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试验于2018年度在山东省山东省农业科学院作物研究所实验基地进行盆栽试验。选取长蔓易徒长型品种济薯26和短蔓耐肥型品种徐薯32为供试品种，每个品种设置0(N0)、200mgkg-1(N1)和400mgkg-1(N2)3个施氮量处理，研究了不同耐氮性品种生长前期根系分化形成块根的氮素调控效应及其机制，可为研究甘薯徒长机理及减氮运筹提供理论依据。主要结果如下：
1.与N0相比，施氮处理显著降低济薯26膨大根鲜重，N2处理显著降低徐薯32膨大根鲜重，N1对其无显著影响；在N1和N2处理下，徐薯32膨大根产量显著高于济薯26，且随施氮量增加其产量降幅显著低于济薯26。
2.施氮显著提高两品种栽后55天植株地上部叶片、叶柄和茎的氮素积累量，显著提高济薯26地下部纤维根和梗根的氮素积累量，显著降低济薯26块根的氮素积累量，显著提高徐薯32梗根和块根的氮素积累量，济薯26指数氮素积累量高于徐薯32。
3.与N0相比，施氮显著降低济薯26根系长度、表面积和体积；N1处理，徐薯32根系长度、表面积和体积保持较大值。施氮增加济薯26直径≤2mm和直径为2～5mm和5～10mm的根系体积，显著提高徐薯32直径＞20mm的根系体积。
4.(1)与N0相比，施氮显著降低济薯26横截面面积、中柱鞘面积和初生木质部导管数；N1和N0处理间，济薯26原生木质部数和中柱占横截面比列无显著差异；N1处理木质化薄壁细胞数显著高于N0和N2处理。徐薯32N1处理横截面面积、初生木质部导管数和木质化薄壁细胞数显著高于N0和N2处理；中柱鞘面积和原生木质部数显著高于N2处理；中柱占横截面比在N0和N2处理间无显著差异，均显著高于N1处理。在同一氮素处理下，济薯26原生木质部数和木质化薄壁细胞数均低于徐薯32。(2)徐薯32N1处理叶片蔗糖、可溶性糖积累量较高，块根蔗糖、可溶性糖和淀粉积累量较高；济薯26N0处理蔗糖、可溶性糖和淀粉积累量较高。在相同氮素条件下，徐薯32蔗糖、可溶性糖和淀粉含量均高于济薯26。(3)与N0相比，施氮处理提高两品种块根的淀粉酶活性，在相同氮素条件下，济薯26块根淀粉酶活性高于徐薯32。(4)与N0相比，施氮处理提高两品种块根的总黄酮含量，在相同氮素条件下，济薯26块根总黄酮含量高于徐薯32。(5)与N0相比，施氮处理两品种纤维根和块根木质素含量增加，在相同氮素条件下，济薯26块根木质素含量均高于徐薯32。(6)徐薯32N1处理细胞分裂素玉米素核苷、赤霉素、生长素和脱落酸含量较高，济薯26N1处理赤霉素和生长素含量较高，但不施氮处理，细胞分裂素玉米素核苷和脱落酸含量较高。
5.施氮对根系分化形成的相关基因表达的影响：根据qRT-PCR结果，施氮处理木质素合成途径基因(C4H、4CL、CAD)和类黄酮合成途径基因(PAL、CHI、F3H)表达量上调，淀粉合成途径基因(AGPa、AGPb、GBSSI、SBEII)表达量下调，淀粉分解途径基因(α-amylase、β-amylase)表达量上调。相同氮素处理下，与济薯26相比，徐薯32木质素合成途径基因(C4H、4CL、CCR、CAD、COMT、CCOAOMT)和类黄酮合成途径基因(PAL、CHS、F3H、DFR、GT)表达量下调，淀粉合成途径基因表达量上调，而淀粉分解途径基因表达量下调。
1.与N0相比，施氮处理显著降低济薯26膨大根鲜重，N2处理显著降低徐薯32膨大根鲜重，N1对其无显著影响；在N1和N2处理下，徐薯32膨大根产量显著高于济薯26，且随施氮量增加其产量降幅显著低于济薯26。
2.施氮显著提高两品种栽后55天植株地上部叶片、叶柄和茎的氮素积累量，显著提高济薯26地下部纤维根和梗根的氮素积累量，显著降低济薯26块根的氮素积累量，显著提高徐薯32梗根和块根的氮素积累量，济薯26指数氮素积累量高于徐薯32。
3.与N0相比，施氮显著降低济薯26根系长度、表面积和体积；N1处理，徐薯32根系长度、表面积和体积保持较大值。施氮增加济薯26直径≤2mm和直径为2～5mm和5～10mm的根系体积，显著提高徐薯32直径＞20mm的根系体积。
4.(1)与N0相比，施氮显著降低济薯26横截面面积、中柱鞘面积和初生木质部导管数；N1和N0处理间，济薯26原生木质部数和中柱占横截面比列无显著差异；N1处理木质化薄壁细胞数显著高于N0和N2处理。徐薯32N1处理横截面面积、初生木质部导管数和木质化薄壁细胞数显著高于N0和N2处理；中柱鞘面积和原生木质部数显著高于N2处理；中柱占横截面比在N0和N2处理间无显著差异，均显著高于N1处理。在同一氮素处理下，济薯26原生木质部数和木质化薄壁细胞数均低于徐薯32。(2)徐薯32N1处理叶片蔗糖、可溶性糖积累量较高，块根蔗糖、可溶性糖和淀粉积累量较高；济薯26N0处理蔗糖、可溶性糖和淀粉积累量较高。在相同氮素条件下，徐薯32蔗糖、可溶性糖和淀粉含量均高于济薯26。(3)与N0相比，施氮处理提高两品种块根的淀粉酶活性，在相同氮素条件下，济薯26块根淀粉酶活性高于徐薯32。(4)与N0相比，施氮处理提高两品种块根的总黄酮含量，在相同氮素条件下，济薯26块根总黄酮含量高于徐薯32。(5)与N0相比，施氮处理两品种纤维根和块根木质素含量增加，在相同氮素条件下，济薯26块根木质素含量均高于徐薯32。(6)徐薯32N1处理细胞分裂素玉米素核苷、赤霉素、生长素和脱落酸含量较高，济薯26N1处理赤霉素和生长素含量较高，但不施氮处理，细胞分裂素玉米素核苷和脱落酸含量较高。
5.施氮对根系分化形成的相关基因表达的影响：根据qRT-PCR结果，施氮处理木质素合成途径基因(C4H、4CL、CAD)和类黄酮合成途径基因(PAL、CHI、F3H)表达量上调，淀粉合成途径基因(AGPa、AGPb、GBSSI、SBEII)表达量下调，淀粉分解途径基因(α-amylase、β-amylase)表达量上调。相同氮素处理下，与济薯26相比，徐薯32木质素合成途径基因(C4H、4CL、CCR、CAD、COMT、CCOAOMT)和类黄酮合成途径基因(PAL、CHS、F3H、DFR、GT)表达量下调，淀粉合成途径基因表达量上调，而淀粉分解途径基因表达量下调。