两种生态型东南景天锌吸收与分布特性的研究

采用水培试验，研究了非超积累和超积累两种生态型东南景天吸收、分配和转运锌(Zn)的特点．结果表明：两种生态型植物不仅在生长速度上对Zn浓度的反应差异显，而且在Zn吸收与分配特性上也有明显差异．非超积累生态型的最适生长浓度为0．001 mmol／L，在此Zn水平下，生物量随处理时间基本呈直线性增长；而超积累生态型的最适生长浓度为1．0mmol／L，生物量在处理前16d呈直线性增长，以后趋缓．非超积累生态型地上部的最大Zn含量远低于超积累生态型；而根部的最大Zn含量，非超积累生态型显大于超积累生态型．Zn在非超积累生态型细胞壁和可溶部分中的含量差异不显，在细胞器与膜部分的含量相对较低．而Zn在超积累生态型细胞壁中含量最高，其次是细胞的可溶部分．综合分析认为：超积累生态型东南景天比非超积累生态型具有更强的zn积累和耐受能力，前可能是后在高Zn环境中长期进化的结果．     

两种生态型东南景天套种对其生长和吸收土壤中Zn的影响

采用不同隔膜处理(即无隔膜处理、400目尼龙筛布隔开和PVC板隔开),将超积累和非超积累2种生态型东南景天套种,探讨不同程度根系互作对2种生态型东南景天的生长和吸收Zn的影响.结果发现,不同程度的根系互作对非超积累生态型东南景天的地上部生物量、根系生物量以及根系Zn浓度有显著影响.当2种生态型东南景天共享1个根际土壤(无隔膜处理)时,非超积累生态型东南景天的地上部生物量显著增加,比根系完全隔开处理增加了25%左右;与另外2种根系互作处理相比,当与超积累生态型的根系采用400目尼龙筛布隔开时,非超积累生态型东南景天的根系锌含量和土壤中NH4COOH提取态Zn含量显著增加,其地上部和根系生物量也显著降低.     

两种生态型东南景天(Sedum alfredii Hance)根系互作效应对植株生长及吸收利用土壤Zn的影响

采用盆栽套种方法探讨了不同程度根系互作对两种生态型东南景天的生长和吸收利用土壤Zn的影响,以及超积累生态型东南景天的根系是否能活化土壤中难利用态Zn.不同程度的根系互作采用不同隔膜处理,即无隔膜处理、400目尼龙筛布隔开和PVC板隔开.结果发现,当两种生态型东南景天套种时,不同程度的根系互作对非超积累生态型东南景天的地上部和根系的生物量、根系Zn含量有显著影响.当与超积累生态型东南景天的根系完全交互作用或采用400目尼龙筛布隔开时,非超积累生态型的根系Zn含量显著增加,其地上部和根系生物量比其单种时显著减少.这些结果间接表明,超积累生态型东南景天根系能够活化土壤中的难溶态Zn.     

不同程度重金属污染土壤对东南景天根际土壤微生物特征的影响

    通过盆栽试验研究不同程度重金属污染土壤对2种生态型东南景天根际土壤微生物特征的影响.研究结果表明,不同污染土壤中,2种生态型东南景天根际细菌、放线菌和真菌的数量及微生物生物量碳都大于非根际.在轻污染土壤中,2种生态型东南景天的根际土壤微生物区系和主要生理类群没有显著差异,而在矿山土壤和重污染土壤中,超积累生态型东南景天根际土壤中的细菌和真菌数量、主要生理类群数量及微生物生物量碳显著高于非超积累生态型.东南景天根际微生物对重金属胁迫的敏感性为放线菌＞细菌＞真菌,硝化细菌＞自生固氮菌＞氨化细菌＞磷细菌＞纤维分解菌.在轻污染土壤中,2种生态型东南景天根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商差异不显著,而在矿山土壤和重污染土壤中,非超积累生态型东南景天的根际土壤基础呼吸速率和微生物代谢商显著高于超积累生态型.     

不同Zn化合物对东南景天根圈土壤微生物特征的影响

采用盆栽试验的方法，研究了土壤中添加1000mg·kg^-1不同Zn化合物（ZnS、ZnO、Zn3（PO4）2、ZnSO4和ZnCO3）对两种生态型东南景天根圈土壤微生物特征的影响。结果表明，对于Zn3（PO4）2、ZnS和ZnSO4处理，两种生态型东南景天的根圈土壤中的可培养细菌数量、微生物生物量碳、土壤微生物商、脲酶和脱氢酶活性均显著降低，而土壤微生物代谢商均显著增加；同时，超积累生态型东南景天的根圈土壤微生物生物量氮显著增加，但非超积累生态型东南景天的根圈土壤微生物生物量氮无明显变化。ZnO处理后，两种生态型东南景天的根圈土壤中的可培养细菌、放线菌和真菌的数量均没有明显变化，但微生物生物量碳、土壤微生物商、脲酶和脱氢酶活性均显著降低，土壤微生物代谢商显著增加。ZnCO3处理后，超积累生态型东南景天根圈土壤中的可培养细菌的数量、微生物生物量C和土壤微生物商显著降低，微生物代谢商显著增加，可培养的放线菌和真菌的数量、微生物生物量N和土壤基础呼吸速率均无明显变化；然而，非积累生态型东南景天根圈土壤中的可培养细菌、放线菌和真菌的数量、土壤微生物生物量C、微生物生物量N、土壤微生物商和微生物代谢商均无明显变化。     

不同氮形态对东南景天镉积累的影响

    通过水培试验,研究不同氮形态对2种生态型东南景天生长和镉吸收积累的影响.结果表明,外加(NH4)2SO4、Ca(NO3)2或NH4NO3均能显著提高超积累生态型东南景天地上部生物量及叶绿素含量.且无论在低镉(10 μmol·L-1)还是高镉(100 μmol·L-1)条件下,以(NH4)2Sv处理的增幅最大.不同氮形态对2种生态型东南景天地上部镉含量没有显著影响,而在一定程度上提高了根系镉的含量.3种氮形态显著提高了2种生态型东南景天地上部和根系的镉积累量,对超积累生态型东南景天,无论在何种镉水平下,(NH4)2SO4处理效果明显好于Ca(NO3)2或NH4NO3处理.本研究结果表明不同氮形态对东南景天Cd积累的促进顺序为:NH4+-NNO3--N,因此从植物修复角度考虑,在Cd污染土壤中施用适量的(NH4)2SO4提高超积累植物东南景天的生物量和地上部镉积累量具有重要的应用价值.     

有机和无机氮对东南景天生长和镉积累的影响比较

通过水培试验,研究了有机和无机形态氮对两种生态型东南景天生长和镉积累的影响.结果表明,无论在低镉(10μmol·L-1)还是高镉(100 μmol·-1)条件下,与对照(T1)相比,外加无机形态氮(尿素)均能显著提高两种生态型东南景天地上部的生物量和叶绿素含量(P＜0.05);在低镉条件下,外加无机形态氮只能显著提高超积累生态型东南景天地上部镉积累量和非超积累生态型东南景天根部镉积累量(P＜0.05),在高镉条件下,外加无机形态氮对两种生态型东南景天体内镉积累量没有显著影响(P＞0.05).而无论在低镉还是高镉条件下,与对照(T1)相比,外加有机形态氮(精氨酸)能显著降低超积累生态型东南景天根系的生物量和叶绿素含量(P＜0.05);在低镉条件下,外加有机形态氮能显著提高两种生态型东南景天体内镉含量(P＜0.05),在高镉条件下,外加有机形态氮对两种生态型东南景天体内镉含量没有显著影响(P＞0.05).     

东南景天对胁迫条件下重金属锌和镉吸收积累特性的研究

本试验以东南景天为材料,研究锌、镉不同浓度处理下东南景天植株地上部和地下部对重金属Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸收积累特性。结果表明,不同浓度重金属浇灌处理后东南景天各部位Zn~(2+)和Cd~(2+)含量存在显著差异,与清水对照(CK)相比,0.8 mmol/L Zn~(2+)和Cd~(2+)处理其地上部Zn~(2+)和Cd~(2+)含量分别是CK的1.95倍和82.00倍,地下部含量分别是CK的1.58倍和20.26倍。表明东南景天地上部对Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸收积累高于地下部,且对Cd~(2+)的吸收积累强于对Zn~(2+)的。东南景天是一种Cd超积累植物,可以富集重金属Cd和Zn,降低重金属胁迫。     

Zn对水稻吸收转运Cd的影响

通过探究锌(Zn)对水稻吸收、积累镉(Cd)的影响,为揭示水稻体内Zn、Cd互作机制提供理论依据。通过水培实验,研究Cd胁迫下施加Zn对水稻生物量、Cd含量、Cd积累量、根表铁膜成分、细胞壁组分及吸附解析动力学特征的影响。结果表明:与单Cd处理相比,Cd+Zn处理地上部生物量显著下降;根及地上部Cd含量、积累量显著提高;根表铁膜中Fe含量及Cd含量分别提高18.70%和29.99%;比较单Cd与Cd+Zn的细胞壁组分发现,Zn显著降低了水稻根细胞壁中的果胶及半纤维素1(HCl)成分,导致Cd+Zn处理细胞壁吸附能力下降而解吸能力增强。研究表明,Zn促进Cd在根表铁膜中Cd积累量,降低细胞壁的阻隔作用,进而促进水稻对Cd的吸收及转运。     

锌胁迫对大白菜养分含量及锌积累的影响

采用土培根袋试验研究了锌胁迫对大白菜4个品种生长,N,P,K养分及Zn吸收积累的影响.结果表明,Zn在一定范围内(0～0.5 mmol/kg)内促进了大白菜生长,最大生物量增量地上部为4.7%～30.2%,根系为10.3%～25.1%,Zn2+≥1.0 mmol/kg,大白菜生物量显著下降.4个品种大白菜地上部N,K含量均随Zn浓度的增加而增加,地上部、根系P含量随Zn浓度的增加先增加,然后下降.大白菜地上部Zn含量、根系Zn含量均随Zn浓度的增加而增加.以丰抗78和丰园高抗1号2个品种对Zn积累和转移较高,其地上部Zn含量最大值分别为139.1,154.7 mg/kg(2 mmol/kg Zn2+).在不使用Zn的地区该2品种可以作为富Zn蔬菜栽培,而在重金属Zn污染地区,选择Zn转运率、积累量均低的丰抗80、丰抗90为大白菜栽培品种.     

土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

锌对粳稻幼苗镉吸收转运特性的影响

采用水培实验,研究了镉胁迫下粳稻幼苗的生长发育特征及镉和锌的吸收转运特性。结果表明,施加1.2 mmol·L~(-1)及1.4mmol·L~(-1)锌能显著增加根尖数目和根系及地上部的生物量,并使根系中的镉积累量分别下降86.4%和97.5%,地上部镉积累量分别下降62.6%和73.3%。根系和地上部的镉主要分布在细胞壁(F1)和胞液(F3)中,细胞器(F2)中的镉含量很少,只占根系镉总量的5.4%和地上部镉总量的9.4%。锌降低了各亚细胞组分中镉的含量,提高了镉在F3中的分配比例。当锌使根系F3中的镉浓度降低到12.8 mg·kg~(-1)FW以下时,镉从根系F3中向地上部转运的比率显著增加,但转运量只有2.7μmol·L~(-1)Cd~(2+)(无锌添加)处理组的26.9%~46.1%。     

氮素营养对重金属超积累植物东南景天吸收积累锌和镉的影响

以重金属锌、镉超积累植物东南景天Sedum alfredii为研究材料,采用营养液培养法研究了氮素营养对东南景天生长及对重金属锌、镉吸收、积累和转运能力的影响。结果表明：适当的氮素营养能够促进东南景天的生长,提高东南景天地上部富集重金属的能力,在供氮2.50 ~ 5.00 mmol·L^－1时,东南景天地上部生长和重金属吸收、积累最佳,锌和镉质量分数分别达12.00 g·kg^－1和2.00 g·kg^－1。在应用东南景天重金属超积累植物进行土壤重金属污染修复时需要合理施用氮肥,从而提高植物修复土壤重金属污染的效率。图1表4参15     

盐碱胁迫下松嫩草地2种生态型羊草根际效应及光合生理响应

【目的】 通过比较不同盐碱胁迫条件下松嫩草地灰绿型羊草和黄绿型羊草根际效应差异及其对光合生理活动和生长的影响,为适合于盐碱退化草地改良的羊草生态型的选择提供理论依据。【方法】 采用盆栽控制试验方法,共设置对照、中度盐碱胁迫和重度盐碱胁迫3个处理,中度盐碱胁迫处理通过40 mmol·L^-1NaCl溶液、40 mmol·L^-1Na₂CO₃溶液、360 mmol·L^-1Na₂SO₄溶液和360 mmol·L^-1NaHCO₃溶液,按1 : 1 : 1 : 1混合施加实现,重度盐碱胁迫处理通过200 mmol·L^-1的NaCl溶液、Na₂SO₄溶液、NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液按1 : 1 : 1 : 1混合施加实现,处理时间为30 d。测定分析不同处理间2种生态型羊草根际土与非根际土的pH、电导率、总有机碳、总氮、铵态氮、硝态氮和微生物碳、氮含量,植物叶片的净光合速率、脯氨酸含量、可溶性糖含量以及植物株高、地上生物量、地下生物量等指标。【结果】 2种生态型羊草根际土壤和非根际土壤的铵态氮、硝态氮、有效氮及微生物碳和氮含量在中度盐碱胁迫处理下均显著高于重度盐碱胁迫处理,且均显著低于对照。2种生态型羊草在各盐碱处理条件下根际土壤pH均显著低于非根际土壤,根际土壤中有效氮和微生物碳、氮含量均显著高于非根际土壤。灰绿型羊草的pH根际效应在对照和中度盐碱胁迫处理下均显著大于黄绿型羊草。灰绿型羊草的有效氮根际效应和微生物碳根际效应在2个盐碱胁迫处理下均显著大于黄绿型羊草。2种生态型羊草的净光合速率在中度盐碱胁迫处理下均显著高于重度盐碱胁迫处理,且均显著低于对照。黄绿型羊草的净光合速率伤害率均显著高于灰绿型羊草。叶片脯氨酸含量和可溶性糖含量在中度盐碱胁迫处理下均显著低于重度盐碱胁迫处理,且均显著高于对照,灰绿型羊草的叶片脯氨酸敏感指数在重度盐碱胁迫处理下显著高于黄绿型羊草。灰绿型羊草的叶片可溶性糖含量敏感指数和渗透压在2个盐碱处理下均显著高于黄绿型羊草,且均显著高于对照。盐碱胁迫处理下,2种生态型羊草的地上生物量、地下生物量和总生物量均显著低于对照。在盐碱胁迫条件下,黄绿型羊草的株高和地下生物量的损失率显著高于灰绿型羊草。【结论】 相对于黄绿型羊草,灰绿型羊草能通过根际效应有效地缓解盐碱胁迫对土壤理化性质造成的不利影响,并表现出更强的耐盐碱性。     

超声波处理种子和基肥施锌对香稻 干物质、锌积累特性的影响

为了研究超声波处理种子和基肥施锌对香稻干物质、锌积累特性的影响,以常规香稻品种农香18 和美 香占为材料进行大田试验,设置锌肥处理和超声波种子处理,测定两香稻品种各生育时期茎、叶、穗的干物质积累量 和锌含量等指标。结果表明,在超声波处理种子和基肥施锌处理下,农香18 和美香占各器官的干物质积累量、锌含 量、锌积累量均显著高于对照。随着生育期的推移,叶锌的含量呈先降低后升高的趋势,在Zn0 处理下茎锌的含量 先降低后升高,在Zn2 和Zn4 处理下则呈先升高后降低再升高的趋势。Zn0 处理下叶和茎锌含量在分蘖期最高,施 锌处理（Zn2、Zn4）下则成熟期最高。结论院（1）超声波处理种子和合适的基施锌肥浓度可以提高香稻的干物质积累 量、锌含量和锌积累量;（2）高浓度的锌肥（Zn4）可以提高香稻生育后期吸收锌的能力。     

灰钙土上玉米的锌肥效应研究

盆栽试验结果表明：在盐化和非盐化灰钙土上，土壤有效锌含量和植株含锌浓度均与施锌量呈正相关。在非盐化灰钙土上，施锌量≤37mg/kg对抽雄期玉米锌和氮、磷营养均有良好作用，其干重增加14.8％-18.5％，但不利作用是提高了土壤脲酶活性；施锌75-240mg/kg仍对玉米锌、氮营养和降低土壤脲酶活性有良好作用，其干重增加11.9％-10.8％，但对玉米吸磷有颉抗作用；施锌720mg/kg对玉米产生有害作用，其干重降低18.6％，土壤脲酶活性降低65.4％；施锌1440mg/kg对玉米产生严重毒害，植株干重降低62.7％，土壤脲酶活性降低90.3％。在盐化灰钙土上，适宜的土壤施锌量是5-10mg/kg，施锌量≥20mg/kg就对玉米幼苗产生有害作用。     

华北两系杂交粳稻优势生态型初步研究

以４个光（温）敏核不育系培矮６４ｓ、Ｎ４２２ｓ、１０８ｓ、ＬＳ２ｓ分别与１２个生态型材料配组,对Ｆ１进行产量及产量构成因素的分析,结果发现,培矮６４ｓ与爪哇稻、华北育成粳、韩国地方粳、韩国育成粳、南方育成粳、东北育成粳、东北地方粳等为强优势配对模式;南方地方籼、华北地方粳、韩国地方粳、新株型灿稻等是１０８ｓ的优势生态型;ＬＳ２ｓｚ与爪哇稻、华北地方粳、华北育成粳等配组优势较强。探讨了水稻优势生态型的筛选问题和这４个不育系及这１２个不同生态型材料在北方两系杂交粳稻中的应用。认为培矮６４ｓ、Ｎ４２２ｓ、１０８ｓ这３个不育系具有较好的广亲和性和配合力,在华北两系杂交粳稻育种中有一定的利用价值;ＬＳ２ｓ不具备广亲和性,配合力也较差,在育种中可间接利用其大粒的优势。华北粳是４个不育系的优势生态型,因此在水稻优势生态型的研     

全基因组DNA甲基化和转录组联合分析鉴定杜梨耐盐相关转录因子

【目的】鉴定不同杜梨株系根中响应盐胁迫信号的相关转录因子,分析盐胁迫下基因序列DNA甲基化变化与基因表达改变之间的关系,探讨参与调控不同杜梨株系耐盐能力的转录因子成员。【方法】以杜梨耐盐株系和普通株系为试材,在苗期使用200 mmol·L^-1 NaCl对90日龄组培生根苗进行水培处理,以Hoagland营养液为对照。利用火焰石墨炉原子吸收光谱仪测定钠离子含量;利用全基因组DNA甲基化和转录组测序技术从表观遗传修饰和转录调控水平对盐胁迫下转录因子进行生物信息学分析;最后用McrBC-PCR和qPCR对差异转录因子进行验证。【结果】外源NaCl处理24 h后,杜梨植株中钠离子含量显著增加,其中耐盐株系的增加幅度比普通株系小,为普通株系钠含量的73.1%,但根中积累的钠是普通株系含量的1.1倍;杜梨根中检测到69类共2 682个转录因子的表达,盐胁迫后243个转录因子在两个株系中都发生了差异表达,包括AP2/ERF(37个)、bHLH(19个)、bZIP(7个)、HD-Zip(10个)、MYB(30个)、NAC(18个)、WRKY(8个)和ZFP(23个)等家族成员;盐...