不同磷水平下刺梨实生苗生长及根系形态特征与内源激素含量的关系

【目的】探究不同磷水平对‘贵农5号’刺梨实生苗生长、根系形态变化的影响及其与内源激素的相互作用,了解刺梨应对低磷胁迫的适应策略,为喀斯特地区低磷土壤刺梨的磷养分管理和生长调控提供科学依据。【方法】采用基质培养方法,设5、25、45、65和85 mg·L^-1有效磷含量的5个供磷水平处理,对不同处理的生长和根系形态指标及叶、根中内源激素含量进行测定,解析不同磷水平下根系形态与内源激素含量变化的关系。【结果】1) 45 mg·L^-1磷水平下实生苗生长的最好,整株生物量、主根长度、总根尖数和根的总长度、总体积、总表面积、平均直径、侧根长度和数量、一级侧根密度均最大,根和叶中的GA₁₊₃含量最高,ABA含量最低。2)供磷水平低于或高于45 mg·L^-1后,植株生长受到抑制,生物量明显减小,GA₁₊₃含量降低,ABA含量增大,上述根系形态指标变小。在5 mg·L^-1的低磷胁迫下,植株根冠比、2级、3级侧根密度和根毛的密度及长度达到最大。3)根和叶中的IAA及ZR含量随磷水平的降低而增大。4)不同磷水平下植株的生长指标和生物量大小与根和叶中的IAA和ZR含量间均表现出极显著(P<0. 01)的一元二次非线性回归关系,与GA₁₊₃和ABA的含量分别呈极显著(P<0. 01)正相关和极显著(P<0. 01)负相关。供磷水平过低、过高对植株生长的抑制是IAA、ZR、GA₁₊₃、ABA含量改变后协同作用的结果。低磷水平下根的生长抑制与叶和根中的IAA、ZR和ABA含量增大和GA₁₊₃含量降低有关,高浓度的GA₁₊₃和低浓度的ABA能促进主根的伸长和侧根的形成,而高浓度的IAA和ZR对根毛的形成及伸长和增加根毛的密度有促进作用。【结论】45 mg·L^-1磷水平下刺梨实生苗生长和根系发育最好,主根长度、总根尖数和根的总长度、总体积、总表面积、平均直径、侧根长度和数量、一级侧根密度最大。降低或提高磷水平后植株生长受到抑制,上述根系形态指标随之变小。低磷胁迫下刺梨实生苗根冠比和2、3级侧根密度、根毛密度及长度明显增大。供磷水平变化导致刺梨实生苗叶和根中IAA、ZR、GA₁₊₃、ABA的含量发生改变,并共同对植株生长和根系形态变化产生协同调控作用。根冠比的增大,2、3级侧根密度和根毛密度及长度的增加是刺梨实生苗应对低磷胁迫采取的适应策略,根和叶中高水平的ZR和IAA发挥重要的促进和调控作用。     

增强的紫外线辐射以及干旱胁迫对滇杨生长及生理的影响

本研究在盆栽条件下以滇杨(Populus yunnanensis)为材料,通过研究增强紫外线辐射(UV-B)和干旱胁迫单独以及复合作用对滇杨形态和生理生化的影响,探讨了UV-B对植株抗旱能力的影响。结果表明:UV-B和干旱胁迫都影响了滇杨的形态生长和生理生化反应;干旱胁迫显著降低了植株叶片数目,增大了根/冠比(Rs)、细根/总根比(Ft),提高了超氧化物歧化酶(SOD)的活性;干旱与UV-B的复合作用加剧了任一单独胁迫对植株的抑制,表现为更小的株高、基茎、整株叶面积、平均叶面积和总生物量,而且UV-B辐射降低了干旱胁迫下生物量分配的可塑性,过氧化氢酶(CAT)的活性比任一单独胁迫时都要低。这些实验结果表明,增强的UV-B并没有缓解干旱胁迫对植株的伤害作用,反而加剧了对植株的抑制。     

不同施磷水平对喜树幼苗生长及喜树碱积累的影响

采用盆栽施肥的方法,研究了不同施磷水平(对照0 kg P·hm-2、低磷42 kg P·hm-2、中磷84 kg P·hm-2、高磷168 kg P·hm-2)对喜树当年实生幼苗生长及次生代谢物喜树碱积累的影响。结果表明:随着施磷水平的增加,喜树幼苗的苗高及叶、茎、根的干物质量均增加,且各施磷水平幼苗叶、茎、根的干物质量差异显著(p<0.05)。在不同磷素水平下,幼苗叶、根、茎中的喜树碱含量均在低磷水平时出现最大值,并且低磷水平与对照间喜树碱含量差异显著(p<0.05)。随着磷用量的增加,喜树全株及叶、茎的喜树碱总量持续增加,但喜树全株和叶在高磷与中磷水平间差异不显著。根中喜树碱总量在不同磷素水平差异显著,在中磷水平最高。由结果可知:磷可以促进喜树幼苗中喜树碱的合成,适当的低磷胁迫可以增加喜树幼苗中喜树碱含量。培育喜树碱原料林时,适宜的施磷水平应为中磷水平,幼苗喜树碱总量主要取决于喜树生物量的积累。     

陕西蓝莓栽培土壤改良技术研究

以蓝丰和公爵蓝莓2a生营养钵苗为材料,在汉中市勉县和西安市鄠邑区分别进行了不同土壤pH值和不同土壤改良方法对蓝莓植株生长的影响试验,结果为从株高、冠幅、基生枝数量、根茎粗、新梢长生长量、根系分布与新根生长量等指标来看,土壤pH值对蓝莓植株生长有显著影响,在4.5~6.3范围内,pH值越低对生长越有利;与菌渣+硫磺粉、锯末+硫磺粉相比,草炭+锯末+硫磺粉处理土壤效果最好;在相同条件下,品种公爵长势旺于蓝丰。     

磷胁迫下外源乙烯对杉木幼苗生长及磷素利用的影响

【目的】验证磷胁迫下添加外源乙烯对杉木幼苗根系生长的促进作用,提高磷素利用率以适应逆境。【方法】选取福建漳平五一国有林场种子园的同一个半同胞家系杉木幼苗作为试验材料,设置不供磷(P_0:0 mmol·L~(-1)KH_2PO_4)和正常供磷(P_1:1 mmol·L~(-1)KH_2PO_4) 2个磷水平,在不同供磷水平下设计3个试剂处理(E+:添加200 mg·L~(-1)乙烯利;E-:添加5μmol·L~(-1)乙烯合成抑制剂Co Cl_2;CK:清水),处理30天后用顶空法收集并测定根系组织内乙烯含量,测定杉木幼苗苗高、地径、根系形态、磷素含量与根系皮层细胞溶解率等指标。【结果】1)磷胁迫和外源乙烯均会促进杉木幼苗根系内源乙烯的增加,且在不同供磷水平下E+处理的根系乙烯含量高于其他处理,随着内源乙烯含量的增加,杉木幼苗根系觅磷能力增强,地上部与根系磷素含量均明显增加,磷素利用率提高;2)磷胁迫下,E+处理的苗高增量均明显低于添加乙烯抑制剂处理(E-)和不添加处理(CK),而地径增量则反之;3) E+处理有利于杉木幼苗根长、根平均直径、根体积增量的增长,各指标与根系吸收土壤中有效磷呈正相关关系,促进了杉木幼苗根系对土壤中磷的吸收;4)磷胁迫下,E+处理增加了根系皮层细胞溶解率,且3个处理间达极显著水平,正常供磷环境下差异不显著。【结论】磷胁迫下添加外源乙烯处理的杉木根系乙烯含量与根系形态生长具显著相关关系,杉木地径、根长、根平均直径和根体积明显增加,杉木苗木的磷含量与根系乙烯含量增加,根系皮层细胞溶解率提高。     

油茶耐低磷指标鉴定及芽苗砧筛选

[目的]本研究旨在探讨不同油茶半同胞子代实生苗的耐低磷能力,筛选耐低磷性强的砧木以及可用来鉴定油茶耐低磷性的关键指标,为油茶良种繁育以及耐低磷的机制研究奠定基础。[方法]以12个品种油茶的半同胞实生苗为研究对象,进行盆苗试验,设定正常磷1 mmol·L-1 KH2PO4、低磷0 mmol·L-1 KH2PO4 2个浓度,测定生物量、叶形态、根系形态、全磷等14个指标,以耐低磷系数为衡量油茶耐低磷的依据,建立逐步回归模型判别耐低磷关键指标。[结果]低磷胁迫减少了大部分油茶地上部分和根系的生物量积累,增加了根冠比和总磷利用效率。主成分分析将14个指标转化为4个独立的综合指标,累计贡献率达90.398%。依据综合评价值(D),12个品种油茶半同胞子代聚类为3种类型,其中,GF20、CL3、84-3为相对不耐低磷类型;W1、CL53、GX48为中间型;G8、CL4、W2、CL40、CL18、83-4为相对耐低磷类型。PA(总磷积累量)、SPC(地上全磷)、TRA(总根表面积)、LW(叶宽)、RPC(根全磷)指标的回归模型为:D=-0.960+0.666PA+0.341SPC+0.379TRA+0.460LW+0.197RPC。[结论]低磷胁迫或许会抑制油茶的生长,但普遍增加根冠比和总磷利用效率。长林18、长林40、赣8、长林4、赣无2、赣石83-4相对耐低磷。总磷积累量、地上全磷、总根表面积、叶宽、根全磷可作为油茶耐低磷性的判断指标。     

磷胁迫对澳洲坚果幼苗叶片光合特性和荧光参数的影响

采用塑料管土柱法研究了磷胁迫对澳洲坚果幼苗叶片光合作用及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:低磷CK(不施磷作为对照)、中磷MP(175 mg/kg P2O5)与高磷HP(350 mg/kg P2O5)之间有显著差异,澳洲坚果幼苗叶片的光合参数在低磷处理下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(C i)、气孔导度(Gs)均呈下降趋势,表明了供试的6个澳洲坚果品种(Hy、A16、863、951、695和Daddow)幼苗叶片光合能力随胁迫程度的加重均下降,叶绿素荧光参数中的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)和最大荧光比(Fv/Fm)在低磷处理下也均降低,而初始荧光(F0)值升高。6个澳洲坚果品种之间有显著差异,根据测定参数对澳洲坚果各个品种幼苗的耐低磷能力进行综合评价,从强到弱依次为Daddow>951>695>A16>Hy>863。     

铝胁迫对感染丛枝菌根真菌的樟树幼苗生长的影响

采用不同浓度的铝(Al)溶液胁迫接种和不接种丛枝菌根的香樟幼苗的方法,研究生长10周后的植株幼苗的形态、生物量以及不同器官的磷(P)含量和植物激素水平对环境胁迫的响应.结果表明:在Al3 浓度为0和0.5 mmol·L-1的轻度胁迫下,接种植株的形态、生物量、P和植物激素水平等大部分指标要显著好于不接种的植株;而在Al3 浓度为8和15 mmol·L-1的中、重度胁迫下,则略好或接近不接种的植株.菌根显著增加轻度和中度胁迫下植株叶片细胞分裂素(ZR)含量以及根部生长素(IAA)和ZR含量,降低叶片和根部脱落酸(ABA)含量;同时,樟树幼苗的形态、生长与P含量和不同器官植物激素含量之间显著相关.接种丛枝菌根给予植株一定的抗Al毒特性.     

风沙流对梭梭冠型特征影响的风洞模拟研究

为了研究风沙流胁迫环境对梭梭Haloxylon ammodendron植株冠型特征的影响和适应机制,以2 a生梭梭为研究对象,在风沙环境风洞中分别模拟5、8、10、13、16和18 m·s~(-1)风沙流胁迫环境,定量分析风沙流胁迫对梭梭的生长和冠型特征的影响。结果表明:(1)不同强度风沙流胁迫后,梭梭枝条外表产生的伤害特征表现不一,植株恢复正常生长所需的时间也不同。18 m·s~(-1)风沙流胁迫20 min已达到致死风速,梭梭枝条恢复困难,永久死亡。(2)梭梭冠幅和植株体积大小随风沙流胁迫强度的增加呈先升高后降低的趋势。梭梭冠幅和植株体积累计增加量大小排序分别为:轻度风沙流胁迫中度风沙流胁迫重度风沙流胁迫。(3)梭梭枝条长度、分枝数量和枝条直径大小随风沙流胁迫强度的增加呈二项式曲线变化,新生枝长度累加量呈直线方程快速减少,表明梭梭具有较强的形态可塑性与变异性。     

模拟酸雨对杜英幼苗生长及养分元素含量的影响

模拟不同酸雨浓度(pH2.5、4.0、5.6)对杜英幼苗进行喷淋控制实验,研究不同酸梯度条件下杜英幼苗的生长及养分元素含量特征,结果表明:(1)对照组(pH7.0)全株干重约为酸处理组的2倍,酸雨处理对植株生长产生抑制作用,其中对茎部影响最为明显。(2)与pH2.5和pH5.6相比,pH4.0处理组全株干重最大,且根冠比最低,说明植株对pH4.0酸雨有较好的适应性。该处理下,植株体内氮、磷元素含量均较高,钾、镁元素含量在茎中较高,在根中较低。(3)随着酸处理组pH值的降低,植株叶片中钾、硫含量呈明显降低趋势,铁含量呈明显增高趋势;茎中铁含量呈明显增高趋势;根中锌含量呈明显降低趋势。(4)酸雨对杜英幼苗体内硫元素含量有一定的抑制作用,且pH 5.6处理组叶、根中的硫含量显著高于pH 2.5和pH 4.0,即酸雨带来的硫输入在植株体内非但没有出现硫富集现象,反而产生淋失现象。     

低P胁迫对马尾松不同种源根系形态和干物质分配的影响

利用不同地区5个典型马尾松种源，布置3种P水平的盆栽实验，研究马尾松应对低P胁迫时根系形态和干物质分配特征的种源差异。结果表明，P素胁迫的加重导致马尾松干物质积累量的下降和一些根系参数的减小，但植株地下部分的干物质分配量和根系形态参数的相对值却显著增加。低P胁迫下，种源间干物质积累量(包括植株各部分和总的积累量)和侧根数等根系参数差异显著。低P下干物质生产能力较强的福建武平种源对磷肥的敏感性较低，广东信宜和浙江淳安种源次之，类似于大田和水培实验结果。遗传相关分析揭示：侧根发达、须根数量多的种源干物质生产能力强。根体积、侧根数、侧根总长、须根总数等可作为筛选马尾松耐低P种源的有效指标。     

低磷诱导下沙棘根系形态构建和光合作用变化

以沙棘(Hippophae rhamnoides L.)实生幼苗为试材,设置正常供磷170 mg/L(HP)和低磷胁迫0.68 mg/L(LP)两种处理,采用沙培盆栽的方式,探讨了沙棘幼苗对低磷胁迫的响应,分析了沙棘幼苗生物量、根系构型及光合特性的差异.结果表明:低磷胁迫显著(P<0.05)增加了植株的根冠比,高达45...     

林木低磷胁迫适应机制研究进展

土壤有效磷缺乏在自然环境中是一种非常普遍的现象,近年来世界各国针对植物的觅磷和耐磷机制进行了大量研究,然而目前相关的综述性报道多限于农作物,对林木低磷胁迫适应性的综述性报道尚不多见。在长期进化过程中,林木为利用土壤中现有的含量极低的有效磷,形成了各种适应低磷胁迫的机制。文中从林木根系的形态学变化、根系分泌物对土壤难溶性磷的活化作用、林木对土壤低浓度有效磷的吸收利用以及应对低磷胁迫的遗传调控等方面综述了低磷环境中林木的适应机制,为揭示林木对缺磷环境的适应机理、发掘林木自身对土壤有效磷高效率的吸收利用能力、以及进一步筛选林木的磷高效品种和合理经营管理人工林提供参考。     

低磷胁迫对巴西橡胶树苗期生长及相关生理指标的影响

对巴西橡胶树实生苗进行不同磷胁迫水平(P质量浓度分别为31 mg.L-1(CK)、10 mg.L-15、mg.L-11、mg.L-1、0)的水培试验,结果表明:随着营养液磷浓度降低,橡胶树幼苗总生物量和地上生物量下降,株高、主根长降低,抽叶蓬数减少,处理间差异极为显著;低磷胁迫下橡胶树幼苗的根系生物量保持在相对较高的水平;总生物量、株高分别与抽叶蓬数之间存在极显著的正相关;随着营养液磷浓度降低,橡胶树的磷含量也随着降低,其中根、茎下降幅度大于稳定叶、嫩叶,根的磷含量最高;随着营养液磷浓度降低,橡胶树根的活性和硝酸还原酶活性下降,处理间差异极显著。     

马尾松种源磷效率研究

选用5个对磷肥反应差异显著的马尾松种源,设计3种磷素水平的盆栽试验以研究马尾松磷效率的种源差异,确立种源磷效率的特异性指标。结果表明:马尾松磷效率的种源差异很大,尤以地处武夷山脉南端的福建武平种源最高,其磷效率高于70%,为最低磷效率种源的2倍左右,该种源在低磷胁迫下具有最大的磷素吸收和利用效率及最高的干物质积累量。在参试的3个南方种源中,广东信宜种源也具有相对较高的磷效率。低磷水平下马尾松种源磷效率与磷素利用效率有关,而与磷素吸收效率相关性较小,磷效率和磷素利用效率高的种源其干物质积累量较高。相关分析表明,低磷胁迫下马尾松种源磷效率与其根体积、侧根数、侧根总长和须根总数等呈显著正相关。结合已有水培和土培试验结果,初步认为侧根总长、侧根数、根体积等根系参数以及根系有机酸分泌物含量、酸性磷酸酶活性等可作为低磷胁迫下马尾松种源磷效率的特异性指标。     

低磷胁迫对不同种源马尾松幼苗的影响

对不同种源马尾松在低磷胁迫下形态和生理生化方面的变化进行研究的结果表明:各种源幼苗的苗高、地径的净增量变化趋势一致,P3>P2>P4>P1。随磷浓度的降低根冠比增加,极低磷处理条件下各种源根冠比均最大。低磷逆境下,马尾松针叶MDA含量、保护酶活性(POD、SOD、CAT),以及游离脯氨酸含量均增加,这些指标的变化是马尾松适应低磷胁迫的主要生理影响机制之一。磷浓度为5～10 mg/L时,3个种源幼苗生长最佳。其中,贵州孟关种源较湖南汝城和广西古蓬种源更耐低磷胁迫。     

毛红椿不同家系磷素利用特性的研究

利用8个对土壤磷素敏感程度各异的毛红椿家系,设置4个磷素水平的土培盆栽试验,研究其不同磷素水平下的磷素利用特性.结果表明:毛红椿对于磷素环境极为敏感,参试的8个家系在少量施磷肥后其干物质积累量比天然红壤基质环境下增长3～19倍.毛红椿不同家系干物质积累量在不同磷素水平下差异巨大,在低磷胁迫下生长最好的家系其干物质积累量是生长最差家系的7倍左右,在高磷水平下生长最好的家系是最差家系的2.6倍左右.磷素吸收量是造成毛红椿家系在不同磷素环境下生长差异的主要原因.相关分析表明:毛红椿家系干物质积累量与苗高和地径、根长、根体积、根表面积、须根数等参数呈显著正相关.初步确定根长、根表面积、根体积、须根数作为耐低磷型优良家系的特异性指标.     

磷素环境与马褂木种源的生长和干物质积累

自然土壤中有效磷含量很低,难以满足植物最佳生长的需要。据统计,在全世界13·19亿hm2的耕地中约有43%缺磷,而我国耕地则有2/3缺磷(何绪生等,1998)。我国南方地区高温多雨,富铝化作用明显,多数土壤呈酸性或强酸性,磷素固定强烈,土壤有效磷含量仅在1~2mg·kg-1(邱燕等,2003)。虽然施用磷肥的效果显著,但其利用率一般不超过10%,多为土壤固定并转变成植物较难吸收的Ca-P、Fe-P和Al-P等(熊毅,1997)。鉴于植物具有将土壤难溶态磷转化为有效态磷并加以吸收利用的能力,通过选育磷高效利用的植物品种来开发土壤中难溶态的磷素资源,可减小对施用磷…     

不同磷效率马褂木种源对磷胁迫的生理反应

低磷胁迫条件下,植物将以一系列形态、生理、生化和遗传机制主动适应胁迫环境,包括根系对生长环境中难溶性磷的活化,有效吸收、运转、分配及再利用等.植物通过改变对养分的需求以维持自身代谢和改变根系形态、生理机能来增强自身活化和吸收养分的强度[1].具有较高的磷素吸收能力是植物耐低磷胁迫的基础[2],研究低磷胁迫条件下植物的生理生化特性对揭示耐低磷机理具有重要意义.以往在农作物方面有过一些研究[3～6],但在林木方面研究不多.本试验以不同磷效率的马褂木(Liriodendron chinense (Hemsl.)Sarg.)6个种源为材料,试图研究低磷营养胁迫下马褂木种源在膜脂过氧化、可溶性蛋白含量、叶绿素含量及酸性磷酸酶活性等方面的差异及与磷效率的关系,为优良耐低磷马褂木种源的选育提供理论依据.