铝胁迫下外源有机酸对油菜根系形态及叶绿素荧光特性的影响

为探明铝胁迫下外源有机酸(柠檬酸和苹果酸)对不同耐性油菜品种(华油2790和中双7号)根系形态和叶绿素荧光特性的影响,该研究采用水培法,用分光光度计、根系扫描仪等测定0 μmol/L、50 μmol/L、100μmol/L、200 μmol/L铝和20 μmol/L柠檬酸或苹果酸瓦作处理下油菜根系的形态指标及叶绿素各荧...     

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。     

短期铝胁迫下大豆根系分泌物的初始分泌特征

通过筛选试验,选择2个大豆(Cdycine,max L.)品种(耐性品种浙春2号和敏感品种浙春3号)作为试验材料,水培30 d后,分析大豆根系分泌物中的有机酸、氨基酸、可溶性糖等在铝胁迫下的分泌特征,并测定根系分泌物溶液的电导率和pH值.结果表明:随铝浓度的增加和铝处理时间的延长,二个大豆品种根系分泌的氨基酸、可溶性糖、化感类物质及电导率均有所增大,而柠檬酸则在铝浓度为T1(50 μmol/L Al3 )水平时达到最大分泌量,且浙春2号的分泌量远大于浙春3号;琥珀酸脱氢酶、酸性磷酸酶和pH值随铝处理时间和收集时间的影响,变化规律不一致.随分泌物收集时间的增大,各分泌物组分、酶活性、电导率和pH值普遍在收集时间为S2(6 h)时达到一个临界值,之后增长缓慢.试验结果表明柠檬酸在大豆缓解铝毒胁迫上的分泌效应,并分析大豆根系的酶类、化感物质、无机离子(H )等在铝胁迫下的分泌特性.     

铝毒对大豆农艺性状的影响

以3个大豆品种为材料,采用水培法研究了铝毒胁迫对大豆农艺性状的影响.结果表明,铝毒胁迫抑制了大豆根系的生长,降低了株高,单株干重下降.根据所计算的耐铝毒系数,3个大豆品种的耐铝毒能力为浙春3号＞浙秋3号＞华春18.     

外源草酸缓解马尾松根系铝毒

以耐铝型(FJ5)和铝敏感型(GD20)马尾松幼苗为材料,采用水培法研究外源添加草酸对铝胁迫下马尾松幼苗根系形态及生理特性的影响,并探讨控制草酸缓解马尾松根系铝毒害的主导生理因子,旨在为土壤酸化地区调控马尾松铝毒害提供理论依据。结果表明,铝胁迫下马尾松幼苗总根长、根表面积、根系体积、根系活力等均有所降低,根系抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)活性、渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸)含量均显著(P<0.05)升高,膜质过氧化程度加剧,且GD20比FJ5的变化更强烈,说明活性铝可对马尾松幼苗产生一定的毒害,且对铝敏感型的毒害作用更大。外源添加草酸后,马尾松根系活力升高,根系中丙二醛和渗透调节物质含量降低,抗氧化酶活性维持较高水平,当草酸浓度≤0.2 mmol·L^-1时,根系铝和根尖铝的含量减低,且GD20的变化幅度大于FJ5,说明外源草酸能有效缓解马尾松幼苗受到的铝毒害作用,且对铝敏感型的缓解效果好于耐铝型。外源添加不同浓度的草酸对马尾松根系生理指标的作用效果不同,以外源添加草酸浓度为0.2 mmol·L^-1时缓解铝毒害效果最好。主成分分析结果显示,脯氨酸和可溶性蛋白含量可能是控制草酸缓解马尾松铝毒害的主导生理因子。     

外源亚精胺对盐胁迫下水稻根系抗氧化酶活性的影响

研究了外源亚精胺对盐胁迫下耐盐水稻品种Pokkali和盐敏感水稻品种Peta根系抗氧化酶活性、脯氨酸、可溶性蛋白含量及根系活力的影响.结果表明:外源亚精胺可以提高盐胁迫下不同耐盐性水稻品种根系中超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低超氧阴离子(O2- ·)产生速率和丙二醛(MDA)含量;使盐胁迫下根系脯氨酸的含量升高;并且可以阻止盐胁迫下两品种水稻根系可溶性蛋白含量及根系活力的降低.这表明,外源亚精胺可缓解盐胁迫对两品种水稻根系的伤害,并且对盐敏感品种Peta的缓解作用大于耐盐品种Pokkali.     

外源低分子有机酸对铜胁迫下珊瑚樱种子萌发的影响

【目的】探究苹果酸和柠檬酸对铜胁迫下珊瑚樱种子萌发的影响,筛选其最适外施浓度,为分析重金属胁迫下有机酸缓解作用和植物反应机制提供参考。【方法】以珊瑚樱为试材,用不同质量浓度铜胁迫（0,10,20,40,60,80,100 mg/L）处理,通过测定种子萌发指标筛选铜对珊瑚樱种子的半致死浓度。在此基础上,依据珊瑚樱果实中低分子量有机酸（苹果酸和柠檬酸）,研究不同浓度（1,3,5和10 mmol/L）苹果酸和柠檬酸对铜胁迫（40 mg/L）下珊瑚樱种子萌发参数（发芽时间、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽长）和根系活力的影响,运用主成分分析（PCA）和聚类分析对2种有机酸缓解铜胁迫下珊瑚樱种子的效果进行综合评价。【结果】（1）当铜质量浓度为40 mg/L时,珊瑚樱种子发芽显著受抑（P<0.05）,且活力指数和芽长受抑程度均达到50%。（2）当外源苹果酸浓度为5 mmol/L时,珊瑚樱种子发芽率、发芽指数和活力指数均达到最大值,与Cu₄₀处理相比,分别提高了24.02%,42.49%和50.49%,均有显著性差异;不同浓度外源柠檬酸仅能提高珊瑚樱种子发芽率,当柠檬酸浓度为1,3,5和10 mmol/L时,发芽率分别提高了5.25%,9.68%,10.78%和11.90%。（3）与Cu₄₀处理相比,当外源苹果酸浓度为5 mmol/L时,珊瑚樱根系活力提高19.27%;其浓度为10 mmol/L时,会抑制种子发芽后芽苗生长。柠檬酸对铜胁迫下珊瑚樱根系活力没有起到缓解作用。（4）主成分分析和聚类分析表明,活力指数是评价有机酸对铜胁迫下珊瑚樱种子萌发缓解作用的重要参数;5 mmol/L苹果酸对铜胁迫下珊瑚樱种子萌发的缓解效果最佳。【结论】外源苹果酸缓解铜胁迫下珊瑚樱受害的效果显著优于柠檬酸,且缓解作用表现出低促高抑的剂量效应。     

外源有机酸对盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长的效应

以盐敏感荞麦品种TQ-0808为实验材料,研究不同浓度外源苹果酸和柠檬酸对盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长的效应。结果表明,适当浓度的外源苹果酸和柠檬酸对盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长有明显的促进效应,特别是种子发芽率、活力指数及幼苗鲜重表现得较为明显,说明适当浓度的外源苹果酸和柠檬酸对盐胁迫具有较好的缓解作用,0.4 mmol/L苹果酸及0.8 mmol/L柠檬酸对盐胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长的促进作用最佳。     

苹果酸和柠檬酸对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的影响

以盐敏感荞麦品种为试验材料,探讨盐胁迫下不同浓度苹果酸和柠檬酸对荞麦幼苗生理特性的影响.结果表明,适宜浓度的苹果酸和柠檬酸可以显著增加盐胁迫下荞麦幼苗根系活力和叶片叶绿素含量,显著降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和MDA含量,适宜浓度的苹果酸和柠檬酸可以明显改善盐胁迫下荞麦幼苗生理特性,苹果酸和柠檬酸处理的最适浓度分别为0.6和0.8 mmol/L,柠檬酸的处理效果优于苹果酸.     

铝诱导拟南芥根系分泌苹果酸

铝诱导根系分泌有机酸是酸性土壤中植物抵御铝毒害的重要机制,但拟南芥根系在铝胁迫下分泌有机酸的研究鲜有报道.文章设计了一种适合拟南芥根系分泌物研究的微型系统,研究了铝胁迫下拟南芥(Arabidopsis thaliana Columbia)根系苹果酸的分泌特点.结果表明,建立的拟南芥根系分泌物研究微型系统,能获得长势相对一致的植株和发达的根系,铝能诱导拟南芥根系分泌苹果酸,且分泌量随铝浓度(0,25,50 μmol·L-1)的升高和铝处理时间(2,4,8,12,20 h)的延长而增加；铝处理4h后苹果酸分泌才显著高于对照,说明拟南芥以模式Ⅱ分泌苹果酸.     

耐酸性紫花苜蓿的研究进展*

 紫花苜蓿要在占到世界可耕地面积的40%的酸性土壤上推广和利用，就必须培育耐酸性品种。现已获得的转基因苜蓿在耐酸性和耐铝性方面都有了很大的提高。主要是通过导入特定花椰菜花叶病毒35S作为启动子，引起苹果酸脱氢酶（MDH）和烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）超表达，结果表明与非转基因苜蓿相比较，MDH的量增加1.6倍时，转基因苜蓿根尖有机酸的浓度增加了4.2倍，而柠檬酸、草酸、苹果酸、琥珀酸和醋酸在根部的分泌量增加了7.1倍；但是PEPC的超表达对增加苜蓿根部有机酸的分泌没有贡献。通过转基因苜蓿根际周围增加的有机酸来螫合铝元素，从而减轻酸性土壤中铝毒对苜蓿生产的限制。     

铅胁迫下杨梅根系分泌有机酸的研究

以1年生东魁杨梅Myrica rubra‘Dongkui’嫁接苗为材料,采用简单溶液收集法收集杨梅根系分泌物,用离子交换树脂从其中分离提取有机酸,用高效液相色谱测定其组成和质量分数。结果表明,在铅胁迫下能检测出酒石酸、草酸、柠檬酸和苹果酸,而对照只检测到酒石酸。杨梅根系苹果酸的分泌量随着铅浓度的升高而逐步增加,在6mmol·L^-1硝酸铅时,其根系分泌的苹果酸达到最高值（0.475±0.1360μg·g^-1）,表明铅胁迫能够持续刺激苹果酸的分泌,因而杨梅根系分泌苹果酸可能是抗重金属铅的重要机制之一;而杨梅根系酒石酸、柠檬酸和草酸的分泌量开始随硝酸铅浓度的升高而升高,在硝酸铅浓度为4mmol·L^-1时,分泌量达到最大值,随后随着硝酸铅浓度的升高,分泌量逐渐下降,特别是酒石酸的分泌量下降很快。     

不同油菜品种对铝毒抗逆性的研究

[目的]探究不同油菜品种的抗铝毒能力。[方法]采用营养液培养,研究赣油杂1号、赣油杂2号、湘油杂3号3个油菜品种对铝毒抗逆性的影响。[结果]铝胁迫下,油菜各品种叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量增加,根系活力下降。3个油菜品种中,赣油杂2号的变化幅度最大,湘油杂3号最小。3个油菜品种的耐铝性大小为:湘油杂3号>赣油杂1号>赣油杂2号。[结论]在酸铝地区要特别重视对作物铝毒的防治与研究;湘油杂3号在酸性铝毒土壤上的适应能力最强,赣油杂2号最差,这为促进我国南方酸性土壤地区油菜的生产和发展提供了一定的指导意义。     

湿地植物根系分泌物中有机酸对NSAIDs胁迫的响应

以人工湿地典型植物芦苇（Phragmites australis）为研究对象,探索芦苇根系分泌物中有机酸对非甾体类消炎药（NSAIDs）混合物（双氯芬酸、布洛芬、吲哚美辛、酮洛芬、萘普生）长期胁迫的响应。首先,优化测定有机酸的高效液相色谱（HPLC）法;然后,构建水培和人工湿地两种体系,于NSAIDs胁迫下（地表水浓度...     

黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫的生理调控作用

【目的】磷是植物生长发育的关键元素之一,缺磷会严重影响作物的产量和质量。黄腐酸作为一种天然有机物,在促进植物生长的同时还能提高植物的抗逆能力。开展黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫生理调控作用研究,明确黄腐酸对番茄适应低磷胁迫的生理调控机制,对黄腐酸缓解番茄"遗传学缺磷"的概念和机理做出合理解释。【方法】采用Hogland营养液水培方式,以番茄‘金棚1号’为供试品种,待番茄幼苗长到三叶一心时移到水培盆中缓苗7 d,外源添加不同浓度(0、0.04、0.08、0.12、0.16和0.20 g·L~(-1))黄腐酸,研究其对低磷胁迫(10μmol·L~(-1))下番茄幼苗生长、根系发育、光合作用性能、磷素吸收和分配、有机酸积累和分泌等生理过程的影响。【结果】低磷胁迫下,随着黄腐酸施用量的增加,番茄幼苗的各项生理指标基本呈现先增后降趋势。当黄腐酸的施用浓度为0.08 g·L~(-1)时,显著提高根冠比;增加叶绿素含量,提高叶片光合作用性能;提高番茄不同组织中磷素积累、分配和转运;提高磷转运相关基因(PT1和PHO1)的表达,其中PT1能促进番茄幼苗根系向环境中吸收磷酸盐缓解低磷胁迫;PHO1能促进磷酸盐由根系向茎叶分配从而有效缓解地上部缺磷。黄腐酸能提高根系有机酸(草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和酒石酸)积累,降低根系中无氧呼吸产物乳酸和乙酸含量,促进质子泵基因(HA1)的表达,促进根系泌酸,这种生理代谢变化有利于将环境中难溶性的磷转变为可溶性的磷,并促进植物根系对磷素吸收;增强生长发育相关转录因子(GRAS1)表达,降低叶片花青素积累。【结论】通过低磷胁迫下添加一定浓度的黄腐酸可明显改善番茄幼苗地上部生长及根系发育,可在一定程度上缓解植物的缺磷症状。     

有机酸对水稻镉吸收的影响

通过盆栽试验, 在水稻开花期向土壤添加有机酸类物质, 研究有机酸对水稻吸收镉的影响, 特别是对水稻籽粒中镉含量的影响。结果表明, 添加乙二胺四乙酸（ＥＤＴＡ） 处理可明显抑制水稻对镉的吸收,即水稻籽粒中镉含量明显降低;而用柠檬酸和苹果酸处理时,对水稻籽粒中镉含量影响不大。添加外源有机酸后,可以影响镉在根中的累积,而且ＥＤＴＡ 明显地降低了根中镉的含量。     

外生菌根提高植物抗铝性机理研究进展

外生菌根真菌是土壤中一类重要的微生物,能与70%￣75%的森林树种形成外生菌根。它可以促进植物对养分的吸收和利用,提高酸性土壤上植物的抗铝性。外生菌根主要通过以下几方面来增强植物的抗铝能力:(1)扩大吸收面积,增加植物对养分的吸收;(2)排斥或吸附铝离子,阻止其向植物根系运输;(3)有机酸或其它有机物质的分泌增加,提高对铝离子的螯合和对钙、镁等离子的溶解能力;(4)增加激素的分泌,促进植物生长;(5)促进植物生长稀释铝和液泡区域化隔离铝。     

有机物料与外源锌对油菜生长和锌含量分布的影响

通过盆栽试验研究了不同有机物料与不同浓度外源锌对油菜(Brassica campestris L.ssp.Chinensis L.)生长和锌含量分布的影响。结果表明,油菜生长随着外源锌浓度增加而降低,草坪草和玉米秸秆可有效缓解高浓度锌对油菜的毒害作用,猪粪、牛粪和鸡粪高浓度锌仍对油菜产生毒害作用,泥炭和风化煤高浓度锌的毒害作用表现最强。不同供试有机物料均不同程度增加了油菜地上部和地下部锌含量的比值,表明供试有机物料均促进了油菜对锌的吸收和积累。     

蓼科植物和油菜根尖细胞壁对铝胁迫反应的比较研究

以3种蓼科植物(酸模叶蓼、杠板归、辣蓼)和2个耐铝性不同的油菜品种(湘油杂3号、赣油杂2号)为材料,研究不同科属及同科植物间根系对铝胁迫的反应与根尖细胞壁糖醛酸含量的关系。结果表明,3种蓼科植物的耐铝性显著强于2个油菜品种,其中以酸模叶蓼耐铝性最强,赣油杂2号对铝最敏感。5种植物0～10mm根段积累的铝显著高于10～20mm根段,且油菜0～10mm根段铝含量显著高于蓼科植物。铝处理后,5种植物根尖0～10mm根段细胞壁果胶、半维生素1、半纤维素2含量提高,赣油杂2号提高幅度尤为明显,且无铝对照和铝处理下,2个油菜品种根尖0～10mm根段细胞壁各组分糖醛酸含量显著高于3种蓼科植物尤其是酸模叶蓼。采用1.0mol/LNH3.H2O预处理根尖2h降低细胞壁果胶甲基酯化程度后,5种植物根尖细胞壁对铝的积累量下降,且以2个油菜品种下降幅度最大。铝胁迫下酸模叶蓼根尖细胞壁果胶、半纤维素1和半纤维素2含量较低且提高幅度最小、果胶甲基酯化程度较高等因素降低了铝在根尖的积累,由此缓解了铝对根系伸长的抑制,可能是其耐铝性最强的重要原因。