铝诱导有机酸分泌的耐铝机理研究进展

铝毒是限制酸性土壤中植物生长和作物生产以及森林退化的主要因子。为了能在有铝毒害的环境下生长,植物进化出一系列的耐铝毒机制。铝诱导下有机酸分泌解铝毒是植物耐铝研究的一个热门领域。本研究综述了植物根系分泌有机酸的种类以及有机酸解铝毒的机理,并从有机酸通道蛋白基因鉴定、克隆以及功能分析等方面进行综述;同时指出植物耐铝毒是多基因控制的复杂特性,因此,从耐铝基因的表达调控方面进行深入研究,将有效揭示植物抗铝的机制。     

大麦耐铝毒机制的研究进展

铝离子对根系的毒害是酸性土壤中农作物生产的主要限制因子。大麦在所有禾本科农作物中对铝离子毒害最为敏感。耐铝毒性在大麦品种间存在变异,遗传分析表明在大麦第4染色体长臂上有一个主效基因（Alp）控制大麦对铝毒的抗性。本文总结了最近几年关于大麦耐铝毒机理的研究进展,特别是大麦耐铝毒基因Alp的克隆及其功能分析,并对禾本科其它农作物中相关耐铝毒基因的研究进行了比较。     

水稻耐铝毒机制研究进展

铝毒是酸性土壤中植物生长的重要限制因子。水稻是最耐铝毒的小谷粒禾本科农作物之一,其耐性机理至今仍不十分清楚。主要概述了植物铝毒的症状和耐性机制,以及水稻铝毒耐性分子机理的最新研究现状。     

铝胁迫下植物有机酸通道蛋白基因表达调控的机理研究进展

铝是酸性土壤中植物生长和作物产量的主要限制因素,由有机酸通道蛋白基因介导的有机酸分泌被认为是植物抗铝的一种重要机制。近年来,国内外研究者们在不同植物中克隆获得了多种有机酸通道蛋白基因。本研究结合查阅的国内外研究成果,从有机酸通道蛋白基因的克隆及其表达调控的角度进行了综述,并对今后的研究热点问题进行了展望。     

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。     

水稻作物对重金属镉的积累、耐性机理以及栽培调控措施进展

为了更加深入研究水稻作物对土壤中镉的积累与毒害耐性机理、了解栽培调控措施对稻米安全生产的意义,本文归纳了水稻作物对镉的转运和积累,分析了水稻镉积累差异及其特征;总结了水稻作物耐镉胁迫的机制,从抗氧化系统,限制吸收和运输,螯合作用等方面分析了水稻对镉胁迫的耐性机制;从肥料、水分等方面分析了栽培措施对水稻镉吸收和积累的调控效应。提出了应加强污染预防品种的选育和栽培调控措施研究等工作的意见和建议。     

钙铝处理对不同耐性大麦品种养分吸收的影响

铝胁迫下大麦根系、茎秆和叶片中K、Ca、Mg、Mn和Zn等养分含量下降，Al含量上升，变幅均以敏感基因型大于耐性基因型。钙可以缓解植株铝毒害，与单独铝胁迫相比，外源钙处理可明显提高植株各器官养分含量，降低Al含量，3．0mM Ca处理效果最显著。钙对敏感基因型的缓解效果大于耐性基因型。单独0．5mM Ca处理效果与对照无显著差异。说明钙缓解大麦铝毒害的机理之一，即为促进植株养分元素吸收，抑制毒害元素积累。     

作物耐酸铝性鉴定概况与设想

本文提出了在我国开展作物耐酸铝性鉴定研究的必要性，综述了目前国内外耐酸铝性鉴定研究概况和鉴定方法及指标，对在我国进行这项工作的总体设想进行了讨论。     

硅肥抑制作物吸收重金属的研究进展

硅肥能降低重金属对作物的毒害,对减小重金属的污染起到了一定的作用。硅抑制作物吸收重金属的机理主要涉及硅与重金属的螯合作用、土壤理化性质的改变。在此,系统阐述了重金属对作物的毒害以及硅抑制作物吸收重金属的作用机理,并且综述了硅缓减重金属毒害的研究进展。     

磷铝耦合胁迫对玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响

为明确磷铝耦合胁迫对不同玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响,了解玉米耐低磷与耐酸铝之间的相互关系,以不同来源的8个玉米自交系作为试验材料,采用土培方法,研究不同磷、铝条件下玉米苗期生物学性状以及吸收利用P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Al等元素的特性。结果表明,玉米在耐低磷和耐酸铝特性方面存在基因型差异,自交系99320和99180既耐低磷又耐酸铝,低磷及酸铝胁迫下,这两个自交系具有较高的相对干重,99239、99327耐低磷但不耐酸铝,99003耐酸铝但不耐低磷,99152对低磷、酸铝均敏感。低磷抑制玉米对P、K、Ca、Mg的吸收。酸铝胁迫使各自交系吸收Ca、Mg、P、K、Fe的量显著下降,但加磷可缓解酸铝毒害,使各自交系吸收P、K、Fe的量有所增加。酸铝胁迫下,玉米各自交系植株地上部铝累积量与耐酸铝能力无相关关系。     

植物对氮素吸收利用的研究进展

摘要： 本文对近年来植物对氮素吸收的研究进展进行了详细的阐述,从氮素对植物生长发育的影响、植物对氮素利用的生理机制和分子机制三个方面进行了总结,旨在为植物营养育种提供一定的理论依据,从而实现提高植物氮素利用效率的目的。     

乌龙茶资源农药抗性与叶片形态和解剖特征关系的初步研究

在已筛选出低农药残留量的乌龙茶种质资源的基础上,本试验研究了茶树叶片表面特征、解剖结构与不同品种抗农药残留的关系,初步明确了茶树对农药残留的抗性机制：茶树品种对农药残留的抗性与叶尖形状、角质层同栅栏组织的比值、角质层同海绵组织的比值、上表皮同角质层厚度的比值有较密切关系。低农残的茶树资源具有如下特征：叶尖急尖、角质层同栅栏组织厚度之比低、角质层同海绵组织厚度之比低、上表皮同角质层厚度之比较高;反之为高农残的茶树资源。     

52份豌豆种质萌发期耐铝毒性的综合评价与筛选

随着土壤酸化的日益加重,铝毒成为影响作物种子萌发质量以及产量的重要胁迫因子之一。本研究采用单项耐铝毒系数(AC值)、综合耐铝毒系数(CAC值)、平均隶属函数值(ASF值)、耐性综合评价值(A值)等指标及相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归分析等方法,综合评价豌豆种质萌发期铝毒耐性,建立综合筛选评价体系,并筛选萌发期耐铝毒豌豆种质。利用筛选出的适宜浓度40 mg L–1Al3+处理52份豌豆品种(系)种子,结果显示,萌发期8个相关性状在处理组及对照组品种间均存在显著差异,遗传多样性指数分别介于1.43～2.03和1.51～2.06之间。基于AC值聚类分析, 52份豌豆种质可被分为3个耐性级别,其中,第I级含2份,为耐铝毒品种(系);第II级含19份,为敏感品种(系);第III级含31份,为铝毒极敏感性品种(系)。利用豌豆种子发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、根长、芽干重、根干重7项指标,结合最优回归方程可初步鉴定豌豆萌发期耐铝毒特性。通过综合评价和聚类分析,筛选出萌发期铝毒耐性极强的种质C175和C145,可作为豌豆铝毒耐性育种和耐性机制研究的重要资源。     

茶树体内铝形态及铝累积特性

设置不同Al³⁺浓度对青茶进行50 d处理,调查茶树铝含量和铝的化学配位形态。结果表明,茶树体内的铝大多以有机态或螯合态形式存在;茶树老叶具有高积累铝的特性,但以5 mmol L^-1铝处理时,运输到叶片的铝减少,积累于茶树根部的铝增多。利用²⁷Al NMR技术检测表明,茶树各器官中普遍存在Al₁₃的强烈共振吸收峰;在各器官中还出现–0.38×10^-6处和–0.17×10^-6处的微弱吸收峰,为目前尚未检出的铝络合物形式;在5 mmol L^-1 Al³⁺处理下,青茶老叶中含有更多的Al-复合物,包括Al-草酸盐(1∶2)、Al-草酸盐(1∶2)和Al-磷酸复合物,说明茶树体中的铝通过与其他物质形成络合物以降低铝的毒性。     

运用参与式发展方法建立西藏新农村建设的发展机制刍议

参与式发展理论起源于对传统发展模式的反思,成长于对发展中国家援助的国际发展实践中,为解决农村发展问题提供了一个新的理论视角。党的十六届五中全会提出建设社会主义新农村的重大历史任务,这是一项长期而艰巨的社会系统工程,需要社会的广泛参与和支持。通过借鉴参与式发展理论的合理内核,探讨西藏新农村建设中面临的新问题,从两个方面提出了如何建立西藏新农村建设的参与式发展机制。     

国外粮食安全保障机制及其对中国的启示

分别对粮食出口国（如美国、加拿大、澳大利亚、欧盟）和粮食进口国（如日本、印度）的粮食安全状况及保障系统的运作机制和模式进行了概述,并提出对中国粮食安全保障系统建设的一些启示,主要包括：（1）健全粮食价格保护政策;（2）保护和提高粮食综合生产能力;（3）建立高效的粮食储备机制;（4）加强粮食国际贸易;（5）建立粮食安全预警系统。     

外源添加物质对Cu的植物毒害调节机理研究进展

铜过量会导致植物生长、酶系统平衡、细胞亚显微结构、蛋白质合成、核酸代谢等受到不同程度影响,最终,影响人类健康、生态系统平衡。研究表明外源添加物质能够调节铜过量对植物的毒害作用,本文主要归纳分析了外源添加硅（Si）、油菜素内酯(BR)、一氧化氮（NO）,以及其他物质对Cu的植物毒害机理调节机制。但目前在离子载体、蛋白质组、基因组等调节机理方面,以及外源添加物质对植物的适用性、外界条件的影响等方面的研究较为缺乏,未来研究可从这些方向进行深入,完善Cu对植物毒害的系统研究。     

纳米材料对作物种子萌发及生长发育的影响

随着纳米材料在农业领域广泛应用,为研究纳米材料对作物种子萌发及生长发育的影响,通过分析纳米材料对作物种子萌发及幼苗生长的促进作用和抑制作用,归纳了纳米对作物生长力的影响,总结纳米影响作物生长发育的机制有打破种子的休眠、促进种子代谢、影响营养元素吸收、影响植物净光合速率和水分利用率、影响植物的抗逆性及诱导植物毒性等。指出纳米材料与植物的相互作用是个复杂的过程;纳米材料与植物间相互作用的机制取决于纳米材料的理、化性质、处理浓度、植物的类型、生长阶段,还与介质、光照强度等环境因素相关。建议今后要进一步研究纳米材料与植物间相互作用的机制;建立科学的评价体系,全面反映纳米材料的植物效应;加强纳米材料在农业资源与环境中的研究,使纳米材料在可持续农业中发挥良好作用。     

铝胁迫条件下小麦根系特异表达基因的研究

利用尼龙膜点阵杂交技术,由耐铝胁迫小麦品系OK91G106根系构建的cDNA差减杂交文库中,鉴定出29个铝胁迫特异诱导基因,包括20个已知生物学功能的基因和9个功能未知基因。这20个已知功能基因归属于植物体内细胞信号转导、活性氧清除、维持膜结构稳定、苹果酸分泌和细胞保护等等类别。表明在铝胁迫下,植株体内在短时间内发生了感受铝胁迫逆境信号并进行了信号转导,调控了植株对铝胁迫逆境响应的复杂分子生物学过程。Northern印迹对5个铝诱导基因转录本的检测结果与尼龙膜点阵技术获得的结果相一致。本研究鉴定出的铝诱导基因中含有1个苹果酸转运蛋白基因,表明苹果酸分泌量的增加可能是供试小麦响应和抵御铝胁迫逆境的重要机制之一。     

铝毒胁迫下甘蓝型油菜种子萌发期相关性状的QTL定位

随着土壤酸化的日益加重,铝毒已成为影响作物种子萌发质量以及作物产量的重要胁迫因子之一。作物耐铝相关性状的QTL定位和候选基因筛选已有许多报道,但铝胁迫下甘蓝型油菜萌发期相关性状的QTL定位报道较少。本文以80μg mL?1的铝胁迫浓度处理重组自交系(10D130×中双11号)群体进行种子萌发试验,处理3 d时调查发芽势, 7 d时调查发芽率,测定其根长、芽长和干重,并计算各性状相对值。基于6K SNP芯片,结合高密度遗传连锁图谱对油菜萌发期的5个性状进行QTL定位,共检测到23个QTL。其中与相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对芽长和相对干重相关的QTL分别有9个、1个、4个、5个和4个,覆盖了A、C基因组, LOD值介于3.00～5.26,可解释的表型变异为7.70%～13.10%。根据各QTL置信区间序列筛选,与铝胁迫相关的候选基因共30个。ALMT1基因和MATE基因与有机酸的合成和分泌有关,主要通过苹果酸、柠檬酸和草酸等有机酸的分泌来增强植物的耐铝性;STOP1基因、NAC基因和RAP2.4基因均属于转录激活因子,通过诱导耐铝基因的表达增强植株的抗性; ABC转运蛋白、膜蛋白转运体、GDSL脂肪酶通过减少有毒物质在质膜上的积累或将有毒物质排出体外等途径增强植物的耐铝性;过氧化物酶和细胞色素P450均属于氧化胁迫相关基因,具有防止植物细胞氧化损伤、抵御逆境胁迫的功能;另外,还有部分编码逆境蛋白的基因,均在各种胁迫反应中起重要作用。本研究的结果将为培育耐铝油菜品种及后续基因的功能研究提供理论依据。