上海交通大學(xué)博士論文答辯樣板

1番茄對(duì)有機(jī)氮的吸收及土壤可溶性有機(jī)氮行為特性研究博士生：XXX導(dǎo)師：XXX教授專業(yè)：蔬菜學(xué)研究方向：植物營養(yǎng)生理生態(tài)2024年11月25日2024/11/25.2.1.論文的背景2.研究思路和主要內(nèi)容4.土壤可溶性有機(jī)氮行為特性5.主要結(jié)論3.番茄對(duì)有機(jī)氮的吸收利用特性論文內(nèi)容提要6.后續(xù)工作展望2024/11/25.3.1.論文背景氮是植物生長最重要的元素之一,亦是全球生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分土壤有機(jī)氮直接或間接影響微生物活性及氮養(yǎng)分的生物有效性,是礦質(zhì)氮的源和匯土壤有機(jī)氮礦化被認(rèn)為是調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)循環(huán)和全球碳循環(huán)的重要過程植物有機(jī)氮營養(yǎng)現(xiàn)象的深刻揭示傳統(tǒng)的礦質(zhì)營養(yǎng)觀念的改變導(dǎo)致許多生態(tài)學(xué)問題的再認(rèn)識(shí)2024/11/25.4.有機(jī)氮源（ON）利用—植物氮源利用的多樣性極端環(huán)境野生植物（白毛羊胡子草、莎草）對(duì)ON的吸收作物（水稻、番茄等

）對(duì)氨基酸態(tài)N的吸收植物對(duì)根際氨基酸分泌物的再吸收菌根對(duì)植物吸收ON的促進(jìn)作用2024/11/25.5.植物對(duì)氨基酸的吸收氨基酸種類試驗(yàn)方法文獻(xiàn)來源甘氨酸水培植株完全培養(yǎng)或切根離體培養(yǎng)Turnbulletal.(1996);Raab(1999);Thornton(2001)谷氨酸、天（門）冬氨酸水培切根離體培養(yǎng)Blaudezetal.(2001);Kielland(1994)15種自由氨基酸水培切根離體培養(yǎng)PerssonandN?sholm(2001)丙胺酸苗期水培BajwaandRead(1985)丙胺酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、天（門）冬氨酸無菌水培Cliquetetal.(1997)精氨酸、甘氨酸非無菌水培?hlundandN?sholm(2001)甘氨酸非無菌條件下的水培或土培N?sholmetal.(2000);Milleretal.(2003);Weigeltetal.(2003)甘氨酸、絲氨酸、精氨酸、苯丙氨酸土壤盆栽Alexandra

Weigeltetal.(2005)谷氨酸、甘氨酸、賴氨酸田間模擬試驗(yàn)HenryandJefferies(2003b)甘氨酸田間試驗(yàn)Streeteretal.(2000);N?sholm(2001);McKane(2002);Gly是土壤中含量最高的游離氨基酸,也是分子量最小,結(jié)構(gòu)最簡單的氨基酸,因此成為植物有機(jī)營養(yǎng)氨基酸態(tài)氮研究的理想氮源。2024/11/25.6.土壤有機(jī)氮—生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)氮對(duì)植物的潛在有效性土壤可溶性有機(jī)氮來源:有機(jī)質(zhì)分解的中間產(chǎn)物、施入的有機(jī)肥料和作物秸桿、微生物和根系的代謝產(chǎn)物和分泌物等土壤氮素主要以有機(jī)態(tài)氮形式存在，約占土壤全氮的90%以上土壤SON和土壤DON土壤活性有機(jī)氮土壤游離氨基酸:有可觀的數(shù)量(濃度或庫大小)；有足夠大的通量土壤中各種N素形態(tài)2024/11/25.7.生態(tài)系統(tǒng)可溶性有機(jī)氮循環(huán)ShootSOMNO3-NH4+LabileDONStableDONStableDONLabileDONLeachedLeachedPlantandmicrobialRootSOMMBSOMStableSOMSorbedSolutionphase????2024/11/25.8.2.研究思路和主要內(nèi)容2024/11/25.9.3.番茄對(duì)有機(jī)氮的吸收利用特性主要內(nèi)容氨基酸態(tài)氮對(duì)番茄幼苗生長、碳氮積累的影響番茄氨基酸態(tài)氮營養(yǎng)效應(yīng)機(jī)理有機(jī)氮對(duì)番茄的氮營養(yǎng)貢獻(xiàn)率材料和方法供試作物:申粉918（大番茄）；滬櫻932（櫻桃小番茄）試驗(yàn)體系:開放水培、無菌水培、土壤－植物微區(qū)模擬試驗(yàn)供試氮源:NO3-,NH4+和Gly-N以及0,1.5,3.0,6.0mM四種濃度的Gly-N2024/11/25.10.不同氮素對(duì)番茄幼苗株高和生物量積累的影響2024/11/25.11.不同氮素對(duì)番茄幼苗可溶性糖的影響2024/11/25.12.不同氮素對(duì)番茄幼苗植株氮積累的影響2024/11/25.13.不同氮素形態(tài)對(duì)番茄木質(zhì)部、韌皮部汁液氮含量及其分泌速率的影響2024/11/25.14.不同氮素形態(tài)及甘氨酸濃度對(duì)無菌水培番茄生長及氮代謝產(chǎn)物的影響2024/11/25.15.不同甘氨酸濃度與無菌水培番茄總氮量及干物質(zhì)重的關(guān)系2024/11/25.16.不同氮素形態(tài)對(duì)無菌水培番茄GS酶活性的影響2024/11/25.17.不同甘氨酸態(tài)氮濃度對(duì)無菌水培番茄地上部、根系NR活性的影響2024/11/25.18.不同氮素形態(tài)對(duì)番茄地上部、根系15N原子超的影響2024/11/25.19.番茄15N原子超和13C原子超的相關(guān)關(guān)系Y=0.42

X－11.5R2=0.945Y=0.25X－5.75R2=0.9452024/11/25.20.4.土壤可溶性有機(jī)氮行為特性主要內(nèi)容不同土壤可溶性有機(jī)氮含量及特性氨基酸、多肽在土壤中的吸附、礦化及其吸收動(dòng)力學(xué)不同園藝生產(chǎn)系統(tǒng)土壤氮素的礦化特性材料和方法供試土壤:園藝和草原生態(tài)系統(tǒng)土壤試驗(yàn)體系:土壤通氣培養(yǎng)、14C標(biāo)記的氨基酸、多肽室內(nèi)培養(yǎng)供試氨基酸、多肽:14C標(biāo)記的Glu，Val，Glu-Phe，Val-Pro-Pro2024/11/25.21.土壤可溶性氮含量供試土壤DON含量占可溶性N的比例在18-75％之間游離氨基酸占DON的比例在1-5％之間農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤:NO3->NH4+>FAA2024/11/25.22.氨基酸、多肽在土壤中的吸附2024/11/25.23.不同土壤對(duì)外源氨基酸、多肽礦化的影響2024/11/25.24.培養(yǎng)24h后,外源氨基酸、多肽在不同土壤中的半衰期及微生物碳量2024/11/25.25.不同生化抑制劑和土壤滅菌方式對(duì)氨基酸、多肽礦化的影響

2024/11/25.26.不同溫度對(duì)園藝生產(chǎn)系統(tǒng)土壤外源添加14C-Glu-Phe礦化的影響2024/11/25.27.不同溫度對(duì)土壤外源添加氨基酸、多肽吸收動(dòng)力學(xué)的影響2024/11/25.28.氨基酸的吸收速率是多肽的2倍左右2024/11/25.29.土壤N素的硝化作用迅速（通氣培養(yǎng)）NH4+

在礦化過程中不積累有機(jī)土壤NH4+DONNO3-2024/11/25.30.5.主要結(jié)論（1）不同氮素對(duì)番茄幼苗的生長、碳水化合物、氮素積累等有不同的影響番茄能夠直接吸收甘氨酸,且通過轉(zhuǎn)氨酶的作用,最終合成蛋白質(zhì),促進(jìn)植株生長申粉918、滬櫻932能直接吸收12.5%和21%的外源甘氨酸分子番茄根系吸收甘氨酸態(tài)N的能力比土壤微生物弱滬櫻932吸收氨基酸的能力大于申粉9182024/11/25.31.供試土壤DON含量占可溶性N的比例在18-75％之間在培養(yǎng)過程中,SON的含量呈增加趨勢氨基酸、多肽在土壤中的礦化周轉(zhuǎn)速率非常迅速,其半衰期僅為1-4h氨基酸、多肽等可溶性有機(jī)氮在土壤中的礦化過程是一個(gè)完全依靠微生物參與的生物降解過程氨基酸、多肽等SON在土壤中的礦化速度表現(xiàn)為有機(jī)土壤>轉(zhuǎn)化期土壤>常規(guī)土壤影響SON含量的瓶頸不是微生物利用低分子量SON的速率,而是SON從生物體釋放進(jìn)入土壤的速率5.主要結(jié)論（2）2024/11/25.32.6.后續(xù)工作展望生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)1土壤可溶性有機(jī)碳、氮庫的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化復(fù)雜多肽、蛋白質(zhì)在土壤中的動(dòng)態(tài)生化特性23環(huán)境因子對(duì)可溶性有機(jī)氮行為的影響植物與微生物對(duì)可溶性有機(jī)氮吸收的相互競爭45可溶性有機(jī)碳和有機(jī)氮的耦合研究植物有機(jī)氮營養(yǎng)生理生化機(jī)理機(jī)制研究62024/11/25.33.附:攻讀學(xué)位期間完成的論文DynamicsofNitrogenSpeciationinHorticulturalSoilsinSuburbsofShanghai.Pedosphere(SCI,inpress)(第1作者)Influenceofinorganicandaminoacidnitrogenonthegrowthandnitrogenassimilatoryenzymesoftomatoseedlings.JournalofHorticulturalScience&Biotechnology(SCI,inpress)(第1作者)SolubleOrganicNitrogenPoolsinSoils.CommunicationsinSoilScienceandPlantAnalysis(underreview,SCI)(第1作者)Characterizationofpeptideandaminoaciddynamicsinsoil.SoilBiologyandBiochemistry(underreview,SCI)(第1作者)Absorptionofglycinebytomatoseedlingsundersoilmicrocosmscultureconditions.EnvironmentalandExperimentalBotany(underreview,SCI)(第1作者)2024/11/25.34.番茄根系分泌物、木質(zhì)部和韌皮部汁液組分對(duì)礦質(zhì)氮、有機(jī)氮的響應(yīng)研究．園藝學(xué)報(bào)2008，35（1）:39-46(第1作者)循環(huán)經(jīng)濟(jì)下的有機(jī)（生態(tài)）農(nóng)業(yè):可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向．上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)科學(xué)版）2006，24（9）:50-53(第1作者)不同氮素形態(tài)對(duì)番茄幼苗碳、氮積累的影響．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)（已接受）(第1作者)礦質(zhì)氮和有機(jī)氮對(duì)番茄幼苗碳水化合物及氮素吸收的影響．應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)（已接受）(第1作者)無菌條件下，不同甘氨酸濃度對(duì)番茄幼苗生長和氮代謝的影響．生態(tài)學(xué)報(bào)（已接收）(第1作者)園藝作物有機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)中可溶性有機(jī)氮研究進(jìn)展.見:王秀峰，李憲利主編.園藝學(xué)進(jìn)展:第七輯.北京，中國農(nóng)業(yè)出版社，2006:805-811(第1作者)礦質(zhì)氮和氨基酸態(tài)氮對(duì)番茄木質(zhì)部和韌皮部汁液中礦質(zhì)養(yǎng)分的影響．西北植物學(xué)報(bào)（審稿中)(第1作者)不同園藝生產(chǎn)系統(tǒng)土壤可溶性有機(jī)氮和溶解性有機(jī)氮的含量及特征.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)（審稿中）(第1作者)附:攻讀學(xué)位期間完成的論文2024/11/25.35.附:攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的專利專利(第一發(fā)明人)土壤液相和固相快速分離裝置；專利受理號(hào):200710041707.72024/11/25.36.致謝

感謝我的恩師黃丹楓教授感謝英國Wales大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院的DaveyJones教授感謝各位參加答辯的專家老師感謝所有關(guān)心我、支持我的老師和同學(xué)感謝我偉大的父母感謝國家“863項(xiàng)目”（2006AA10Z221）；上海市“蔬菜學(xué)”重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（B209）和上海交通大學(xué)博士生國外訪學(xué)項(xiàng)目的聯(lián)合資助37請(qǐng)批評(píng)指正！Email:sjtugtd@2024/11/25.38.Experimentalset-upforinjectingaminoacidsintotherhizospherePlant-microbialcompetitionmicrocosmexperiment:using14Cor13C-15Nlabelledaminoacid2024/11/25.39.SoilsolutionextractionCentrifugationinthelaboratorySONdefinedasthedissolvedorganicNextractedfromso