日益恶化的环境迫使人们放弃高化肥投入的生产理念,进而转向低化肥绿色环保的生产目标。本研究分别以铵态氮、硝态氮为氮源,以‘日本青’-HH103共生固氮体系为试材,研究壳聚糖对低氮胁迫下菜用大豆共生固氮的影响,旨在明确低氮胁迫下壳聚糖对菜用大豆共生固氮的促进作用,阐明低氮胁迫下壳聚糖提高菜用大豆固氮能力的动态实质及因果关系,丰富壳聚糖提高豆科植物固氮能力的理论和方法,为生产中减少化肥氮施用量探索新的途径。主要研究结果如下:1.以铵态氮、硝态氮分别作为氮源,随着氮素浓度的升高,菜用大豆地上部与地下部生物量、结瘤数、瘤鲜重与根系活力先升高后降低;而植株地上部含氮量、地下部含氮量与根瘤细胞浆氨含量随氮素浓度的增加逐渐升高;根瘤固氮酶活性、根瘤豆血红蛋白含量与根瘤类菌体氨含量则随氮素浓度的增加逐渐降低。说明适宜氮浓度有助于菜用大豆的结瘤与生物量的积累,但施氮不利于根瘤固氮。经综合评价得出,以铵态氮、硝态氮分别作为氮源,氮素浓度均为50 mg·L~(-1)时为菜用大豆共生固氮适宜氮浓度,而25mg·L~(-1)铵态氮和硝态氮可作为后续研究的低氮胁迫浓度。2.铵态氮、硝态氮低氮胁迫下,菜用大豆结瘤、固氮及植株生长均受到了显著抑制,而不同浓度外源壳聚糖处理对低氮胁迫下菜用大豆的地上部生物量、地下部生物量、植株含氮量、根瘤selleck EPZ-6438数、根瘤鲜重及根系活力均产生了显著的促进作用,但壳聚糖对铵态氮低氮胁迫和硝态氮低氮胁迫下的适宜诱导浓度不同,铵态氮低氮胁迫时的适宜浓度为250 mg·L~(-1),硝态氮低氮胁迫时的适宜浓度为200 mg·L~(-1)。3.铵态氮、硝态氮低氮胁迫显著抑制了菜用大豆的共生固氮作用,而外源壳聚糖处理后使铵态氮、硝态氮低氮胁迫下菜用大豆各时期固氮相关酶活性及物质含量均显著升高,其中地上、地下部含氮量在胁迫期间的平均增幅分别达49.55%、43.68%和38.02%、39.25%,根瘤豆血红蛋白含量的平均增幅分别达32.41%与24.63%,根瘤固氮酶活性的平均增幅分别达11.20%与16.87%、根瘤类菌体中氨含量平均增幅达18.82%与21.88%,且壳聚糖处理在低氮胁迫下(T3)的根瘤豆血红蛋白含量、根瘤固氮酶活性和根瘤类菌体中氨含量均较在适宜氮浓度下(T1)显著升高,表明壳聚糖在低氮胁迫下的诱导效应要显著高于适宜氮浓度下的效应。4.铵态氮、硝态氮低氮胁迫使菜用大豆光合作用均受到显著抑制,壳聚糖处理后,低氮胁迫下植株叶绿素含量、净光合kidney biopsy速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)与核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性均显著升高,胞间CO_2含量(C_i)显著下降。其中P_n平均增幅达14.68%与14.19%,Rubisco活性平均增幅达25.68%与24.89%。表明外源壳聚糖显著促进了低氮胁迫下菜用大豆的光合作用,提高了碳同化效率。5.低氮胁迫下,菜用大豆根、叶的氮代谢受到显著抑制,壳聚糖处理后,铵态氮、硝态氮低氮胁迫下根、叶的可溶性蛋SB431542半抑制浓度白质含量,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)以及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性均显著提高,其中根、叶可溶性蛋白质含量在胁迫期间的平均增幅分别达28.68%、25.59%与20.22%、27.34%。可见,壳聚糖显著促进了低氮胁迫下菜用大豆的氮代谢作用。由上述结果可知,外源壳聚糖通过促进光合作用为共生固氮提供充足的碳源和能量;通过提高固氮酶活性及根瘤豆血红蛋白含量等加速N_2的同化固定;通过促进根、叶氮代谢进而加速氮的转化利用,促使N_2的同化固定、转化利用高水平运转,这可能是壳聚糖能够在低氮胁迫下促进菜用大豆共生固氮的重要原因之一。