植物对氮素的吸收
作物吸收氮素的主要形态
作物吸收氮素的主要形态引言氮素是植物生长必需的元素之一，在土壤中存在多种形态。
植物对氮素的吸收主要以两种形态为主：铵态氮和硝态氮。
本文将对这两种形态的氮素吸收机制、影响因素以及其对植物生长发育的影响进行全面、详细、完整且深入的探讨。
铵态氮的吸收铵态氮的来源铵态氮（NH4+）主要来自土壤中的硝态氮还原、有机质分解以及化肥施用等多种途径。
在土壤中，铵态氮往往与阳离子交换复合形成固定态铵。
铵态氮的吸收机制植物对铵态氮的吸收主要通过根毛吸附和根细胞主动转运两个步骤进行。
根毛吸附根毛表面的负电荷使其能有效地吸附带正电荷的铵态氮。
根毛吸附对铵态氮的吸收提供了一个初级的屏障，有效降低了土壤中的铵态氮丧失。
根细胞主动转运在根毛吸附后，铵态氮通过根细胞的质膜转运蛋白进入细胞内。
这个过程通常需要消耗能量，并与质膜电位和pH的变化有关。
铵态氮的调控机制铵态氮的吸收可受到植物体内多种生理调控机制的影响。
其中，根毛表面的负电荷和神经介质的作用是两个重要因素。
根毛表面的负电荷根毛表面的负电荷可以阻止土壤中的阳离子进入根毛，从而增加铵态氮的吸收量。
植物通过调节根毛上负电荷的密度和分布来适应土壤中铵态氮的浓度变化。
神经介质的作用神经介质可以通过调节植物体内的钙离子浓度来调控根毛细胞对铵态氮的吸收。
铵态氮的对植物生长发育的影响铵态氮的供应对植物的生长发育具有重要影响。
适宜的铵态氮供应可以促进植株生长和增加产量，但过量的铵态氮则可能导致氮素过剩和根系发育不良等问题。
硝态氮的吸收硝态氮的来源硝态氮（NO3-）是土壤中的主要氮素形态之一，它通常来自于大气中的沉降和土壤中的氧化亚氮。
硝态氮的吸收机制植物对硝态氮的吸收主要通过根细胞的主动转运和根毛对流两个过程进行。
根细胞的主动转运根细胞通过质膜上的硝酸盐转运蛋白将土壤中的硝态氮进入细胞内。
这个过程需要消耗能量，并与质膜电位和pH的变化有关。
根毛对流根毛对流是硝态氮进入根组织的另一种重要途径。
氮在植物生长中发挥的作用
氮在植物生长中发挥的作用氮是植物生长所需的重要营养元素之一，它在植物生长中发挥着重要的作用。
本文将从土壤中氮的吸收、氮在植物体内的转化和氮的合成与植物生长的关系等方面来阐述氮在植物生长中的作用。
氮在植物生长中起到了重要的营养供应作用。
植物通过根系吸收土壤中的氮元素，氮元素进入植物体内后，参与了植物体内多种生物化学过程。
例如，氮元素是构成植物蛋白质的重要组成部分，蛋白质是植物体内最基本的生物分子之一，参与了植物的生长发育和代谢过程。
此外，氮还参与了植物体内的核酸合成、酶的合成等重要生物化学过程，从而为植物的正常生长提供了必要的营养支持。
氮在植物体内的转化对植物生长也具有重要的影响。
植物体内的氮元素可以通过转化过程在不同的化合物间进行转移。
例如，植物体内的氮元素可以转化为氨基酸，然后再转化为蛋白质。
氮元素还可以转化为其他氮化合物，如硝酸盐和铵盐等。
这些转化过程不仅能够调节植物体内氮的利用效率，还能够调节植物对不同形式氮的吸收和利用能力，以适应不同环境条件下的生长需求。
氮还参与了植物体内的合成代谢过程。
植物体内的一些重要代谢产物，如氨基酸、激素和次生代谢产物等，都与氮元素有关。
植物体内的氨基酸是构成蛋白质的基本单位，激素对植物生长和发育起到了重要调节作用，次生代谢产物具有抗逆性和药用价值等。
这些代谢产物的合成都离不开氮元素的参与，因此，氮元素在植物体内的合成代谢过程中起到了至关重要的作用。
氮在植物生长中发挥着重要的作用。
它在植物体内参与了蛋白质的合成、核酸的合成、酶的合成等重要生物化学过程，为植物的正常生长提供了必要的营养支持。
此外，氮还参与了植物体内的氮转化过程和合成代谢过程，调节了植物对不同形式氮的吸收和利用能力，以适应不同环境条件下的生长需求。
因此，合理的氮营养管理对于提高植物生长的健康和产量具有重要意义。
通过合理施肥、优化土壤氮素供应和调节植物氮代谢等措施，可以提高氮的利用效率，提高植物的生长质量和产量。
氮的吸收和利用在植物生长中的作用
氮的吸收和利用在植物生长中的作用氮是植物生长和发育必需的重要元素之一，其吸收和利用对于植物生长具有重大影响。
下面将分几个方面讨论氮的吸收和利用在植物生长中的作用。
一、植物氮的吸收植物吸收氮的方式主要有两种，分别是根系吸收和叶片吸收。
根系吸收是大多数植物获取氮素的主要途径，它需要通过根系吸收地下水中的氮元素，这种过程是与植物长势和生长的健康密切相关的。
叶片吸收则是少部分植物特有的吸收方式，适用于那些寄生于其他植物的植物。
植物吸收氮元素的速度和效率是能否达到良好生长的决定性因素之一。
在一定程度上，影响氮吸收效率的因素有很多，其中包括土壤中氮的形态、水分、温度和其他生长因素的影响。
二、氮的利用当植物吸收到氮元素之后，该元素会通过根系尽可能快地运输到植物体的其他组织下，为植物的生长发育提供足够的能量和物质。
氮元素在植物体中的利用方式分为抗氧化作用、合成蛋白质以及其他代谢过程。
1. 植物中氮的抗氧化作用氮在植物体中还扮演着抗氧化剂的角色，它们可以帮助植物减轻氧化损伤，起到一定保护和修复植物组织的作用。
氮化物可以转变为一些氮气化合物来侧抑自由基的反应，减缓细胞退化，延缓衰老过程，提高植物的免疫力。
2. 植物中氮的合成蛋白质作用氮元素在植物体内是构建蛋白质的基础元素之一，蛋白质是植物中组成物质的重要成分，而又是植物生命活动不可缺失的重要组成部分之一。
氮在植物体内的缺失会导致蛋白质的生成停滞或下降，严重的话甚至会影响植物的生长和发育。
3. 其他代谢过程氮元素在植物体内还会参与一些代谢过程，比如植物体内的酸碱平衡、糖和脂肪代谢的调节等等，这些都离不了氮元素的参与。
三、氮的作用氮作为植物生长的基本元素之一，在植物的各个阶段都扮演着不同的作用。
在植物发芽和幼嫩生长期，氮元素的缺失往往会导致营养不良。
而在植物的成熟期，氮元素则具有促进植物生长的作用。
1. 植物幼苗期在幼苗期，氮元素发挥的作用主要是促进植物萌发和生长，加速植物组织的发育。
氮素吸收和利用的调控机制及其应用
氮素吸收和利用的调控机制及其应用氮素是植物生长所必需的元素之一，同时也是限制植物生长和作物产量的关键因素之一。
因此，对于氮素的吸收和利用机制及其调控有着重要的研究意义和实践价值。
本文将重点介绍氮素吸收和利用的调控机制及其应用。
一、氮素的吸收和利用氮元素在土壤中以离子形式存在，进入植物体内需要通过植物根系的吸收。
植物根系吸收氮素的主要方式是通过利用根毛增加根系吸收面积和分泌酸性物质促进氮素的转化和吸收。
吸收后的氮元素主要为硝酸盐和铵盐两种形式，其中，硝酸盐吸收量更大，但铵盐对植物的生长和发育有着重要的作用。
植物体内，氮元素主要存在于蛋白质、核酸和色素等有机化合物中，同时也存在于氨基酸和其他含氮化合物中。
二、氮素的调控机制1. 溶解有机质氮的释放：土壤中的有机质是植物吸收氮元素的重要源之一，其溶解有机质中的氮元素需要通过微生物的分解作用释放出来，以供植物吸收利用。
因此，土壤的微生物数量和分解能力对于氮素的利用具有关键的作用。
2. 植物内在调控：植物内部的调控机制对于氮素的吸收和利用也有着重要的作用。
植物可以通过根际渗透压调节氮素的吸收速率和量，同时也可以通过扩大根系吸收面积提高氮素的吸收效率。
此外，植物中的氮素转运系统也会影响氮素的吸收和利用。
3. 外源调控：外源调控包括土壤肥力调控和施肥方法调控两个方面。
土壤肥力的调控主要针对土壤的氮素含量和氮素形态进行，而施肥方法的调控则主要针对施肥时间、剂量、方式等进行。
三、氮素应用的实践价值1. 提高作物产量：氮是植物生长和发育所必需的关键元素之一，因此在适量施用的前提下，氮素可以有效提高作物的产量和质量。
2. 节约资源：适量施用氮肥可以避免过多的氮素浪费，减少自然界和环境的污染。
3. 研究植物适应性：通过对氮素的吸收和利用机制的研究，可以更好地了解植物的适应性和环境适应能力，从而为植物育种和改良提供理论依据和实践指导。
综上所述，氮素的吸收和利用机制及其调控是一个复杂的生物化学过程，对于作物的产量和质量以及资源利用和环境治理等方面具有重要意义和实践价值。
作物吸收氮素的主要形态
作物吸收氮素的主要形态引言氮素（N）是植物生长发育中必需的营养元素之一。
它在植物体内参与许多重要的代谢过程，如蛋白质合成和核酸合成等。
作物吸收氮素的形态多样，包括无机氮和有机氮两种形态。
本文将详细介绍作物吸收氮素的主要形态及其特点。
无机氮形态氨态氮（NH4+）氨态氮是作物吸收的一种重要无机氮形态。
当土壤中含有较高水平的铵态氮时，作物可以直接通过根系吸收。
它具有以下特点： - 吸收速度快：由于其带正电荷，能够与根系间隙中负电荷的离子交换复杂，从而加快了吸收速度。
- 吸附能力强：在土壤中，铵态氮很容易被粘附在土壤颗粒表面，从而减少了铵态氮流失的可能性。
硝态氮（NO3-）硝态氮是另一种主要无机氮形态，也是作物吸收的重要来源。
它具有以下特点： - 吸收速度相对较慢：硝态氮需要通过根系被还原为无机氮形态后才能被作物吸收，因此其吸收速度相对较慢。
- 易于流失：硝态氮在土壤中容易发生淋溶和硝化作用，从而导致流失，增加了环境污染的风险。
亚硝态氮（NO2-）亚硝态氮是一种不稳定的无机氮形态，在自然环境中很少存在。
但在某些特殊情况下（如水logged土壤），亚硝态氮可以产生并被一些作物吸收。
有机氮形态蛋白质蛋白质是植物体内最主要的有机氮形态。
它由多个氨基酸组成，是植物体内重要的代谢产物。
作物通过分泌酶类将蛋白质分解为氨基酸，再通过根系吸收。
氨基酸氨基酸是蛋白质的组成单元，也是一种重要的有机氮形态。
它在土壤中很少存在，但通过根系分泌的酶类可以将蛋白质分解为氨基酸，然后被作物吸收。
氨基酸盐氨基酸盐是一种有机氮形态，在土壤中比较常见。
它由氨基酸与无机盐（如钠盐、钾盐等）结合而成，可以被作物直接吸收利用。
形态转化在土壤中，无机氮和有机氮之间存在相互转化的过程。
这些转化过程主要由微生物介导，包括硝化、还原和脱氨等。
通过这些转化过程，不同形态的氮素可以相互转换，为作物提供不同形式的营养。
•硝化：微生物将铵态氮氧化为硝态氮，从而使植物能够吸收。
氮素在植物中的利用综述
氮素在植物中的利用综述
氮素是植物生长发育过程中必不可少的营养元素之一，它参与了蛋白质、核酸、酶等重要物质的合成，是植物生长发育的关键因素。
在自然界中，氮素以硝酸盐和铵盐的形式存在于土壤中，植物通过根吸收的方式获取土壤中的氮素。
氮素对植物的影响主要体现在以下几个方面：
1. 促进植物生长：氮素是植物体内最大的元素之一，参与了蛋白质、核酸等生物大分子的合成，是维持植物正常生长发育的重要组成部分。
缺乏氮素会导致植物生长缓慢、体型矮小、叶片黄化等表现。
2. 提高植物的抗逆能力：氮素可以增强植物的抗病虫害、抗胁迫能力，提高植物的适应性。
适量的氮素供应可以增加植物体内抗氧化酶、保护酶的活性，提高植物对逆境的抵抗力。
3. 促进植物的开花结果：氮素是植物体内调节花芽分化和开花的重要因子。
适量的氮素供应可以促进花芽分化，提高植物的开花率和果实的质量。
在农业生产中，氮素的供应对提高作物产量和品质至关重要。
过量施氮易导致农田环境污染和氮素的浪费，而缺乏氮素则会限制作物的生长和产量。
为了合理利用氮素，减少氮素的浪费和环境污染，农业生产中广泛采用了一系列氮素管理措施，包括合理施肥、控制氮素损失等。
调整施氮量的时间和方式，采用分蓄封闭灌溉、覆膜等措施，可以减少氮素的挥发和淋失，提高氮素利用率，降低对环境的污染。
还可以通过通过调整土壤中的微生物群落结构，促进土壤中硝化还原过程的平衡，提高氮素的有效利用率。
对氮素的合理利用和高效供应，对于促进植物生长发育，提高农作物产量和品质，减少环境污染，具有重要的意义。
研究氮素在植物中的利用机制，对于优化氮素管理策略，提高农业生产效益具有重要的指导意义。
氮素在植物中的利用综述
氮素在植物中的利用综述氮素是植物生长发育的重要营养元素之一，它在植物体内起着至关重要的作用。
氮素的供应与利用对植物的生长发育、产量和品质都具有重要影响。
本文将对氮素在植物中的利用进行综述，探讨氮素在植物生长发育中的作用和利用机制。
氮素在植物中的作用氮素是植物体内含量最丰富的元素之一，它参与了植物体内多种生物化学反应，在植物生长过程中起着重要的作用。
氮素是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素、激素等物质的构成元素，它是植物生长发育的重要能源和建筑材料，对提高作物产量和改善作物品质具有重要作用。
在植物中，氮素主要以硝态氮（NO3-）和铵态氮（NH4+）的形式存在，植物通过根系吸收土壤中的氮素，并在体内转运、分配和利用。
植物通过根系吸收土壤中的氮素，氮素的吸收对于植物的生长发育至关重要。
氮素的吸收主要通过植物的根系完成，根系对土壤中的氮素进行选择性吸收并转运至植物体内。
在土壤中，氮素以无机形态存在，氮素的吸收取决于土壤中氮素的浓度和根际环境的条件。
一般来说，对硝态氮的吸收速度要高于铵态氮。
植物根系对硝态氮和铵态氮有不同的吸收机制，硝态氮主要通过硝酸盐同化途径被吸收，而铵态氮主要通过铵态离子通道被吸收。
植物在吸收土壤中的氮素的过程中，还需要与根际微生物相互作用，通过与固氮菌共生或者利用根际微生物的代谢产物来增进氮素的吸收。
氮素缺乏对植物生长的影响氮素是植物生长发育的重要营养元素，氮素的供应和利用对植物的生长发育具有重要影响。
在氮素缺乏的条件下，植物生长发育受到限制，影响了植物的产量和品质。
氮素缺乏对植物的生长发育产生了一系列的不利影响，主要表现在植物的叶片变黄、生长缓慢、产量降低等方面。
这些影响大大地限制了植物的生长发育和产量的提高，因此保证植物对氮素的充分利用对于提高产量和改善品质具有重要意义。
氮素利用的优化措施为了提高植物对氮素的利用效率，需要采取一系列的优化措施。
首先要合理施肥，避免氮素的过量施用或不足施用，合理施肥有助于提高植物对氮素的利用效率。
氮和碳代谢在植物发育中的作用研究
氮和碳代谢在植物发育中的作用研究植物是地球生命的源泉，随着人们对自然环境和食品安全等问题的日益关注，对于植物生长和发育机理的研究也越来越深入。
其中，氮和碳代谢作为重要的代谢途径，在植物发育中发挥着关键的作用。
本文将从植物生长发育的角度，分别探讨这两个代谢途径在植物生命中的重要性。
第一部分：氮代谢在植物发育中的作用氮素是构成蛋白质、核酸、色素等重要有机物的原料，因此在植物生长发育过程中起着极为重要的作用。
植物对于营养元素的利用是非常高效的，氮元素的吸收利用率一般可以达到70%以上。
在条件允许的情况下，植物会吸收尽可能多的氮元素，进而促进生长。
然而，氮元素的过量摄入虽然可以促进植物减弱病害感染的风险，但同时也会造成环境污染和安全隐患。
植物从土壤中吸收到的氮元素，在细胞中被转化成氨基酸等有机物，进而构成蛋白质等生物分子。
在这个过程中，需要进行一系列巨量的酶促反应。
这些反应对于维持植物基本代谢活动的同时，还可以影响植物建立生殖系统、形态形成、对环境的适应等过程。
例如，当植物体内的氮元素较多时，会导致花芽分化的延迟，从而影响植物的生殖能力。
因此，在植物育种和生产中，对于植物的氮代谢及其调节机制的研究尤为重要。
第二部分：碳代谢在植物发育中的作用碳元素对植物也是极为重要的。
植物通过光合作用，将二氧化碳和水转化成有机物，提供生命必需的能量和营养物质。
然而，在不同条件下，碳代谢途径和策略也有所不同。
首先，植物在各种不适宜光照条件下，需要调整光合作用过程，以保证生长和代谢的能量来源。
这时，植物会抑制光合作用，减少生产和消耗光合产物的速度，同时调整碳代谢通路，将生产的葡萄糖转化为葡萄糖原等储备物质，以备之后使用。
其次，碳代谢还可以影响植物生长发育的形态特征。
有些研究显示，植物在叶片、芽、根等不同部位，对碳的代谢会产生不同的策略，从而引起分叉、畸形或者调整比例等生物形态变化。
因此，碳代谢通路对于植物生理和形态建立的重要性显而易见。
植物氮素的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解植物对氮素的吸收与利用过程。
2. 掌握植物氮素营养状况的检测方法。
3. 分析不同氮素肥料对植物生长的影响。
二、实验原理氮素是植物生长的重要营养元素，主要来源于土壤中的硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4+）。
植物通过根系吸收氮素，并在体内进行转化、利用和运输。
本实验通过检测不同氮素肥料处理下植物叶片的氮素含量，分析植物对氮素的吸收与利用情况。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：黄瓜苗、氮素肥料（尿素、硝酸钠）、蒸馏水2. 实验仪器：电子天平、电热恒温水浴锅、离心机、分光光度计、蒸馏器、容量瓶、移液管、烧杯、漏斗、滤纸等四、实验方法1. 将黄瓜苗分为两组，每组10株，分别标记为A组和B组。
2. A组施用尿素作为氮素肥料，B组施用硝酸钠作为氮素肥料，对照组（C组）施用等量的蒸馏水。
3. 将肥料均匀撒在黄瓜苗根部，定期浇水保持土壤湿润。
4. 观察并记录黄瓜苗的生长情况，包括株高、叶片数、叶片颜色等。
5. 在实验进行第10天时，采集黄瓜苗叶片，测定叶片的氮素含量。
6. 采用半微量凯氏定氮法测定叶片氮素含量。
五、实验步骤1. 样品前处理：将采集的黄瓜苗叶片放入烧杯中，加入少量蒸馏水，用玻璃棒研磨，制成匀浆。
2. 样品消煮：将匀浆转移到消煮瓶中，加入浓硫酸，用玻璃棒搅拌均匀，放入电热恒温水浴锅中消煮。
3. 样品测定：将消煮后的样品过滤，取滤液，加入适量蒸馏水，用移液管移取一定量的滤液至比色管中，加入显色剂，在分光光度计上测定吸光度。
4. 结果计算：根据标准曲线计算样品中氮素含量。
六、实验结果与分析1. 观察记录：A组和B组黄瓜苗生长状况良好，株高、叶片数和叶片颜色与对照组相比无显著差异。
2. 氮素含量测定：A组黄瓜苗叶片氮素含量为2.78%，B组黄瓜苗叶片氮素含量为2.65%，对照组黄瓜苗叶片氮素含量为2.62%。
3. 结果分析：本实验结果表明，尿素和硝酸钠作为氮素肥料，均能促进黄瓜苗的生长，且对黄瓜苗叶片氮素含量的影响无显著差异。
水稻对氮素吸收利用的调控机制
水稻对氮素吸收利用的调控机制水稻是我国的主要粮食作物之一，也是全球最重要的粮食作物之一。
每年全球种植的水稻总量达到4.2亿公顷以上，此外，水稻也是农业产业链中的重要组成部分。
因此，研究水稻对氮素的吸收利用及相关调控机制具有重要的意义。
1.水稻对氮素的吸收氮素是植物生长所必需的一个元素，能够促进植物生长和提高产量。
水稻对氮素的吸收主要通过根系进行，氮素主要以硝酸盐和铵盐的形式被吸收。
水稻根系吸收氮的方法主要有两种:一种是主动吸收，在这种方式下，氮离子以主动转运的方式进入根细胞，并在根细胞内转化为氨基酸，然后向上输送到茎和叶子中；另一种是被动吸收，这种方式下氮离子通过根细胞间隙和根头细毛被吸收。
2.水稻对氮素的利用水稻对氮素的利用主要以生物碳和生物氮的形式进行。
生物碳主要是指水稻将氮作为能量源来利用的过程，而生物氮则是指水稻将氮作为植物细胞分裂和生物合成的重要元素。
水稻对氮素的利用能力和株型有很大的关系，一些株型较高的品种通常具有更强的氮素利用能力。
此外，水稻在不同的生长阶段对氮素的吸收和利用也有明显的差异。
一般来说，水稻在生育初期和生育中期对氮素的需求较大，而在后期则较少。
3.水稻对氮素的吸收利用是受到多种因素调控的，这些因素包括土壤环境、植物内部调控和外部环境的影响。
3.1 土壤环境土壤的氮素含量是影响水稻对氮素吸收能力的主要因素之一。
当土壤中氮素含量过低时，水稻的吸收利用能力会大幅下降。
同时，土壤的酸碱度也会影响氮素的吸收和利用能力，过酸或过碱的土壤会对水稻的生长产生负面影响。
3.2 植物内部调控心脏叶素、叶绿素和蛋白质等物质的生成需要大量的氮素，并且在生长过程中水稻会发生不同程度的氮素代谢。
这些代谢过程很大程度上是由植物内部调控机制所控制的，包括基因的表达和蛋白质合成等。
3.3 外部环境影响外部环境的变化也会对水稻对氮素吸收利用产生影响，如气候、水分、光照等因素都会影响水稻的生长和氮素的吸收利用。
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植物对氮素吸收分子机理研究进展
生物科学系 2012级生物技术本科班 张亚辉
指导老师 吴子龙 讲师
【摘要】
：
多年来学科的交叉发展,人们开始将分子生物学技术应用于植物营养的研究中，
对N 素吸收的分子机理的研究就是其中一项重要的内容。NH4+ 和 NO3- 是高
等植物吸收的两种主随着近要形态的N素，本文对近年来国内外关于 NH4+ 吸
收以及NO3- 吸收的研究进行了概述。
【关键词】:氮素；吸收；分子机理
氮(N)素是作物从土壤中吸收量最多的元素, 是作物必需的营养元素之一，其对
作物的生命活动和产量形成具有重要意义。但是近年来，由于不合理施肥导致的
环境污染问题越发严重，改善施肥措施、改良品种、提高N素利用效率、减轻
施肥对环境造成的压力是目前迫切需要解决的问题。因此植物吸N机制一直是
植物营养界高度重视的研究内容。NH4+ 和NO3-是N素吸收的主要形态，随着
近年来多学科交叉发展，分子生物学技术在植物营养领域中的应用也越来越多，
对N素吸收的分子机理研究就是其中一项重要的内容，同时明确这一机理也有
助于从分子生物学途径改良品种，提高N素利用率，减轻环境污染
1.
高等植物NH4+ 吸收的分子机理研究
早期NH4+ 吸收动力学表明NH4+的吸收有两个明显的动力学吸收特性：低亲和
的非饱和吸收和高亲和的饱和吸收[1]，高亲和力系统在低浓度下（µmol/L）起
作用，低亲和力系统在高浓度（mmol/L）下起作用[2]。研究表明高等植物NH4+
的吸收是一个由NH4+ 转运蛋白基因（AMT）参与的过程，并且在植物、酵母、
细菌和哺乳动物中都发现AMT基因的存在[3]很多证据说明AMT1因基家族编码
的蛋白在植物中具有NH4+转运蛋白的功能[2]。首先，AMT1基因属于真核和原
核NH4+ 转运蛋白基因家族MEP/AMT1中的成员，番茄和拟南芥的高亲和NH4+
转运蛋白基因AMT1.1已经通过酵母突变体得到功能鉴定[4]；其次，在酵母中
AMT 转运蛋白的生化特性如能量来源、最佳pH值以及受K+ 抑制的程度[4]都
反应了完整植株根系中的NH4+ 吸收特性；最后，番茄中的AMT1.1首先在根毛
中表达，这一点足以说明AMT基因在植物从生长介质中吸收NH4+ 这一过程中
所起的作用。
2 高等植物NO3- 吸收的分子机理研究
硝酸盐是植物生长所必须的，既是作为N吸收的基本营养，同时也是植物发育
的重要信号。高等植物的硝酸盐吸收中有高亲和吸收系统（HATS）与低亲和吸
收系统（LATS）2种。通常，LATS比HATS容量大。拟南芥在10 mmol/L NO3-
中LATS吸收速率比HATs的Vmax高24倍，因此，虽然HATS在外源硝酸根
浓度很低时对N的获得有重要作用，但LATS对于大量硝酸盐的获得还是必要
的，而且后者可能对于植物的生长更重要，因为NO3- 很难残留，且在耕地土壤
中变化明显。根据对NO3- 诱导的反应，HATS可以进一步分为两部分，一个是
诱导型（iHATS ），另一个为组成型（cHATS）， cHATS可以解释无NO3- 存
在的高亲和NO3- 吸收行为；然而，当暴露在NO3- 环境中时，iHATS仅在几
小时就可以诱导出来。早期的研究已经明确NRT1是低亲和（mmol/L）而NRT2
是高亲和（µmol/L）转运蛋白。
3 问题与展望
N素在植物生长发育以及农业生产中都是不可替代的元素，对于其吸收机理的研
究虽然取得了一定的成就，但仍处于起步阶段，对水稻中的10个OsAMT基因，
还有6个是未知的，而拟南芥的6个AtAMT基因中也只有AtAMT1系列的3个基
因研究得较多[2]，对NRT的研究也不深入。对N素吸收分子机理的深入研究还
需要对这些基因的表达调控及功能做更深一步的研究。现代植物营养学的发展充
分体现出多学科的交叉发展趋势，分子生物学技术与传统植物生理技术的结合使
植物营养学的发展进入新的更深入的阶段，而正是由于这些学科间的交叉，使得
我们可以进一步明确N素吸收的分子机理，并在此基础上依赖于生物技术改良
作物品种、提高N素利用效率。
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