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于2018年3月2018年7月,在山东省烟台市莱山镇官庄村果园,以3年生矮化苹果嘎啦/M9T337苹果树为试材,利用15N和13C同位素示踪技术,进行了苹果年周期不同营养阶段碳氮营养分配利用特性研究;于2018年2019年,在山东省泰安市山东农业大学试验站,以一年生的苹果矮化砧M9T337幼苗为试材,采用水培的方式,利用15N和13C同位素示踪技术和非损伤微测技术,研究了苹果矮化砧M9T337幼苗不同来源氮素的转运分配特性及外源IAA调控下对苹果幼苗生长、NO3-离子流速、碳氮代谢分配的影响,并运用PCR荧光定量技术分析了不同供氮水平对氮代谢酶基因表达的情况。主要研究结果如下:1.苹果年周期不同营养阶段15N、13C分配利用特性研究:以3年生嘎啦/M9T337苹果为试材,利用15N、13C同位素示踪技术,研究了苹果年周期不同营养阶段碳氮分配、利用情况。结果表明:年周期不同营养阶段,各个器官对15N的征调能力差异较大,在利用贮藏营养期（4月20日）,叶片对新吸收15N征调能力均最强,其次是果（花）、新梢等新生器官,根系中Ndff值最低或较低;在营养转换期（5月20日）,多年生枝、中心干等贮藏器官Ndff值逐渐增大;在利用新生营养期（6月20日）,各器官Ndff均达到较高水平,施肥后30d解析,果实中Ndff值（0.487%）最高。不同营养阶段各器官15N分配率存在显著差异,在利用贮藏营养期,营养器官15N分配率最大;在营养转换期施肥后20、30d解析,贮藏器官15N分配率最大;在利用新生营养期,生殖器官15N分配率显著升高。从利用贮藏营养期到利用新生营养期,整株15N利用率呈增加趋势,在利用新生营养期施肥后30d最高为2.73%。年周期不同营养阶段各个器官13C分配率差异较大,在利用贮藏营养期,叶片13C分配率为66.67%,显著高于其他器官,其次为新梢,根系13C分配率（1.64%）最低;在营养转换期,根系的13C分配率为上一阶段的6.27倍,果实的13C分配率达到9.24%;在利用新生营养期,果实中的13C分配比例大幅增加,达到38.79%。因此,利用贮藏营养期施肥有利于营养器官的建造,营养转换期施肥有利于贮藏库营养的补充,利用新生营养期施肥保证果实氮素需求关键期供应充足。2.苹果矮化砧M9T337幼苗不同来源氮素的转运分配特性研究:以苹果矮化砧M9T337幼苗为供试材料进行水培试验,探究苹果已吸收（贮藏）氮素及新吸收的氮素在体内的动态分配规律。结果表明:不同来源15N在不同器官累积量存在显著差异,已吸收15N在叶片中累积量呈增加趋势,而根系和新梢的15N累积量呈下降趋势,且新梢15N累积量变化较小;新吸收15N在各器官的累积量均呈上升的趋势,且随时间推移叶片15N累积量增幅最大,新梢中增幅最小。在培养7d内已吸收15N分配率从大到小为根系>叶片>新梢;培养到第14d后,已吸收15N分配率从大到小为叶片>根系>新梢。培养第1d新吸收15N分配率根系最大（57.18%）;到处理第7d,新梢15N分配率增加了35.46%,叶片15N分配率增加了55.39%;处理7d后,叶片15N分配率达到最大。因此,苹果幼苗新吸收的氮素较累积在体内的氮素更容易向新生器官叶片转运。3.供氮水平对苹果矮化砧M9T337幼苗生长及GS、GOGAT、AS基因表达影响的研究:以苹果矮化砧M9T337幼苗为供试材料进行水培试验,研究了氮素代谢密切相关的谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、天冬酰胺合成酶（AS）的基因表达情况。结果表明:低氮处理1d时,GOGAT在根系中表达量最低,在低氮胁迫处理7d内,地下部的GS基因表达上升幅度明显高于AS和GOGAT,处理7d后地下部3个基因表达呈下调趋势;地上部3个基因表达量基本趋于稳定。随着供氮水平的提高,地上部GS的基因表达量升高,在处理第7d达到最高值。AS的基因表达量变化无显著差异。在高氮水平处理,GS、GOGAT的基因表达受到抑制,GOGAT在根系中表达较低。可见,AS、GS参与苹果根系对低氮胁迫的响应,适宜供氮水平能够诱导氮代谢关键酶在氮代谢循环中发挥作用,高氮水平则抑制氮代谢关键酶的基因表达,对植物氮代谢有负面影响。4.外源IAA调控苹果矮化砧M9T337幼苗碳氮代谢分配影响的研究:以苹果矮化砧M9T337幼苗为供试材料进行水培试验,采用15N、13C双标记技术以及非损伤微测技术研究外源IAA及其抑制剂TIBA对碳氮分配的影响。结果表明:根施IAA处理根系长度、总表面积最大,其次为叶施IAA处理,根施TIBA处理最小;而根尖数为根施IAA>叶施IAA>根施TIBA>CK。4种处理间的根系NO3-离子流速差异显著。根施IAA处理、叶施IAA处理下根系NO3-离子流速分别比CK处理增加了99.35%、67.77%,而根施TIBA处理下NO3-离子流速表现为明显外排,NO3-离子流速达到了232.97 pmol/（cm2·s）。处理14d内,根系的15N分配率为CK>根施IAA>叶施IAA>根施TIBA,处理第21d时,根系的15N分配率各处理间差异不显著,处理21d以后,根施TIBA处理根系的15N分配率显著高于其他处理,处理期间根施TIBA处理根系15N分配率增幅最大,为49.8%,叶施IAA处理叶片15N分配率增幅最大,为131.7%。不同外源IAA处理间13C分配率存在显著差异。苹果幼苗根系13C分配率为根施TIBA>根施IAA>CK>叶施IAA,而叶片13C分配率为叶施IAA>根施IAA>CK>根施TIBA。说明根施TIBA将更多的碳氮营养积累在根系,抑制其向叶片的转运,根施IAA处理显著促进13C在根系分配,促进根系生长,增加了对氮素吸收利用,叶施IAA可促进碳氮营养向叶片的转运。