狗牙根对铝胁迫响应及临界浓度的研究

以狗牙根为研究对象,利用水培法进行耐铝鉴定,初步研究不同铝浓度胁迫对狗牙根叶色、耐铝指数、坪用质量、枯黄率、相对地上部干重、相对根系干重的影响。结果表明,在250、500、750、1 000、1 250μmol/L铝浓度处理下,狗牙根受胁迫影响较小,不同浓度处理之间差异不明显。在1 500、1 750、2 000、2 250μmol/L铝浓度处理下,狗牙根随着胁迫时间的增长,叶色、均一性逐渐降低。在2 500、2 750、3 000、3 250、3 500μmol/L铝浓度处理下,狗牙根受胁迫影响较大,叶色、均一性明显降低,与对照相比表现出显著差异或极显著差异。通过建立回归方程,以狗牙根耐铝指数下降到60%作为狗牙根存活临界铝离子浓度,求得狗牙根致死临界铝浓度为2 520μmol/L。     

盐碱胁迫对亚麻苗期生长及阳离子吸收和分配的影响

为探讨盐碱胁迫下亚麻幼苗阳离子吸收和分配的特点,为盐碱地种植亚麻栽培技术提供理论指导。采用2种中性盐(Na Cl和Na2SO4)和2种碱性盐(Na HCO3和Na2CO3)分别混合模拟盐胁迫和碱胁迫,对中亚麻2号进行14天胁迫处理,测定了苗长、根长和茎长等生长指标,并分析了根系和地上部Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量的变化。结果表明:(1)盐碱胁迫不同程度抑制了亚麻幼苗的生长,碱性盐胁迫比中性盐胁迫的抑制更严重。中性盐胁迫对亚麻茎的抑制较根更严重,而碱性盐胁迫则得到相反的结果。(2)盐碱胁迫大幅度增加了亚麻苗期根和地上部对Na+的吸收。中性盐胁迫下地上部K+的吸收增高,根的K+吸收降低。碱性盐胁迫下根和地上部K+的吸收均降低。中性盐胁迫和碱性盐胁迫下根和地上部Ca2+和Mg2+的吸收均降低,根系中的降低程度较地上部大。(3)相关性分析表明盐碱胁迫下Ca2+的吸收与Na+的吸收呈极显著负相关。     

铝、镉对柱花草养分吸收的影响

以3个柱花草为供试材料,研究铝（Al）与镉（Cd）对柱花草生长及其对矿质营养元素吸收的影响,结果表明：在pH4.5条件下柱花草能正常生长,Cd处理对柱花草相对根长影响与Al处理无差异;西卡柱花草根及地上部Al和Cd的含量均显著低于热研2号和热研13号柱花草,热研2号和热研13号柱花草根系对Al和Cd的吸收无差异,但地上部Al和Cd的含量存在差异。铝镉处理不利于西卡柱花草根系对K、P、Mg、Mn的吸收;Cd降低热研2号及热研13号根系对K吸收,但有利于Fe的吸收;pH4.5处理或Al处理降低西卡柱花草和热研13号柱花草对Ca的吸收,说明酸化条件下或Al不利于柱花草根系从营养液中吸收Ca离子。Cd影响柱花草根系对Mg的吸收,但促进柱花草对Cu的吸收。     

国产草坪型狗牙根优良品种的抗盐性及与钠钾离子含量的关系

狗牙根(Cynodon Rich.)抗盐性较强,在盐碱地具有很好的应用潜力。对现有的国产狗牙根品种进行抗盐性评价及与钠钾离子含量的关系分析,有利于快速选择抗盐优质的狗牙根品种及进一步的抗盐育种。以相对叶片枯黄率、相对枝叶修剪干重和相对根系修剪干重为指标,对几个国产狗牙根品种进行了抗盐性评价。结果表明,参试品种的抗盐性从强到弱依次为苏植2号阳江邯郸保定TifgreenⅡ喀什Tifgreen南京C1C2。盐胁迫下狗牙根枝叶中的K+含量降低,Na+含量和Na+/K+比增加。盐胁迫下的枝叶钠钾离子含量与抗盐性的关系跟狗牙根种类有关,其中狗牙根(C.dactylon)的抗盐性主要跟枝叶中的Na+含量呈显著的负相关,而杂交狗牙根(C.transvaalensis×C.dactylon)的抗盐性主要跟枝叶中的K+含量呈显著的正相关。     

盐胁迫对油菜幼苗离子吸收和分配的影响

以宝杂油1号和本课题组选育品系南盐油11号为材料,比较了100和200mmol·L-1NaCl胁迫10d对两个甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种(系)幼苗生长及其离子吸收和分配的效应。结果表明,盐胁迫明显抑制油菜幼苗的生长,其中南盐油11号的耐盐性明显高于宝杂油1号。盐胁迫导致植株盐分(Na+、Cl-)含量上升,地上部Na+、Cl-积累明显高于根系;植株体内K+、Ca2+含量明显降低。盐胁迫下,维持体内较高的K+/Na+、Ca2+/Na+比率,维持较高的SK,Na、SCa,Na(离子吸收和运输的K+、Ca2+、Na+选择性比率)是南盐油11号耐盐性高于宝杂油1号的重要原因。     

槟榔间作香露兜对土壤养分和养分吸收的影响

为了研究槟榔间作香露兜对土壤养分和养分吸收的影响,采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、槟榔间作香露兜和香露兜单作3种种植模式的土壤理化性质和养分吸收进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜后,相对于单作槟榔,土壤EC值和碱解氮含量显著降低47.15%和25.74%,土壤速效磷含量显著增加32.32%,其中碱解氮与过氧化氢酶和过氧化物酶极显著负相关,速效磷与总根长、根系总表面积、根体积、根数目、脲酶和酸性磷酸酶显著正相关,速效磷与过氧化氢酶和过氧化物酶极显著正相关;槟榔地上部N浓度以及香露兜地上部P和K浓度分别显著增加41.56%、26.56%和25.69%;而槟榔和香露兜根系以及地上部N、P和K养分含量均高于单作,其中根系槟榔P和K含量和香露兜K含量显著增加;同时,间作后槟榔和香露兜对N的吸收效率均高于单作,香露兜的P和K的吸收效率高于单作并略高于槟榔的吸收效率,其中P和K的吸收效率与总根长、总表面积、根体积、根数目均显著正相关,氮的吸收效率与根系形态无显著相关关系。综上所述,槟榔间作香露兜增加了土壤中速效磷含量,促进了槟榔和香露兜对氮、磷和钾养分的吸收,土壤速效磷含量的增加、养分吸收效率的提高均与根系形态显著正相关。     

盐胁迫对油葵种子萌发和幼苗生长及离子吸收、分布的效应

研究了100～300mmol/L NaCl胁迫对油葵种子萌发、幼苗生长及其离子吸收、分布的效应.结果表明,油葵在种子萌发出苗阶段表现较强的耐盐性.100～300mmol/L NaCl胁迫对油葵萌发的影响主要表现为推迟出苗、不影响出苗率.但100～300mmol/L NaCl处理均显著抑制幼苗生长,干物质积累速率下降.Na 主要积累在茎秆、根部,叶片中较少.Cl-主要积累于茎秆和叶柄,叶片和根系中较少.盐胁迫下叶片、叶柄中K 含量显著增加,根系吸收SK,Na、叶柄和叶片运输TSK,Na均显著上升,表明油葵在离子吸收和向上运输过程中,对K 具有较强的选择性,这是油葵具有较强耐盐性的主要原因.     

盆栽条件下OsPIN2超表达水稻材料耐铝性研究

通过盆栽实验,研究了水稻OsPIN2超表达材料(OXs)及其野生型材料(WT)在铝饱和度为20%和55%土壤中的生长及养分吸收的差异。结果表明,土壤铝胁迫明显抑制水稻根系和地上部的生长,水稻第一次分蘖出现的时间推迟,分蘖角减小,分蘖数减少。与WT相比,OXs的生长受抑制程度较小。在铝饱和度55%的土壤中,OXs茎叶中磷、钙和镁含量分别是WT的1.71、1.25和1.32倍。OXs的根系、根茎连接处和茎的铝累积比WT少,而叶片的铝累积比WT多28.5%~109.8%。这些结果表明,土壤铝胁迫下,OsPIN2超表达能增强水稻对磷、钙、镁的吸收,减少铝在根系和根茎连接处累积而增加其在叶片累积,这样减轻了铝对水稻根系和分蘖的毒害作用。     

铝胁迫对山茶花吸收矿质元素的影响

试验以山茶花花苗为研究对象,采取Al~(3+)溶液处理进行砂培,试验设5个铝处理水平:0、250、500、1000、2000 mg/L,铝胁迫30天后采收植株,研究铝胁迫对山茶花的生长形态、铝的吸收、累积和在植株体内的分布情况以及营养元素吸收的影响,旨在为植物的耐铝毒机制的深入研究提供理论基础,为山茶花在酸性土壤上的培养和种植推广提供科学依据。结果表明:与对照相比,Al~(3+)250~2000 mg/L处理水平下,植株的株高、根长、根鲜重、根干重、茎干重、叶干重等与对照相比差异并不显著,说明短期的铝胁迫对山茶花的生长没有显著影响。随着Al~(3+)培养浓度的增加,铝主要累积于山茶花根部;铝胁迫对N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn和Mo等矿质元素的吸收为无显著影响或是促进作用。但是,铝胁迫对山茶花叶部吸收Cu和B起到了显著抑制作用,另外根部的Ca/Al比也随着Al~(3+)处理水平的增加而显著降低。所以,本试验说明了山茶花苗虽然具有较强的铝耐性,但是高铝胁迫对其生长具有一定的抑制作用,尤其是阻碍叶部对Cu和B的吸收。因此,为缓解铝毒,在酸性土壤中种植山茶花苗时,应及时喷施铜肥和硼肥。     

磷素水平对杂交水稻生长发育和磷素运移的影响

通过水培试验和32P标记,研究了不同P素水平下P素营养对杂交水稻D68生长发育的动态影响以及P在杂交水稻体内的运移动态。结果表明,P对杂交水稻生长发育起十分重要的作用,施P对杂交水稻发育特别是根系的生长发育、根系活性和地上部分干物质积累产生了极大的影响。通过32P标记结果表明,杂交水稻体内P的吸收累积、运移分布规律主要与根系活力和施P水平有关。P胁迫条件下杂交水稻根系中P含量较高而地上部分较低,P转移到地上部分的百分率较低;P充足条件下,稻株体内P主要累积在茎、叶中;根系活性的增强则进一步促进了P素养分的吸收以及P在杂交水稻体内的向上运移。同时P在杂交水稻体内的运移与水稻代谢和生长中心的转移密切相关,营养生长期P主要集中在茎、叶中;进入生殖生长期后,P由茎、叶向穗部转移,促进稻穗的生长发育。P在杂交水稻体内运移对杂交水稻P素营养具有极其重要的意义。     

磷、铝胁迫对玉米幼苗生长和养分吸收的影响

选取5个基因型玉米品种,采用营养液培养,研究低磷和铝毒条件下不同基因型玉米苗期生长状况及对磷、钾、钙、镁、铁、锌的吸收。结果表明,耐低磷基因型玉米品种适应低磷的能力较强,具有较长的根系和较大的根干重,株高受低磷的影响明显小于敏感基因型玉米品种。低磷胁迫增大了植株的根冠比,改变了植株对营养元素的吸收及其地上部和根系的分配。铝胁迫下,铝敏感基因型玉米品种根伸长受到铝的抑制作用大于耐铝基因型玉米品种,各种营养元素的吸收累积明显受抑制,耐铝基因型玉米品种地上部和根系相对干重下降较少,而敏感基因型玉米品种相对干重显著下降。     

Involvement of Antioxidative Defense System in Rice Seedlings Exposed to Aluminum Toxicity and Phosphorus Deficiency

Plants growing in acid soils may suffer both phosphorus (P) deficiency and aluminum (Al) toxicity.Hydroponic experiments were undertaken to assess the single and combination effects of Al toxicity and low P stress on seedling growth,chlorophyll and proline contents,antioxidative response and lipid peroxidation of two rice genotypes (Yongyou 8 and Xiushui 132) differing in Al tolerance.Al toxicity and P deficiency both inhibited rice seedling growth.The development of toxic symptoms was characterized by reduced chlorophyll content,increased proline and malondialdehyde contents in both roots and leaves,and increased peroxidase and superoxide dismutase activities in roots,but decreased in leaves.The stress condition induced more severe growth inhibition and oxidative stress in Yongyou 8,and Xiushui 132 showed higher tolerance to both Al toxicity and P deficiency.P deficiency aggravated Al toxicity to plant growth and induced more severe lipid peroxidation.     

施钙与覆膜对缺钙红壤花生氮、磷、钾吸收利用的影响

为探明施钙与覆膜栽培对南方典型缺钙红壤（第四纪红土发育而成）花生氮、磷、钾吸收分配的影响,本试验以大籽品种湘花2008为材料,设置3个基施钙肥梯度（不施钙、每公顷施钙肥375kg、每公顷施钙肥750kg,分别标记为Ca0、Ca375、Ca750）和2种栽培方式（露地OF与覆膜栽培PF）,采用土柱栽培,测定花生植株氮、磷、钾素含量、积累与分配特性。结果表明：随施钙量增加,花生叶、茎秆、根、果针、果壳氮素积累和分配率显著降低,而籽仁的氮素积累量和分配率、植株总氮素积累量提高,覆膜栽培降低叶和果针氮素分配率。增施钙肥有利于花生籽仁磷素的吸收积累、提高其分配率,但显著降低叶、茎秆、根系、果针、果壳磷素分配率。覆膜栽培提高植株对磷素的吸收,而降低茎秆磷素分配率。增施钙肥与覆膜栽培促进花生籽仁中钾积累,提高分配率。植株总钙积累量与总氮素积累量的协同吸收关系（决定系数R2=0.7837）优于总钙积累量与钾、磷总积累量的协同关系（决定系数R2=0.659 1、0.201 9）。增施钙肥提高了氮、磷、钾的利用效率和收获指数（HI）。露地播种每公顷750kg钙肥处理每生产100kg荚果比对照（Ca0-OF）节省纯N 3.17~4.04kg、纯P 0.27~0.30kg、纯K 2.65~3.41kg。因此,花生生产中增施钙肥的同时,可适当减少氮磷钾肥的用量,利于花生高产高效栽培。     

大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应

采用溶液培养的方法，设置了不同的铝处理浓度和处理时间，对铝毒胁迫下的两个大豆品种（浙春2号、浙春3号）的根系生长和叶片的叶绿素荧光进行了研究。结果表明：铝抑制了大豆的根系干重、根系总长度、根系体积的增加。在高浓度的铝处理下，根系生长7 d后就受到了明显抑制。对茎叶干重的影响在14 d铝处理后才得到表现，茎叶部出现铝毒症状滞后于根部。根尖的根系活力在10 mg / L的铝浓度下有所增加，增强了根系吸收水分和矿质元素的能力。根系质膜透性随着铝处理浓度的增加而增大，在90 mg / L的铝处理下达到最大，植株受到严重伤害。低铝（10 mg / L）使大豆叶片的叶绿素含量少量增加，高铝（90 mg / L）胁迫叶绿素含量降低，且叶绿素a下降的幅度大于叶绿素b。荧光参数的研究表明，随着铝胁迫的增加，Fo下降，Fm、Fv / Fm增大，植株抵抗逆境的能力下降，光合电子传递减小，最终导致光合速率下降。两个大豆品种具有基因型差异，浙春2号比浙春3号更耐铝。     

水杨酸通过一氧化氮途径调控水稻缓解低磷胁迫

【目的】深入剖析水杨酸调控水稻低磷胁迫响应的生理与分子机制具有重要意义。【方法】选取常规水稻品种日本晴,外源添加水杨酸后测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、木质部汁液磷含量、水稻根系特征参数、磷转运子基因表达水平和一氧化氮含量等指标解析水杨酸缓解水稻缺磷胁迫的生理和分子机制。【结果】1）水杨酸对水稻磷吸收的调控存在剂量效应,1 μmol/L水杨酸显著提高低磷条件下水稻体内总磷含量,5 μmol/L水杨酸则降低水稻体内总磷含量。2）低磷条件下,1 μmol/L水杨酸使酸性磷酸酶活性提高了11.35%,根系总长增加了20.90%,根系表面积增加11.86%,根系体积增加了15.38%,总根数增加了23.55%,木质部汁液中的磷含量提高了22.67%。同时,1 μmol/L水杨酸提高了水稻根系磷转运子基因的表达,从而提高水稻对外界磷的吸收和体内磷的转运。3）水杨酸通过提高硝酸还原酶的活性增加水稻根系的一氧化氮含量,从而通过调控磷转运子基因的表达提高低磷条件下水稻对外界磷的吸收。【结论】水杨酸与信号分子一氧化氮互作缓解低磷胁迫。     

淹涝胁迫和氮形态对苗期玉米营养特性的影响

采用砂培培养方法,比较研究两种水分条件和3种供氮形态处理对苗期玉米根、茎鞘、叶生物量干重及其氮、磷、钾含量及分配的影响。结果表明,非淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(AN)玉米生物量干重及氮、磷、钾累积量最高;淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(ANF)的叶片、总生物量以及硝态氮处理(NF)的根系、叶片和总生物量干重明显降低。淹涝胁迫降低3种氮形态处理叶片氮累积量,明显降低铵硝态氮混合处理和硝态氮处理植株氮、钾累积量,降低磷在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例、磷在硝态氮处理根、叶中的分配比例以及钾在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例。淹涝胁迫下铵态氮处理(AF)叶片含氮量、植株含钾量呈降低趋势;非淹涝胁迫下铵态氮处理(A)具有相对较高的植株氮、磷含量,且淹涝胁迫对氮、磷、钾在植株不同部位分配的影响相对较低。因此,本试验供应铵态氮苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。     

热研2号柱花草生长动态

以热研2号柱花草[Stylosanthes guianensis (Aublet) Swartz cv. Reyan No.2]为材料,研究不同生长阶段干物质产量、养分和营养成分变化。结果表明：地上部干物质呈“单峰”曲线,初花期最高为540.81 g/株;地上部苗期吸收的N、P、K较小,但干物质养分含量高;分枝期后吸收量增加,初花期后N、P出现负积累,整个生育期地上部对磷的吸收量最小;随热研2号柱花草生育期的延续,地上部粗蛋白含量降低,粗纤维含量升高,营养价值降低,初花期粗蛋白产量最大为54.78 g/株。     

磷对水稻耐铝性及根尖细胞壁组分的影响

 为阐明外源磷供应引起水稻体内磷代谢和根尖细胞壁组分变化进而阐述磷、铝间的相互作用,以水稻菲优多系1号(耐铝毒基因型)和红良优166(铝毒敏感基因型)为材料,水培条件下先用0.5、10和30 mg/L磷预处理9 d,然后用50 μmol/L Al处理48 h,研究铝毒胁迫下磷对水稻根尖的防护效应及磷作用下根尖细胞壁组分变化与水稻耐铝性的关系。结果表明,50 μmol/L Al处理抑制水稻总根长,尤其是在0.5 mg/L磷预处理后用铝交替处理时该作用更为明显。铝毒胁迫下,0.5 mg/L磷预处理时两基因型水稻叶片的丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、游离脯氨酸(Pro)含量显著高于其他处理,10 mg/L和30 mg/L磷预处理显著降低两基因型水稻叶片的MDA、ASA和Pro含量,表明充足的磷供应减轻了铝对水稻的伤害。耐铝毒水稻根尖的果胶和半纤维素2含量在30 mg/L磷与铝交替处理时显著低于0.5 mg/L 和10 mg/L 磷与铝交替处理,根系的酸性磷酸酶(ACP)活性在0.5 mg/L磷与铝交替处理时显著高于10 mg/L与30 mg/L磷与铝交替处理。而铝毒敏感水稻的根尖细胞壁多糖组分含量、ACP活性在不同浓度的磷、铝交替处理间无显著差异。表明铝耐性水稻在缺磷条件下通过提高ACP活性以提供更多的Pi与铝结合钝化铝,在磷充足条件下通过降低细胞壁多糖含量以减少铝结合位点,进而提高铝毒耐性。