施用磷、钙对红壤上胡枝子生长和矿质元素含量的影响

采用红壤土培试验,研究了施用P、Ca对耐Al性不同的两个胡枝子品种的生长和矿质元素含量的影响.结果表明,单独 +P处理显著增加了耐Al 品种根和地上部生物量,而对Al敏感品种无影响;单独 +Ca处理显著促进了Al敏感品种根部的生长,而对耐Al品种的生长无影响;+P+Ca处理显著增加了两个品种根和地上部生物量.耐性品种地上部Al含量显著低于敏感品种,而根部Al含量无显著差异.两个品种体内P含量在 +P处理时耐性品种显著高于敏感品种,其他处理品种间无显著差异.整体上,胡枝子体内Ca、K、Mn和Mg含量耐性品种大于敏感品种,Fe含量反之.结果表明,低P胁迫是酸性土壤上耐Al胡枝子品种生长的主要限制因子,增施P肥效果明显,而对于Al敏感品种,Al毒是其生长的首要限制因子,只有施用石灰后对其加P,生物量才能提高.耐性品种根部有阻碍Al 向地上部运输的机制,而这种机制与体内P含量较高有着直接或间接的关系.另外,推测耐Al胡枝子品种对其他养分的吸收利用能力也较强.     

磷对铝胁迫下荞麦元素吸收与运输的影响

以不同耐铝基因型江西养麦(耐性)和内蒙荞麦(敏感)为材料,采用土培法研究磷对铝胁迫下荞麦生长和Al,P等元素吸收、运输的影响.结果表明,铝胁迫下0.2 g/kg的磷能有效缓解铝毒对荞麦根长的抑制.培养30d后,0.4 g/kg磷处理能显著降低铝在荞麦根系和地上部的积累.铝胁迫下加磷可影响养麦体内Ca,Mg,Mn,Zn,Fe的吸收,0.4 g/kg铝配施0.4 g/kg磷处理对荞麦根系Ca,Mg吸收最有利,内蒙荞麦根系Mg的含量比不加磷组提高了76.8%,但显著阻碍了铝胁迫下荞麦体内Ca,Fe的向上运输.铝胁迫下配施磷促进荞麦根系对Zn,Fe吸收,有利于Zn向地上部转运.施磷能有效缓解铝毒对荞麦生长的抑制,降低根系和地上部铝含量,有利于Ca,Mg,Mn,Zn,Fe的吸收和Mg,Zn的运输.     

磷对水培生菜生长及矿质元素动态吸收的影响

磷是植物所需大量元素之一,对植物的生长有重要影响。传统的土培条件下磷肥难以移动,导致施磷量和植物可利用磷量差别较大;而水培条件下磷肥均匀存在于营养液中,不仅有利于植物吸收利用,也为定量精确地研究磷对植物的影响提供了便利。为探明磷素对生菜生长、品质以及矿质元素吸收的影响,试验设置5个磷水平(Na H2PO4),分别为0.2 mmol·L?1、0.4 mmol·L?1、0.6 mmol·L?1、0.8 mmol·L?1、1.0 mmol·L?1,对不同磷水平下生菜生长、产量、品质及营养液矿质元素动态吸收量进行分析。结果表明当磷水平为0.4 mmol·L?1时生菜的综合品质最好;当磷水平为0.6 mmol·L?1时,生菜产量最大,且全生育期对氮、磷、钾、钙、镁的吸收总量达到最大,为691.26 mg·株?1,对氮、磷、钾、钙、镁的吸收比例为1∶0.20∶1.34∶0.80∶0.24。不同磷素水平下,生菜对氮吸收量差异不大;随磷素水平的提高,生菜对磷的吸收量不断增大,即对磷有奢侈吸收的趋势;对氮和磷的吸收主要集中在定植后的第20~30 d,此阶段平均吸收量分别占全生育期总吸收量的79.86%和59.25%;对钾的吸收量随时间呈不断地加大趋势,在收获前10 d达到最大值,此阶段平均吸收量占全生育期总吸收量的47.68%;对钙、镁的吸收在整个生育期变化不明显,定植后10~30 d对钙的吸收量较大;收获前30 d对镁的吸收量较大。全生育期内,生菜对钾的吸收比例最大,其次是氮、钙;高磷条件下磷的吸收比例大于镁,低磷条件下对镁的需求比例高于磷;生菜对磷的利用效率随磷水平的增加不断减小,较低磷素水平有利于提高矿质元素的利用效率。     

蒸发脱湿过程中盐胁迫对苜蓿生长及矿质元素吸收运输的影响

用土壤溶液浓度ＮａＣｌ７５　～３２５　ｍｍｏｌ／Ｌ的中性盐对苜蓿　进行胁迫处理，研究苜蓿在土壤脱湿过程中，盐胁迫对其生长及矿质元素吸收运输的影响．　结果表明，ＮａＣｌ胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长均使苜蓿的相对生长速率、含水量、累积　蒸散量、水分利用效率、Ｋ含量和Ｋ／Ｎａ值下降，但土体中的剩余水量却呈上升趋势．苜蓿生长　受到水分与盐分胁迫双重胁迫的影响．随ＮａＣｌ胁迫的增加，苜蓿的Ｎ素含有率变化不大，但积　累量显著减少；Ｋ＋、Ｃａ２＋的比吸收率（ＳＡＲ）显著降低，植株Ｋ＋、Ｃａ２＋含　量减少，而植株Ｎａ＋、Ｃｌ－的比吸收率ＳＡＲ显著提高，牧草体内Ｎａ＋、Ｃｌ－含量不断积　累增加，植株Ｋ／Ｎａ值降低．对Ｐ、Ｍｇ２＋的吸收在不同水盐条件下变化不一致．苜蓿根系　吸收钾钠离子后，向茎叶运输钾的选择性随ＮａＣｌ胁迫的不同而呈现出不同的趋势．     

低钾胁迫对水稻苗期矿质营养吸收和植物激素含量的影响

以水稻（Oryza sativa L.）受体N27（对照）和来源于N27的耐低钾基因型水稻N18和N19为材料。采用溶液培养技术研究了低钾胁迫对其苗期矿质营养吸收和叶片植物激素含量的影响。结果表明,在低钾胁迫下,水稻幼苗吸钾效率和钾利用效率以及植株钾转运率降低,但N18、N19的降低幅度小于N27。同时,低钾胁迫下N18和N19与N27相比具有较强吸收和运输钠、磷、镁、铁和钙的能力。低钾胁迫使水稻叶片IAA、GA1和ZR的含量以及IAA/ABA、ZR/ABA和GA1/ABA比值均降低,N18、N19的降低幅度小于N27,且具有较高的IAA、GA1和ZR的含量以及IAA/ABA、ZR/ABA和GA1/ABA比值;低钾胁迫下N18、N19叶ABA的含量增加幅度小于N27。水稻耐低钾特性与其矿质营养吸收能力和植物激素水平或植物激素间比例关系有关。     

铝胁迫下磷对水稻苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率的关系

选用两个耐铝性差异较大的水稻品种武运粳7号(耐铝品种)和扬稻6号(铝敏感品种)作为实验材料,利用水培铝-磷交替处理试验研究了磷对水稻铝胁迫下苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率之间的关系。结果表明,从水稻铝-磷交替处理下的生物量和根系形态等指标来看,P缓解了Al对两个水稻品种的毒害作用,且对敏感品种扬稻6号的缓解作用更加明显。铝-磷交替处理下,武运粳7号的体内磷含量显著高于扬稻6号的,而根部铝含量显著低于扬稻6号,因此武运粳7号体内的P/Al显著高于扬稻6号;同时,虽然两个品种间根表及根自由空间中Al浓度没有差别,而武运粳7号根表及根自由空间中P浓度显著高于扬稻6号,表现出耐铝品种更强的质外体解铝毒能力,这可能与武运粳7号较强的磷吸收效率有关。此外,与耐铝品种武运粳7号相比,铝敏感品种扬稻6号虽然磷吸收效率低,但利用效率高,即两个水稻品种的耐铝性与水稻的磷吸收效率和利用效率不一致,这为酸性土壤水稻育种提供了理论基础,即选育适应酸性土壤的水稻基因型不仅要关注其耐铝性还要关注其磷利用效率。     

不同培育技术对胡枝子生长发育的影响

胡枝子具有较高的水土保持价值,在黑龙江省有着大面积的人工种植。研究表明:用90℃热水浸泡胡枝子种子30 min和用硫酸浸种25 min提高发芽率效果好;造林采用植苗和播种造林2种方式;造林前3年应适时松土除草,第3年后开始平茬;叶面肥对胡枝子的生长影响不大,在土壤中施入石灰-P或P-K后胡枝子的产量要增加2倍多;接种根瘤菌的胡枝子株高、分枝、产草量均比对照高。这一研究成果将对加快胡枝子推广应用,推动水土流失治理,进一步改善生态环境,增加农民经济收益等方面具有重要的意义。     

盐胁迫下柚实生苗生长、矿质营养及离子吸收特性研究

以坪山柚为材料,对盐胁迫下实生苗生长、矿质营养及离子吸收特性进行了研究。结果表明,沙培30d,80～200mmol/L盐胁迫,随盐浓度提高,坪山柚实生苗株高、叶面积、地上部干重和根部干重明显降低。溶液培养8d,坪山柚实生苗地上部及根Na+、Cl-含量随盐浓度的增加而增加,根及地上部K+、Ca2+、Mg2+以及P和Mn含量下降,Fe、Zn、Cu含量的变化因器官而异。其中,地上部Fe含量对盐胁迫敏感,可作为柚耐盐性鉴定指标。40mmol/L盐胁迫,坪山柚地上部K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+值均显著下降,且Mg2+/Na+值+/Na+值>1;浓度≥160mmol/L盐胁迫,K+/Na+值+吸收、运转效率比Cl-高。     

外源NO对铜胁迫下番茄光合、生物发光特性及矿质元素吸收的影响

采用营养液培养,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠(Sodium nitroprusside, SNP)对50 μmol/L铜（Cu）胁迫下番茄叶片叶绿素含量、光合特性、生物发光强度和矿质营养元素的影响。结果表明,在Cu胁迫下,外施100 μmol/L SNP显著提高番茄叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b比值、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片中Cu、Ca、Fe、Zn、Mn以及根系中Cu、K、Fe、Zn的含量; 显著降低叶片超微弱发光强度、荧光强度、磷光强度、胞间CO2浓度(Ci)和根系中Ca的含量。然而,SNP对Cu胁迫下的缓解效应可被NO的清除剂血红蛋白所抑制。在Cu处理液中加入100 μmol/L NO-x（NO的分解产物）或100 μmol/L亚铁氰化钠（SNP的相似物或分解产物）,与Cu胁迫处理差异不显著。表明外源NO可以通过改善Cu胁迫下番茄叶片光合特性,降低超微弱发光、荧光、磷光强度,维持矿质营养元素平衡,缓解Cu胁迫对番茄的抑制作用。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

胡枝子高质量RNA的提取及ALMT基因片段的克隆和表达分析

针对木本植物胡枝子组织中多糖、多酚等次生物质含量高的特点,采用改良的CTAB法,成功地从胡枝子组织中提取了总RNA。所提取的胡枝子总RNA OD260/OD280值介于1.9~2.1之间,产率介于100~250μg/g之间。采用该方法提取的胡枝子总RNA,经过RT-PCR成功地克隆到了胡枝子ALMT基因片段,克隆得到的胡枝子ALMT基因片段序列与已知ALMT基因序列之间具有较高同源性,经半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR表达分析,证明该基因在根中表达且受铝诱导。试验结果表明利用改良的CTAB法提取的胡枝子总RNA样品质量较高,能够用于基因的半定量和定量表达分析。     

Root growth and phosphorus efficiency among sweet potato genotypes under low phosphorus

Abstract

A column experiment was conducted to investigate the responses of root growth and phosphorus (P) efficiency among sweet potatoes—JiHei1 (JH1), NingZi2 (NZ2), SuShu11 (S11) and SuShu17 (S17)—under low P and normal P conditions. Root growth was inhibited by low P in root length and surface area across diameter classes, except for in S17. The P absorption was influenced and led to variations in P content among organs. A high correlation was observed in root dry matter (DM) and P uptake. The tuber DM declined among genotypes under low P, and different P efficiencies were determined. A higher phosphorus utilization efficiency was observed in S11 and S17, suggesting that more P was needed to maintain their normal growth. Physiological efficiency and phosphorus utilization efficiency were significantly positively correlated with the tuber DM, indicating that low P limited the growth of sweet potatoes. These results benefit the production and breeding of sweet potatoes in response to P deficiency.     

磷胁迫下AMF对玉米生长的影响

研究在低磷的南方酸性红壤中,3种磷水平(20、40、60 m g/kg)下,接种丛枝菌根真菌G.m osseae和G lom us versif orm e对玉米营养生长的影响。结果表明,菌根的形成可使玉米的株高、鲜重增加,促进玉米的营养生长;在低磷水平下,菌根侵染率最高,玉米的株高、鲜重增加也最显著,其中接种G.m osseae的处理其株高和茎叶鲜重的增加达到极显著水平。     

Cell membrane stability and leaf water relations as affected by phosphorus nutrition under water stress in maize

Abstract

A field experiment was conducted to investigate the effect of P nutrition under water stress on the cell membrane stability measured by the polyethylene glycol test, plant growth, and internal plant water relations in maize (Zea mays L.). Adaptation to water deficits with improved P nutrition was observed. The cell membrane stability increased, leaf water potential and osmotic potential decreased, and turgor potential increased with improved P nutrition. Osmoregulation was evident with improved P nutrition. Sugar and K were the major osmotic contributors. Total plant dry weight and relative growth rate increased with improved P nutrition under water stress, suggesting that the supply of extra P to plants may be beneficial to increase the tolerance to drought.     

磷素营养对大豆磷素吸收及产量的影响

本试验以绥农14大豆为试验材料,利用砂培法,研究了不同供磷水平和不同生育时期断磷对大豆磷素吸收及产量的影响。结果表明:1）较高的供磷水平对大豆中前期植株磷浓度和磷素吸收促进作用明显,初花期（R1）,大豆植株磷素吸收量随供磷水平的提高而持续增加;鼓粒初期（R5）,当供磷水平达到51 mg/L时,再增加磷素营养已无明显促进作用;叶片和茎部磷浓度在磷素水平达到21～31 mg/L时,不再显著上升;到成熟期（R8）,供磷水平达到31 mg/L,对大豆磷素吸收促进作用不明显,达到41 mg/L时,根部磷浓度不再明显增加。2）大豆产量和单株大豆粒数随供磷水平的增加呈单峰曲线变化,供磷水平为31 mg/L处理产量最高,供磷水平为21 mg/L处理的粒数最多;供磷极低水平（1 mg/L）处理大豆植株处理粒数最少,节数也最少,百粒重反而最高。3）大豆鼓粒初期（R5）之前,磷素营养水平是产量形成的关键因素,之后是对磷素营养的非敏感期。V3～R1和R1～R5期间断磷,大豆节数和粒数减少,产量和磷素吸收明显下降,但对植株营养器官磷浓度无明显影响;R5～R7断磷处理影响大豆植株营养体、荚皮和子粒的磷浓度和磷素吸收量,而对产量无明显影响。     

低磷胁迫下五种苹果砧木的磷吸收与利用特性

【目的】磷是植物必需的矿质元素之一,能够促进植株花芽分化,但施入土壤中的磷易被固定从而变成难以利用的闭蓄态磷,使土壤中的有效磷含量降低。因此,研究和发掘磷高效的苹果砧木对于解决低磷胁迫和提高磷利用效率具有重要意义。本研究以5种一年生苹果野生砧木为试材,进行低磷胁迫处理,调查苹果野生砧木对磷的吸收和利用特性。【方法】盆栽试验以正常管理的一年生八棱海棠（M. micromalus Makino）、 平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、 东北山荆子（M. baccata Borkh.）、 富平楸子［M. prunifolia（Willd）Borkh.］、 新疆野苹果［M. sievesii（Ledeb.）Roemer］5种苹果砧木为试材。试验分为低磷（LP）和正常施磷（CK）两组处理,每个处理6次重复（6盆）。根总表面积、 根系总长度分析用WinRHIZO 根系分析软件进行; 植株各器官组织烘干粉碎后,用钒钼黄比色法测定其含磷量。离子吸收动力学参数的测定采用平邑甜茶水培幼苗,吸收前置于黑色培养瓶饥饿处理24 h,幼苗吸收24 h后采集营养液10 mL,钼锑抗比色法测定含磷量。【结果】5种砧木的相对磷效率从高到低为富平楸子（93.66%）平邑甜茶（87.69%）东北山荆子（83.44%）八棱海棠（74.54%）新疆野苹果（74.01%）。在低磷及正常施磷条件下,5种砧木的磷吸收效率均为富平楸子平邑甜茶东北山荆子新疆野苹果八棱海棠; 磷利用效率为平邑甜茶富平楸子八棱海棠新疆野苹果东北山荆子。H2PO-4离子最大吸收速率（Vmax）最高的为富平楸子［101.81 mol/(gh)］,其次为平邑甜茶［66.40 mol/(gh)］、 东北山荆子［45.00 mol/(gh)］和新疆野苹果［44.32 mol/(gh)］,八棱海棠的Vmax最低,为41.28 mol/(gh); 平邑甜茶的Km值最低,为4.05 mol/L,富平楸子为8.68 mol/L,东北山荆子为12.29 mol/L,新疆野苹果为12.64 mol/L,八棱海棠最高为13.57 mol/L。吸收根总表面积和总根长均以富平楸子最大,八棱海棠最小。【结论】低磷胁迫下富平楸子的相对磷效率和磷吸收效率最高,在低磷胁迫下生长势最好并且磷吸收能力最强,是一种对低磷胁迫适应能力较好的苹果砧木; 平邑甜茶的相对磷效率仅次于富平楸子,磷利用效率最高,其耐低磷胁迫的能力也仅次于富平楸子。进一步分析发现,砧木对磷的吸收效率与吸收根总表面积和总根长存在显著正相关关系,说明低磷胁迫下植物通过增加吸收根总表面积及总根长等方式,扩大根系吸收面积,从而增加根系对磷的吸收。     

低磷条件下植物根系形态反应及其调控机制

磷是植物必需营养元素之一,土壤中磷有效性低,限制作物生长发育。磷肥施用量逐年增加,但是磷矿资源面临耗竭。植物根系形态变化对于植物适应低磷胁迫,提高植物对土壤磷的吸收利用具有重要意义。本文从植物根系构型、根冠比、初生根、根毛、侧根等方面综述了植物适应低磷胁迫的根系形态变化特征。低磷条件下,植物根系构型发生改变,普遍抑制主根生长,刺激侧根发育起始与伸长,诱导根毛形成。同时,分析了转录因子、植物激素、蔗糖以及关键基因等对低磷条件下植物根系生长发育的生理与分子调控机制,低磷胁迫下转录因子ZAT6和MYB62参与调控初生根生长,BHLH32和PHR调控根毛形成发育,WRKY75对侧根发育有抑制作用。研究表明,在低磷条件下,赤霉素、细胞分裂素、生长素和乙烯对初生根发育起着调控作用,而根毛的生长发育与赤霉素、生长素和乙烯有关,侧根发育过程中生长素作用明显。一些基因如LPR1、LPR2、LPR3以及PDR2参与调控低磷胁迫下植物初生根的发育。低磷胁迫下光合产物蔗糖对植物根毛和侧根发育有影响。     

春玉米磷素营养的光谱响应及诊断

通过盆栽试验监测不同磷营养水平春玉米典型生育期叶片光谱变化,并对叶片光谱反射率与叶片磷含量做了相关分析。结果表明,春玉米大喇叭口期是磷素营养的光谱响应敏感期,3507～30.nm和14201～800.nm是磷素营养的光谱敏感波段。该生育期构建的单波段高光谱变量、窄波段光谱变量和宽波段光谱变量与叶片磷含量都存在显著或极显著的回归关系;窄波段光谱变量比值指数R6725/6256和R61745/15856与叶片磷含量的回归关系达到了极显著水平,R625/555达到显著水平。可见光波段光谱变量与磷含量的回归关系优于近红外波段光谱变量与磷含量的回归关系,表明可见光波段叶片光谱反射率可能更适合春玉米磷营养状况的评价。不同波段宽度的光谱变量分析表明,在敏感波段范围内,801～00.nm波段平均的叶片宽波段光谱反射率没有降低对叶片磷含量的估算精度。