)處理顯著低于其他各處理，施氮處理間差異不顯著，可能因為此時烤煙對氮素的吸收同化能力增強，反應產物NO.-2或NH.+4濃度雖隨著施氮量的增加有所上升，但未對NRa形成抑制。現蕾期，NRa的變化在各施氮水平之間與移栽后7d相似，在施氮量≤8.18g/株范圍內，不施氮處理在移栽后7d與T2、T3處理差異不大，而在現蕾期時則顯著低于其他處理，可能是因為現蕾期烤煙對氮的吸收量遠大于土壤的氮素供應量，而在移栽后7d兩者則較為接近，高于8.18g/株時，T4、T5處理NRa均受到反應產物NO.-2或NH.+4的抑制，但現蕾期的抑制作用低于移栽后7d，可能是此時烤煙對氮的吸收同化能力增強所致，對氮素的需求量較大，因此生產上施肥可適當提高基追比以滿足烤煙對氮素吸收利用的要求。

　　2.2 施氮量對煙葉谷氨酰胺合成酶活性的影響

　　谷氨酰胺合成酶(GS)是處于氮代謝中心的多功能酶，具有轉化酶和合成酶兩種酶活性，參與多種氮代謝的調節。GS對NH.+4的高親和力，使GS成為植物體內氨同化的主要途徑[11]。從圖2可知，移栽后7d，煙葉GSa隨施氮量的增加而降低，可能是此時大量的NH.+4促使GS將其合成為谷氨酰胺(Gln)，而Gln濃度增加抑制了GSa;在烤煙旺長期和現蕾期，煙葉GSa隨生育時期的推進而增加，隨施氮量的增加呈先增加后降低的變化趨勢，且GSa分別在T2、T3處理時達到最大值為5.777U/g、18.713U/g，不施氮(T1)處理在旺長期時顯著高于T5處理，與T3、T4處理間差異不顯著，而在現蕾期則顯著低于其他各處理，可能是烤煙對NH.+4的同化能力隨生育時期的推進而增強，當氮素供應量過多時，現蕾期T4、T5處理的代謝產物Gln對GSa的抑制作用較旺長期時低。

　　2.3 施氮量對煙葉谷氨酸合成酶活性的影響

　　谷氨酸合成酶(GOGAT)是植物體內氮素同化與循環的關鍵酶，也是GS/GOGAT循環過程中的限速酶，在氮同化途徑中，催化Gln與α-酮戊二酸轉變為谷氨酸(Glu)。從圖3可知，各處理煙葉GOGATa在整個生育期均隨施氮量的增加呈先增加后降低的變化趨勢，移栽后7d，T2處理煙葉GOGATa最高，T5處理最低;烤煙旺長期，不施氮(T1)處理GOGATa顯著低于T4處理，其余處理間差異不顯著，在施氮量≤10.91g/株范圍內，增施氮肥可促進GOGATa，可能是此時氮代謝產物Gln濃度增加促進GOGAT將Gln進一步同化為Glu，而高于10.91g/株時，則因Glu濃度過高抑制了GOGATa;在現蕾期時，GOGATa在T2處理時達到最大值為140.291nmol·min·g，而T5處理GOGATa顯著低于其他各處理，且T2與T4、T5間均達到顯著性差異，可能是此時烤煙氮代謝強度減弱，對Gln的同化能力下降，因此T5處理的代謝產物Glu對GOGATa的抑制作用相對于旺長期時較強。

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