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本试验于2015年在西北农林科技大学智能日光温室内进行,以酿酒葡萄品种赤霞珠(Cabernet Sauvignon)为试材,试验共设四个处理:按NO3--N/NH4+-N分别为100∶0,75∶25,50∶50,0∶100(N的浓度之比),氮的总量保持一致。在植株生长发育过程中采集葡萄果实和叶片样品,分别测定可溶性糖、游离氨基酸、可溶性蛋白质含量,氮素同化、蔗糖代谢相关酶活性和蛋白合成的基因表达量等指标,分析不同氮素形态对赤霞珠葡萄叶片和果实氮代谢和蔗糖代谢的影响,主要结果如下:与NO3--N/NH4+-N分别为100∶0、0∶100处理相比,NO3--N/NH4+-N为75∶25和50∶50处理(1)总体上均明显提高了赤霞珠葡萄的新梢长度、节间长度、节间粗度和叶面积平均增长量,增加了叶片中叶绿素的含量。(2)在坐果期和果实转色期,使叶片光系统II(PSII)的最大光合效率(Fv/Fm)、实际光合效率(ΦPSII)、光化学淬灭(qP)提高,非光化学淬灭(NPQ)降低。NO3--N/NH4+-N分别为75∶25和50∶50处理葡萄叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)总体显著高于NO3--N/NH4+-N分别为100∶0和0∶100处理。(3)使葡萄果实和叶片葡萄糖、果糖、蔗糖的含量显著增加,蔗糖合酶(sucrose synthase,SS)、蔗糖磷酸合酶(sucrose phosphate synthase,SPS)、转化酶(invertase,Inv)的基因表达量和酶活性显著提高。在葡萄生长发育过程中,葡萄果实中酸性转化酶(acid invertase,AI)活性明显高于中性转化酶(neutral invertase,NI),前期叶片中蔗糖磷酸合酶活性及基因表达量总体高于蔗糖合酶,果实成熟期则相反。(4)显著增加了葡萄果实和叶片中游离氨基酸(AA)和可溶性蛋白质(Pr)含量,促进了硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)、谷氨酰胺合酶(glutamine synthase,GS)的基因表达量和酶活性的增加。葡萄果实和叶片中硝态氮的含量随硝态氮比例的增加而增加,铵态氮的含量随铵态氮比例的增加而增加,且处理之间总体差异显著。(5)葡萄果实和叶片中蔗糖代谢和氮代谢关键指标之间的相关性以显著或极显著正相关关系为主。NO3--N/NH4+-N为75∶25和50∶50处理可减弱葡萄果实和叶片中蔗糖代谢和氮代谢之间的竞争关系,二者以相互促进为主,都可高效运转。(6)NO3--N/NH4+-N为75∶25和50∶50处理显著增加了葡萄叶片中蔗糖的含量,从而有利于蔗糖由叶片向果实的不断转移。综上所述,与NO3--N/NH4+-N为100∶0和0∶100处理相比,NO3--N/NH4+-N为75∶25和50∶50处理可显著促进葡萄的光合作用、新梢生长、蔗糖代谢和氮代谢等生理过程,其中,NO3--N/NH4+-N为75∶25处理效果较优,是葡萄种植较为适宜的氮素配比。