铝毒和低磷胁迫对水稻幼苗生长·根系有机酸分泌的影响

[目的]为明确低磷、铝毒单独及复合胁迫下,不同水稻品种生理响应的差异。[方法]采用营养液培养试验,以秀水132(耐铝型)和甬优8号(铝敏感型)为材料,研究了各胁迫下幼苗干物质积累、光合能力和根系有机酸分泌量。[结果]低磷、铝毒胁迫下根系和地上部干重、叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著下降。低磷铝毒复合胁迫下幼苗干重及光合参数值均显著低于单一胁迫处理;酒石酸、苹果酸、柠檬酸和乙酸是根系各处理下分泌的主要有机酸。低磷、铝毒胁迫下根系乙酸、苹果酸和柠檬酸分泌量增加,复合胁迫时根系3种有机酸的分泌量高于单一胁迫处理。低磷、铝毒胁迫下水稻幼苗干重、光合能力及根系有机酸分泌存在显著的基因型差异。各胁迫下甬优8号植株干重和光合参数的下降幅度高于秀水132,而秀水132根系有机酸分泌量的增幅大于甬优8号。[结论]低磷铝毒复合胁迫引发水稻幼苗更严重的生理代谢抑制,以甬优8号表现更明显;复合胁迫下根系有机酸分泌量高于单一胁迫,以秀水132增幅更大。     

低磷胁迫下水稻不同品种根系有机酸分泌的差异

以4个对低磷反应不同的典型水稻品种(系)为材料,对其在低磷胁迫下根系有机酸分泌这一根系生理特性进行了比较研究。结果表明,低磷胁迫能促使水稻根系分泌更多的有机酸,这在耐低磷品种中表现尤为明显。     

不同韭菜品种根和叶对低磷胁迫生理适应性的研究

采用水培法在不同磷水平胁迫下对4个韭菜品种的生物量、根冠比及酸性磷酸酶(APase)的活性进行了研究。结果表明:随着磷浓度的降低,各品种根冠比明显增大,且791雪韭和甜脆791增幅较大;酸性磷酸酶活性上升幅度也存在差异,随着胁迫强度加大,耐低磷品种的酸性磷酸酶活性上升幅度高于低磷敏感品种。     

不同磷效率水稻基因型根系形态和生理特性的研究

以磷高效水稻基因型连珍11和磷低效水稻基因型嘉948为材料,通过溶液培养试验研究了正常供磷(10 mg P·L-1)和低磷胁迫(0.5 mg P·L-1)条件下的根系形态,根系磷吸收动力学参数和根系分泌酸性磷酸酶特性.结果表明,在两种供磷条件下,连珍11的吸磷量均显著高于嘉948.与嘉948相比,连珍11具有较大的根干重,根长,根表面积和侧根数量.低磷胁迫下连珍11的根系磷吸收动力学参数Imax,Km和Cmin均显著低于嘉948;而在正常供磷条件下两个水稻基因型的Imax和 Km没有显著差异.低磷处理显著增加两个水稻基因型的Imax,却显著降低Km.正常供磷条件下两个基因型根系分泌酸性磷酸酶活性没有显著差异,而在低磷处理条件下连珍11的根系分泌酸性磷酸酶活性显著高于嘉948.研究表明连珍11的磷效率显著高于嘉948的原因是其具有较庞大的根系以及在磷缺乏条件下具有较高的根系分泌酸性磷酸酶活性和较低的Km和Cmin值.     

水培条件下根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制,以期为促进水稻磷素吸收利用的新栽培措施提供理论依据。【方法】以珍汕97B和密阳46为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)设定中氧：2.5—3.5 mg·L^-1,高氧：>6.0 mg·L^-1(饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节)3个氧处理,研究水稻幼苗生长(生物量、根系形态结构)、根系生理(根系活力、磷吸收动力学、磷酸酶活性、根系分泌的有机酸、柠檬酸等)以及磷吸收积累等指标。【结果】(1)中氧处理促进水稻幼苗分蘖的发生和生长,增加其生物量、根冠比以及磷的吸收和积累;高氧处理降低株高,减少地上生物量,对地下部分生物量无明显影响。(2)中氧处理后总根长、根系表面积、总根系体积较对照显著增加,平均根粗显著降低;高氧处理与之相反。中氧和高氧处理均能促进有机酸的分泌(有机酸总量、草酸、酒石酸以及柠檬酸含量均增加)、提高叶片和根系中酸性磷酸酶活性;但与高氧处理相比,中氧处理后根系活力显著...     

外源亚精胺对盐胁迫下水稻根系活力及叶片光合色素含量的影响

[目的]研究外源亚精胺（Spd）对盐胁迫下抗盐能力不同的2个水稻品种的根系活力及叶片光合色素含量的影响。[方法]选用由国际水稻研究所（IRRI）提供的已确定具植株耐盐性差异的一组籼稻品种——Pokkali（耐盐）和Peta（盐敏感）为材料,研究外源Spd对盐胁迫下2个品种根系活力及叶片光合色素含量的影响。[结果]200 mmol/L NaCl处理下,随着盐胁迫处理时间的延长,水稻根系活力呈现先升高后降低的变化趋势,盐敏感品种Peta根系活力的下降幅度大于耐盐品种Pokkali;而外源Spd处理下Pokkali根系活力比Peta占优势;耐盐品种Pokkali的叶绿素（Chl）和类胡萝卜素（Car）含量较对照均有所升高,且Chl的升高幅度明显大于Car,使Car/Chl比对照有显著下降,而Peta仅Car升高,Chl较对照则有所下降;外源Spd处理提高了盐处理下2个品种Chl和Car含量以及Chla/Chlb,且Pokkali的Chl含量升幅较大。[结论]Spd对水稻根系盐胁迫具有缓解作用,降低根系的伤害程度;能提高水稻光合色素含量,缓解盐胁迫对水稻叶绿体精细结构的破坏,降低盐胁迫对光合色素蛋白复合体的伤害,从而提高水稻光合能力。     

低磷胁迫下不同番茄品种苗期根系生理适应性研究

采用液培方法研究了不同番茄品种在低磷胁迫下根系及生理学的适应特征。结果表明：低磷胁迫导致植株根，冠比增加．不同番茄品种的磷营养效率的差异主要表现在磷的吸收能力，而不是磷素分配和利用率。低磷胁迫下，耐低磷番茄品种的侧根平均长度要高于低磷敏感品种；不同番茄品种在低磷胁迫下酸性磷酸酶活性上升幅度存在显著差异，随着磷胁迫强度的增强，耐低磷品种的酸性磷酸酶的上升幅度高于低磷敏感品种；耐低磷番茄品种在低磷胁迫下具有小的Km和Cmin，说明这两个指标是番茄在磷胁迫下较为敏感的生理指标。     

低磷胁迫对落叶松幼苗生长及根系酸性磷酸酶活性的影响

以磷充足的完全营养液为对照,研究了低磷胁迫对落叶松幼苗生长、磷吸收及根系酸性磷酸酶活性（APA）的影响.结果表明:低磷胁迫下幼苗的平均单株干重净增量较对照显著降低（P＜0.05）,仅为对照的20.5%～26.3%,而苗木的根冠比（R/S）较对照明显增加,可能是落叶松幼苗在低磷胁迫时为增加磷吸收而在形态上主动采取的一种适应性机制.低磷胁迫下苗木叶磷浓度与单株苗木磷含量均较对照显著降低（P＜0.05）,单株苗木磷含量为对照的35.38%～54.25%.低磷胁迫下,幼苗根组织内酸性磷酸酶活性与根系分泌的酸性磷酸酶活性均表现出增加,分别为对照的1.06～1.32倍和1.81～2.10倍.根系分泌的酸性磷酸酶活性的增高,可能是落叶松幼苗适应磷胁迫的生理机制之一.      

镉胁迫对3个水稻品种(系)根系生长及有机酸和氨基酸分泌的影响

以水稻亲本蜀恢498、Ⅱ–32A和杂交稻Ⅱ优498为试材,通过营养液培养试验,研究不同镉胁迫时间(7、14 d)和不同质量浓度(0、0.5、1.0、3.0 mg/L,0为CK)Cd Cl2处理下的水稻根系生长情况以及根系有机酸和氨基酸的分泌特征。结果表明:与对照相比,在镉胁迫7 d和14 d时,各质量浓度的Cd Cl2处理下3个水稻品种(系)的根系干重减轻,根系总数变少,根系表面积和根系体积变小,根系总长变短,且对根系总数、根系总长、根系表面积等的影响达显著水平;当镉胁迫7 d和14 d时,蜀恢498、Ⅱ–32A和Ⅱ优498分泌的有机酸和氨基酸含量均随Cd Cl2质量浓度的增加呈先增加后减少的趋势,都在Cd Cl2质量浓度为0.5 mg/L时达最大,胁迫7 d时,3个品种(系)的有机酸含量分别为3.44、3.31和3.43 mg/g,氨基酸含量分别为41.07、42.03和40.53μg/g,胁迫14 d时,3个品种的有机酸含量分别为3.40、3.38和3.33 mg/g,氨基酸含量分别为34.95、35.95和35.28μg/g,各处理与对照相比,差异均达显著水平;分泌的有机酸组分中以草酸含量较高,其次是苹果酸;分泌的氨基酸组分中甘氨酸含量相对较高,其次是丝氨酸和苏氨酸;品种(系)间比较,在镉胁迫7 d和14 d,Cd Cl2质量浓度为0.5 mg/L时,3个品种(系)根系分泌的有机酸和氨基酸含量差异没有统计学意义,而在中浓度(1.0 mg/L)和高浓度(3.0 mg/L)镉胁迫下Ⅱ优498分泌有机酸和氨基酸含量显著高于其亲本蜀恢498和II–32A。     

东乡野生稻苗期根系耐冷性生理生化特性

利用沙培法,研究了耐冷性不同的东乡野生稻和水稻品种幼苗在不同低温胁迫下根系活力、CAT活性、POD活性及MDA含量等根系生理活性的变化规律。结果表明：不同耐冷性水稻品种在3叶1心期经过3d的不同低温胁迫后,其根系生理活性发生了显著变化。强耐冷东乡野生稻和东野1号的根系活力、CAT活性和POD活性都随着低温胁迫的加剧而呈现先降后升再降的趋势;冷敏感的2个籼稻品种的根系活力和CAT活性则一直呈下降趋势,POD活性却先升后降;4个水稻品种的MDA含量都随着低温胁迫的加剧而加幅上升,但2个冷敏感品种的增幅更大。另外,常温或轻微低温胁迫下,冷敏感品种的CAT活性和POD活性不一定比强耐冷品种低。因此,认为低温胁迫下根系活力和根系MDA含量的相对大小可作为耐冷性生理鉴定指标。     

美洲商陆和拉巴豆在不同氮磷肥组合下的竞争效应

以美洲商陆(Phytolacca americana)和拉巴豆(Dolichos lablab)为试验材料,通过室外盆栽试验,研究它们在不同氮磷施肥组合(低氮、高氮、低磷、高磷、低氮低磷、低氮高磷、高氮低磷、高氮高磷)下的竞争效应。结果表明：拉巴豆单种及与美洲商陆混种中,施磷肥和混合施肥均显著提高拉巴豆叶的生物量和总生物量;美洲商陆单种及与拉巴豆混种中,高氮和高氮高磷处理均显著提高美洲商陆的株高、根生物量和总生物量;单种时,高氮高磷肥力处理下美洲商陆叶磷含量、根氮含量和根磷含量显著高于对照;混种时,在高氮高磷肥力处理下美洲商陆叶磷含量、根氮含量和根磷含量显著低于对照;拉巴豆单种及与美洲商陆混种时,拉巴豆叶氮含量、根氮含量均在高氮高磷肥力处理下达到最高,叶氮含量分别为67.17、66.62,根氮含量分别为62.07、66.31 mg/g;美洲商陆与拉巴豆混种时,在所有施肥处理下美洲商陆的相对产量均小于1.0,说明拉巴豆对美洲商陆有明显的种间竞争抑制作用。     

两种磷素水平下小麦苗期对干旱胁迫的离子组和代谢组响应

[目的]探讨两种磷素供应下小麦植株对干旱胁迫的适应性机制及复水后的反应,为揭示小麦水磷互作机制及培育抗逆、磷高效的小麦品种提供理论基础.[方法]本研究采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,采用离子组和代谢组学分析方法,研究了低磷(0.05 mmol·L-1,LP)和常规磷(1.0 mmol·L-1,CP)水平培养...     

不同磷素形态对黄瓜生长和丛枝菌根真菌接种效应的影响

采用盆栽方法,研究磷酸二氢钾、腐植酸钠2种磷素形态对黄瓜生长和丛枝菌根（AM）真菌接种效应的影响。结果表明,在不施磷的条件下,接种AM真菌时,黄瓜的生物量、叶片可溶性糖和可溶性蛋白没有显著差异,但黄瓜叶片POD活性和磷含量在0.05水平显著高于没有接种AM真菌的处理;施磷酸二氢钾时,接种AM真菌对黄瓜生长起到一定的促进作用,黄瓜地上部磷含量显著提高,但黄瓜叶片可溶性糖和保护系统没有显著差异;施用腐植酸钠时,接种AM真菌对黄瓜生物量、叶片可溶性糖、可溶性蛋白和磷含量没有显著影响,但黄瓜叶片SOD活性显著高于没有接种AM真菌的处理。对接种AM真菌处理而言,在3种磷源处理下,植物根际土壤速效磷含量的顺序为：磷酸二氢钾〉腐植酸钠〉不施磷肥。不施磷肥下AM真菌的侵染率在0.05水平显著高于施用磷肥处理,且磷素形态对AM真菌的侵染率没有显著影响。这说明,AM真菌在土壤磷较低时有利于侵染黄瓜根系。     

大豆根形态和根分泌物特性与磷效率

通过土培和水培试验 ,对不同大豆品种进行了根系形态及根分泌物的比较研究 结果表明 :大豆在耐低磷特性方面存在着一定的品种差异 ,其中大豆品种南雄 36号有较高的耐低磷能力 ,在低磷 (P0 )胁迫条件下其苗期整株生物量为 1 5 0g/株 ,显著高于博罗 5 8号 (0 92g/株 )和博罗 61号 (1 0 3g/株 ) 在不同磷处理下 ,大豆的根冠比、主根长、总吸收面积和活跃吸收面积有变化 ,但品种间缺乏明显一致的规律性 ,表明这些性状不一定适合作为大豆磷效率比较的特异性指标 磷胁迫时大豆总酸和H+的分泌量较正常供磷条件下高 ,其中南雄 36号在磷胁迫时总酸分泌量为 0 93μmol·g-1·h-1,显著高于博罗 5 8号 (0 60 μmol·g-1·h-1)和博罗 61号 (0 63μmol·g-1·h-1) 此外 ,南雄 36号在低磷胁迫下草酸和乳酸分泌量均显著高于另外 2个品种 ,表明该品种对活化土壤中难溶性磷有一定的遗传潜力 ,具有较高的磷效率     

氮磷钾配比施肥对巨尾桉叶片及根系有机酸质量分数的影响

采用正交L9(34)试验设计,研究不同氮(N)磷(P)钾(K)配比施肥下巨尾桉GL9(Eucalyptus grandis×E.urophylla)叶片、根系中有机酸种类及质量分数和根系有机酸酶活性。结果表明:叶片有机酸质量分数是根系的4.03~6.64倍;与对照(CK)相比,N3P2K1、N2P3K1的叶片有机酸质量分数分别比CK低7.44%和19.70%,其余配比均比CK高;而根系中N1P2K2、N1P3K3、N2P3K1的有机酸质量分数比CK低22.02%~31.07%,有机酸质量分数越低,表明巨尾桉的养分越均衡,肥料的元素配比越合理。叶片中苹果酸、柠檬酸、乙酸占所有酸的85.21%~95.32%,根系中苹果酸及柠檬酸占所有酸的54.99%~85.21%。相关分析表明,叶片与根系的总有机酸质量分数均与苹果酸、柠檬酸显著相关(p0.05),这两种酸作为巨尾桉的优势酸,可能是植物遭受养分胁迫的指示型酸;而有机酸酶PEPC、NAD-IDH酶活性与根系有机酸质量分数显著相关(p0.05),PEPC是促进巨尾桉根系苹果酸、柠檬酸积累的重要酶,NAD-IDH是与有机酸分解相关的酶。N素和P素是影响有机酸的主要因子,高氮低磷的配比加剧植物养分胁迫,产生更多的有机酸。综合分析表明,中氮高磷低钾的配比即N2P3K1遭受的养分胁迫最小,有机酸的质量分数最低,推荐最佳N、P2O5、K2O施肥量分别为15、9、6 g·株-1。     

不同基因型甜糯玉米耐低磷能力的评价

采用盆栽试验,在不施磷和施磷条件下,对广东省广泛种植的18个甜糯玉米品种进行比较研究,旨在筛选耐低磷的甜糯玉米品种,合理布局甜糯玉米种植,提高土壤中磷利用效率。结果表明:不同基因型甜糯玉米耐低磷能力存在明显的差异,根冠比、根干重、冠干重和植物磷积累量可作为甜糯玉米耐低磷筛选的重要指标。初步筛选出3个耐低磷甜糯玉米品种花糯一号、孺子牛269号和红帅。     

磷高效野生大麦拔节期对植酸态有机磷的利用

【目的】探讨磷高效野生大麦对植酸态磷的吸收利用能力,分析植酸态磷处理对不同磷效率野生大麦生长、磷素吸收及根际土壤特征的影响,为阐明低磷胁迫下磷高效野生大麦对有机磷的利用机理提供理论依据。【方法】低磷土壤盆栽条件下,以前期筛选得到的野生大麦磷高效基因型IS-22-30、IS-22-25和磷低效基因型IS-07-07为供试材料,有机磷源为植酸钠,设3个施磷水平,即不施磷（CK）、施磷（P）15 mg·kg^-1土（Po15）、30 mg·kg^-1土（Po30）,研究拔节期有机磷处理对不同磷效率野生大麦生物量、磷素积累量、根系酸性磷酸酶和植酸酶活性、根际土壤酸性磷酸酶和植酸酶活性及有机磷各组分含量的影响。【结果】（1）随有机磷水平提高,野生大麦生物量和磷素积累量均显著增加,而根冠比呈减小趋势。各处理下,磷高效基因型生物量、磷素积累量和根冠比均大于低效基因型。且随着有机磷水平的提高,磷高效基因型生物量和磷素积累量增幅较大。（2）随有机磷水平降低,野生大麦根系酸性磷酸酶和植酸酶活性均显著增加。各处理下,磷高效基因型根系酸性磷酸酶和植酸酶活性显著高于低效基因型,分别是低效基因型的1.15-1.24倍和1.18-1.34倍。（3）野生大麦根际土壤酸性磷酸酶与植酸酶的活性明显高于非根际,且随有机磷水平提高,土壤酶活性呈显著增加的趋势。各处理下,磷高效基因型根际土壤酸性磷酸酶和植酸酶活性显著高于低效基因型,是低效基因型的1.23-1.33倍和1.15-1.30倍。（4）随有机磷水平提高,野生大麦根际、非根际土壤各有机磷组分含量显著增加。磷高效基因型根际与非根际土壤活性有机磷和中活性有机磷含量显著低于磷低效基因型,而中稳性有机磷和高稳性有机磷含量无基因型差异。由于对有机磷的耗竭,根际土壤有机磷各组分含量低于非根际。磷高效基因型根际土壤活性较强的活性有机磷和中活性有机磷出现明显亏缺,其亏缺范围为0.64-1.12 mg·kg^-1和13.8-33.9 mg·kg^-1。【结论】磷高效野生大麦基因型通过根系或根际微域微生物分泌更多的酸性磷酸酶和植酸酶,提高根际土壤中活性有机磷和中活性有机磷生物有效性,从而具有较强的有机磷吸收利用能力,更能适应有效态磷缺乏的土壤环境。