干旱胁迫和氮素形态对豌豆根系生长的影响

研究干旱胁迫和氮素形态对豌豆根系生长的影响,以期为旱农区豌豆的生长调控提供理论依据。采用盆栽方法,研究了2 种氮素形态下55%的土壤相对含水量进行15 天干旱胁迫对不同时期豌豆根系生长的影响。结果表明,氮素对根系生长的影响因形态而异,硝态氮有利于促进正常供水下根系的伸长生长,铵态氮有利于提高不同水分条件下的根直径。干旱胁迫对根系生长的影响也因氮素形态而异,3 种胁迫方式均显著降低了胁迫期间及花荚盛期硝态氮营养下的根长、根体积、根表面积;干旱胁迫有利于降低成熟期根系的衰败速率,产生了等量补偿或超补偿效应。综上所述,硝态氮营养有利于促进豌豆根系生长,孕蕾期干旱胁迫后复水对成熟期根系生长的补偿效果最好。     

赤霉素对盐胁迫下绿宝糯黍子幼苗根生长及渗透调节的影响

以绿宝糯黍子为试验材料,采用水培法,研究不同浓度盐胁迫对幼苗根的生长、渗透调节和根系活力的影响以及施加赤霉素（GA₃）对盐胁迫的缓解作用。结果表明,与对照相比,盐胁迫抑制幼苗的生长,对根的抑制作用大于芽;根的伸长作用被强烈抑制,可溶性蛋白和游离脯氨酸含量升高,根系活力显著下降。盐胁迫同时施加GA₃能引起伸长区细胞纵向生长,明显促进根的生长,缓解盐胁迫对幼苗的抑制作用;根中可溶性糖和可溶性蛋白含量无显著升高,而游离脯氨酸含量与根系活力明显高于单盐胁迫并与对照持平,外施GA₃可提高幼苗对低盐胁迫的适应性。     

边缘细胞对水稻生长和细胞壁组分的影响及其与耐铝性的关系

以水稻II优3027 (耐铝基因型)和红良优166 (铝敏感基因型)为材料,采用悬空培养法,在根尖附着和移除边缘细胞(root border cell, RBCs)条件下,比较研究水稻生长、根尖铝含量和细胞壁组分含量变化及其与耐铝性的关系。结果表明,铝抑制水稻根系伸长,导致根尖和细胞壁铝积累。移除根尖边缘细胞令根伸长抑制率、根尖胼胝质含量、根尖和细胞壁铝含量及细胞壁单核铝含量显著低于保留边缘细胞的根。此外,对比于根尖移除边缘细胞,保留边缘细胞降低了细胞壁中果胶和半纤维素1含量,而对半纤维素2含量无影响。表明铝毒胁迫下水稻根尖由于附着边缘细胞,阻止了根系铝吸收,并维持较低的细胞壁果胶和半纤维素1含量,减少细胞壁吸附铝的位点。同时也减少了根尖毒性形态铝的含量,降低了铝的生物有效性,从而提高了水稻的耐铝性。     

玉米根系活力与耐铝性的关系

铝胁迫可提高耐铝自交系根系还原力，而铝敏感自交系TTC还原强度则显著下降,表明自交系根系TTC相对还原强度与耐铝性具有很好的一致性。耐铝自交系根系活跃吸收面积，尤其是根系活跃吸收面积占总吸收面积的比例相对较高。铝胁迫可维持或略提高铝自交系根系氧化力，而敏感自交系根系氧化力则有所下降，说明耐铝自交系在铝胁迫下仍可维持较高的呼吸代谢活性。铝胁迫可造成玉米自交系伤流量减少，且敏感自交系降幅较大。     

超量表达苹果酸脱氢酶基因提高苜蓿对铝毒的耐受性

在酸性土壤中,铝毒是许多作物正常生产的主要限制因子。虽可通过施用生石灰来改良土壤酸碱度,但只能改善土壤表层,在实际应用中受到很大限制。紫花苜蓿作为一种非常重要的牧草、饲料,在酸性土壤条件下苜蓿生长缓慢甚至死亡。我国南方水热资源丰富,但土壤多偏酸性,限制了苜蓿南移。有机酸能螯合铝离子,减轻铝对植物根系的危害。苹果酸是游离铝离子的有效螯合剂,而苹果酸脱氢酶(Malate Dehydrogenase,MDH)催化草酰乙酸形成苹果酸。本研究在苜蓿中超量表达苹果酸脱氢酶基因,通过抗生素筛选、组织化学染色和PCR扩增等技术鉴定出转化植株,并对转化株系进行了耐铝胁迫试验,比较分析了转基因株系与非转基因株系的的相对伸长量,转基因株系根相对伸长量比对照高出3．6％～22．5％。说明超量表达neMDH基因可提高了转基因苜蓿对铝毒的耐受性。     

边缘细胞对大豆根尖铝毒害的缓解

以大豆[Glycine max (L.) Merrill]浙春3号为试验材料, 采用静置培养(保持边缘细胞附于根尖)和振荡培养(移除根尖边缘细胞), 测定边缘细胞数目和活性、根相对伸长率和根内酶的活性, 研究了边缘细胞对大豆根尖铝毒害的缓解效应。结果显示, 大豆发育过程中存活的边缘细胞数与总数之比达60%~80%, 50~400 mmol L^-1 Al³⁺胁迫12 h能诱导边缘细胞从根尖脱落, 200~400 μmol L^-1 Al³⁺胁迫24 h对边缘细胞的发育有抑制作用。Al³⁺处理抑制根伸长, 移除边缘细胞的根相对伸长率低于保留边缘细胞的根。0~100 mmol L^-1 Al³⁺胁迫12 h, 0和50 mmol L^-1Al³⁺胁迫24 h, 具有边缘细胞的大豆根系的POD、SOD活性及蛋白质含量显著高于移除边缘细胞的根内酶活性和蛋白质含量, 但200和400 mmol L^-1 Al³⁺处理12 h, 100~400 mmol L^-1 Al³⁺处理24 h时, 根尖有无边缘细胞对根系的酶活性及蛋白质含量影响不显著。说明低浓度Al³⁺胁迫下, 大豆通过增加边缘细胞数目、提高根尖蛋白质含量, 维持较高水平的POD、CAT和SOD活性来对抗铝毒胁迫, 以缓解植物的铝毒害。     

缺磷胁迫对不同玉米幼苗生长的影响

营养液砂培4种不同玉米自交系材料,设置0.25mol/LKH2PO4全磷(对照)、0mol/LKH2PO4(缺磷)两种处理,于5、7、9、11d时考察幼苗生长指标。对缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系生长的研究表明,低磷胁迫对040651、044191地上部分的抑制大于根系,根系的相对干生物量明显高于地上部分的相对干生物量;从相对株高和相对叶面积的研究显示,编号为040651的自交系受缺磷胁迫的影响小于其他3个自交系材料。缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系根系形态的研究显示:缺磷胁迫诱导玉米根伸长,根系表面积增大,根冠比显著增加。     

低磷胁迫对不同基因型小麦品种苗期性状的影响

为研究低磷胁迫对小麦苗期性状的影响,在对照(200 μmol/L KH2PO4)和低磷(5 μmol/L KH2PO4)条件下比较了6个不同基因型小麦品种苗期性状指标。结果表明,小麦根系和地上部对低磷胁迫的反应不同,低磷诱导小麦根系伸长,根系生物量（根鲜重和根干重）增加,供试的6个小麦品种在低磷条件下的根系鲜重和干重与对照相比差异均达到显著或极显著水平。低磷处理对地上部则表现出抑制作用,但对不同品种的影响程度差异较大。总体来看,低磷胁迫处理对小麦根系性状的影响大于地上部性状,不同苗期性状受低磷胁迫影响的程度分别为：根系鲜重>最长根长>根系干重>地上部鲜重>地上部干重>苗长。6个供试小麦品种中,‘中国春’对低磷胁迫最为敏感,而‘京411’的耐低磷性相对较强。     

水杨酸对温度胁迫下紫御谷幼苗根系活力及根系形态指标的影响研究

为了给紫御谷在重庆的育苗、种植和应用提供参考,并为其他草坪草植被资源的筛选和研究以及为进一步丰富重庆地区园林地被资源做出贡献,以紫御谷幼苗为材料,设置高温胁迫和低温胁迫,研究水杨酸对温度胁迫下紫御谷幼苗根系活力及根系形态指标的影响。结果表明：（1）高温和低温胁迫影响根系活力,使根系活力迅速下降,水杨酸处理能显著提高高温胁迫第3天和第5天以及低温胁迫第5天和第7天紫御谷幼苗的根系活力。（2）温度胁迫处理抑制了紫御谷幼苗根系的生长,使紫御谷幼苗的根总长、根表面积和根体积降低,低温胁迫对根总长造成的影响要大于高温胁迫。水杨酸处理能显著提高高温胁迫下植株的根表面积。     

盐胁迫对水稻根系相关性状及产量的影响

以寒地粳稻牡丹江30（MDJ30）与龙稻5（LD5）为材料,分析不同浓度盐胁迫处理对水稻根系形态特征、根系活力、根干重、根冠比及产量的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫下根长、根表面积、根体积、根系活力、根干重均显著下降,且随盐浓度增加下降幅度不断增大。相同盐胁迫处理,耐盐品种LD5的相对根长、相对根表面积、相对根体积、相对根系活力、相对根干重均大于盐敏感品种MDJ30。与对照相比,盐胁迫下根冠比不断下降,且灌浆期S4处理的根冠比显著下降。盐胁迫下,两品种产量均下降,相同盐胁迫下,两品种产量差异显著。相关分析结果表明,各生育时期的根系相关性状与产量均呈极显著正相关,盐胁迫下根系生长受抑制不利于产量的形成。