磷铝互作对茶树根系生长及有机酸分泌的影响

为探究磷铝互作对茶树生长的影响,设置了3个铝浓度以及5个磷浓度进行磷铝交互处理,分析茶树根系生长、有机酸分泌以及磷铝元素吸收的变化。结果表明,低磷（0.01 mmol∙L^-1）或高铝（1 mmol∙L^-1）均能显著促进茶树新根生长,且低磷高铝共同处理下茶树新根根尖数、根长、平均直径及干物质增加量均达到最大值;高铝能够使高磷（0.5 mmol∙L^-1）条件下受阻的新根恢复生长;除高磷处理外,提高环境中的磷铝浓度能够显著促进另一元素在茶树根部的积累。一定范围内磷能够显著促进铝在嫩叶中的积累;但磷充足时（>0.05 mmol∙L^-1）铝却会抑制磷在嫩叶中的积累。在磷充足时,提高铝浓度均能促进草酸、苹果酸、柠檬酸的分泌;提高磷浓度能促进柠檬酸的分泌,低磷能促进草酸和苹果酸的分泌,且低磷高铝协同促进苹果酸的分泌。双因素方差分析结果表明,磷、铝浓度及其交互作用对茶树新根的根长、根尖数、磷铝吸收及有机酸分泌均有极显著影响（P<0.01）,可见磷铝互作能够显著影响茶树根系生长及有机酸分泌。     

低pH和铝胁迫对胡椒根细胞存活和有机酸分泌的影响

以胡椒插条苗为研究对象,通过在低pH和正常pH营养液中添加不同浓度铝,研究胡椒根系细胞存活和有机酸分泌对低pH和铝胁迫的响应。结果表明:pH5.0(低pH)条件下,不添加铝时,胡椒根细胞即表现出坏死症状,当添加80μmol/L铝时,胡椒根细胞开始凋亡,200μmol/L铝添加导致胡椒根细胞全部死亡;pH6.0(正常pH)条件下,当添加80μmol/L铝时,胡椒根细胞出现坏死症状,200μmol/L铝添加导致根尖细胞大量凋亡。由此可见,低pH和铝的双重胁迫加速胡椒根细胞凋亡。低浓度铝添加致使胡椒根系分泌有机酸速率增加,柠檬酸为胡椒适应低pH和铝胁迫分泌的主要有机酸;在低pH和正常pH条件下,40μmol/L铝添加均可诱导胡椒根系柠檬酸分泌速度的增加,苹果酸仅在正常pH条件下低浓度铝胁迫时分泌速率增加。因此,低pH条件下,铝胁迫引起胡椒根系分泌有机酸种类减少,分泌速率降低。研究还发现Al3+是对胡椒毒害最严重的铝形态,是pH4.5土壤中的主要铝形态,目前海南省胡椒主要植区有50%的土壤pH低于4.5,所以对于胡椒园土壤的铝毒害应引起足够重视。     

铝胁迫下大豆根系有机酸积累的特性

为探讨铝胁迫对大豆根系有机酸累积的影响,以大豆品种粤春03-3为研究对象,通过水培方法进行不同时间的铝处理,分别测定大豆根系的相对生长率、以及距根尖0~2和2~4 cm根段的铝含量、苹果酸浓度、柠檬酸浓度和草酸浓度等。结果表明:铝处理明显抑制了大豆根系的生长。随着铝处理时间的延长,0~2 cm根段的铝含量明显降低,而2~4 cm根段的铝含量明显增加。另外,铝胁迫对不同根段的有机酸累积的影响也不同。铝处理6 h显著提高了大豆根系的苹果酸浓度,但对柠檬酸和草酸浓度均无明显影响。铝处理12 h后,0~2 cm根段中3种有机酸的浓度在铝处理和对照之间均无明显差异,但2~4 cm根段的苹果酸浓度和草酸浓度均明显高于对照。说明苹果酸和草酸在大豆根系铝毒的内部忍耐机制中起着重要作用。     

外源有机酸对铝毒胁迫下大豆根系形态的影响

通过添加三种不同浓度的有机酸(柠檬酸、草酸和苹果酸) ,测定铝毒胁迫下大豆的根系活力及主要根系 性状,研究了三种外源有机酸对大豆铝毒害的缓解效应。实验结果显示,三种有机酸在适当低浓度条件下,对大豆 铝毒害都有一定的缓解效果,其中以柠檬酸的缓解效果最好,草酸和苹果酸的缓解效果相当;但当有机酸浓度较高 时,反而会使大豆根系活力降低,根伸长受到抑制;有机酸对浙春2号的缓解作用强于浙春3号, 15d处理的缓解效 果优于30d。     

茶根分泌有机酸的分析研究初报

应用气相色谱一质谱联用法,分离测定了茶根分泌的有机酸,结果表明,苹果酸、柠檬酸和草酸的回收率在７０％一１０８％,变异系数在５．３９％一６．０１％;琥珀酸的回收率在５８／一６４％,变异系数为８．８２％,表明该方法能满足分析要求。分析结果表明,茶树根系分泌的有机酸,主要是柠檬酸、琥珀酸、草酸和苹果酸,但有机酸的种类和数量在品种间存在着明显的差异;季节间的差异也很明显,就有机酸总量而言,以夏季最高,春季次之,秋季最少。另外,茶树在光照条件下分泌有机酸的种类,比黑暗条件下多,旦数量大。在黑暗条件下,不同品种茶树分泌的有机酸种类和数量趋于一致,并且几乎都不分泌草酸。实验室培养试验结果表明,茶树根系所能分泌的有机酸对土壤难溶性无机磷的溶解能力表现为草酸＞柠檬酸＞苹果酸＞琥珀酸 。     

不同氮素形态、pH对茶树元素吸收及有机酸含量影响

以茶树龙井43为材料,利用营养液水培试验研究了不同氮素形态、pH对茶树体内阴阳离子和有机酸的影响,初步明确茶树养分吸收与氮素形态及pH的关系。结果表明,与NO_3^--N处理相比,NH_4^+-N处理提高-的含量以及根中N、SO_4^2-含量,但是NH_4^+-N处理降低了茶树对Ca、Mg、B、Mn、Zn的吸收,也减少了成熟叶中SO_4^2-、根中H_2PO_4^-的累积量。与其他处理相比,NO_3^--N处理提高了成熟叶中苹果酸、草酸、柠檬酸浓度。茶树对养分的吸收、积累也与介质pH有关,尤其是pH与氮素互作时。在NO_3^--N处理下,pH 6.0显著提高了茶树对B、Mn、Zn的吸收和根中K、Ca、Mg浓度。茶树中有机酸含量受pH影响较大,与pH 4.0和pH 5.0相比,pH 6.0提高了茶树成熟叶中苹果酸、柠檬酸、草酸浓度以及根中草酸浓度。茶树对养分的吸收、积累与自身体内有机酸浓度有较好的相关性,茶树中全氮含量与柠檬酸、草酸浓度具有显著负相关性,而阳离子Zn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺含量与柠檬酸、草酸浓度具有显著正相关性。     

铝胁迫下大豆根系分泌物对根际土壤的影响

以2个大豆品种（浙春2号和浙春3号）为材料，设置了4个铝浓度，分别在铝处理7d和14d时，测定大豆根系分泌物中的氨基酸、有机酸及可溶性糖，同时对大豆根际土壤的pH值、土壤酶和土壤呼吸速率进行分析。实验结果显示，虽然根系分泌物对根际土壤具有一定的酸化作用，但是随着铝浓度的升高，根系分泌物有使根际土壤酸碱度趋向平衡的效应。低铝浓度下，大豆根系分泌较多的可溶性糖和氨基酸，促使根际土壤酶活性的增强和土壤呼吸速率的提高，同时还可分泌较多的柠檬酸，与大豆的耐铝性相关。高铝浓度抑制主要根系分泌物的分泌，降低土壤酶活性和土壤呼吸速率；但高铝胁迫增加可溶性糖分泌量。实验结果表明，浙春2号大豆比浙春3号大豆耐铝；随着铝处理时间的延长，铝毒害作用明显。     

修剪物与茶多酚对茶树矿质吸收及根系有机酸分泌的影响

探究茶树修剪物水溶性成分及茶多酚对茶树生长的影响与作用机制。水培茶苗,于15、35、55、75、95 d收集根系分泌物,通过阴、阳离子树脂纯化、减压浓缩后,利用高效液相色谱（HPLC）测定分泌物中有机酸主要组成与含量。同时测定茶苗干物质量、茶多酚及矿质元素含量等指标。研究表明,茶多酚会抑制茶树对Ca、Mg、Fe、Mn、Zn的吸收,抑制生长,同时诱导茶树根系分泌苹果酸、柠檬酸;适量修剪物水溶物能够补充矿质营养,提高茶树K、Ca、Fe、Mn、Zn、Al的吸收,促进生长,但同时也会诱导草酸、苹果酸、柠檬酸和琥珀酸的分泌,降低收集液pH值,而收集液pH值变化与有机酸分泌量变化显著相关,结果提示茶树修剪物水溶性成分可能是导致土壤酸化的机理之一。     

大豆利用难溶磷源基因型差异

来源于不同pH土壤上的各种大豆基因型利用难溶性磷源有明显差异.采用分别代表着南方、西北和东北本地品种三种基因型大豆,研究它们生物量、磷素积累、分泌的有机酸、根际pH和磷素利用效率(PUE)的差异.三种基因型大豆都比较偏爱Al-P,然而,绥农10号和泥巴豆在利用Al-P时,生物量比Na-P分别少8.5%和9.4%,比Ca-P和Fe-P分别多5.3%和11.8%,6.4%和42.2%.新大豆1号利用Al-P时生物量比Na-P、Fe-P和Ca-P分别多1.4%、20.8%和40.8%.地上部、根系和根瘤含磷量变化范围分别在1.37～2.47 mg/g、1.39～3.04 mg/g和3.20～4.73 mg/g.绥农10号、新大豆1号和泥巴豆最大总磷含量分别出现在Al-P、Fe-P和Fe-P条件下.泥巴豆根系分泌的有机酸表现出下面的顺序:草酸＞乳酸＞苹果酸;新大豆1号表现为:乳酸＞苹果酸＞丙二酸＞草酸＞柠檬酸;泥巴豆表现为:苹果酸＞草酸＞乳酸＞柠檬酸＞丙二酸.无论供给哪种形态磷源,根际pH变化范围为5.48～6.52.新大豆1号磷素利用效率比绥农10号和泥巴豆高,绥农10号、新大豆1号和泥巴豆最大磷素利用效率分别出现在Al-P、Al-P和Na-P源条件下.这些结果表明,不同基因型大豆生长和磷吸收对各种难溶磷源的反应不同,各基因型磷素利用差异与根系分泌物和根际pH有关.     

低分子量有机酸对大豆根系形态和磷素吸收积累的影响

采用砂培试验研究了几种低分子量有机酸(柠檬酸、草酸、苹果酸和三种酸的混合)对根系形态和磷素吸收积累的影响.结果表明:不同有机酸处理均显著降低了大豆根系生物量和根冠比,同时使根长、根表面积和根体积均显著降低,而且随着有机酸浓度的增加抑制作用加强,几种有机酸混合后,抑制作用也相对增强,表明不同有机酸处理均抑制了大豆根系的生长,同时使大豆根系的竞争能力降低.几种有机酸处理均降低了大豆对磷素的吸收积累,从而降低了大豆对磷素的吸收效率,但磷利用效率增加.     

铝胁迫对大豆幼苗根系形态和生理特性的影响

采用砂培法研究了不同铝浓度条件下, 2个大豆品种(浙春3号和华春18)幼苗根系形态特征和生理特性的变化.结果表明:低浓度(50mg/L)的铝促进大豆根系长度、根系体积、根系表面积和根系活力的增加,降低根系细胞质膜透性,对大豆生长有一定的促进作用;高浓度的铝(5000mg/L)明显抑制根系长度的增长,使根系直径显著增大,降低大豆根系活力,使根系细胞质膜透性大大增加,明显不利于大豆的生长发育.2个大豆品种对铝胁迫存在着一定的差异,浙春3号对铝毒胁迫的耐受能力要强于华春18.     

磷对水稻耐铝性及根尖细胞壁组分的影响

 为阐明外源磷供应引起水稻体内磷代谢和根尖细胞壁组分变化进而阐述磷、铝间的相互作用,以水稻菲优多系1号(耐铝毒基因型)和红良优166(铝毒敏感基因型)为材料,水培条件下先用0.5、10和30 mg/L磷预处理9 d,然后用50 μmol/L Al处理48 h,研究铝毒胁迫下磷对水稻根尖的防护效应及磷作用下根尖细胞壁组分变化与水稻耐铝性的关系。结果表明,50 μmol/L Al处理抑制水稻总根长,尤其是在0.5 mg/L磷预处理后用铝交替处理时该作用更为明显。铝毒胁迫下,0.5 mg/L磷预处理时两基因型水稻叶片的丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、游离脯氨酸(Pro)含量显著高于其他处理,10 mg/L和30 mg/L磷预处理显著降低两基因型水稻叶片的MDA、ASA和Pro含量,表明充足的磷供应减轻了铝对水稻的伤害。耐铝毒水稻根尖的果胶和半纤维素2含量在30 mg/L磷与铝交替处理时显著低于0.5 mg/L 和10 mg/L 磷与铝交替处理,根系的酸性磷酸酶(ACP)活性在0.5 mg/L磷与铝交替处理时显著高于10 mg/L与30 mg/L磷与铝交替处理。而铝毒敏感水稻的根尖细胞壁多糖组分含量、ACP活性在不同浓度的磷、铝交替处理间无显著差异。表明铝耐性水稻在缺磷条件下通过提高ACP活性以提供更多的Pi与铝结合钝化铝,在磷充足条件下通过降低细胞壁多糖含量以减少铝结合位点,进而提高铝毒耐性。     

低分子有机酸对茶园土壤中Al、F、P、Cu、Zn、Fe、Mn的活化效应

本文通过用不同浓度 (0mmol l、 0 5mmol l、 1mmol l、 2mmol l、 5mmol l、 10mmol l) ,不同有机酸(柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸 )及氨基酸 (谷氨酸、天冬氨酸 )对土壤中Al、F和几种营养元素 (P、Cu、Zn、Fe、Mn)的浸提实验 ,得出结论 :(1)有机酸及氨基酸对土壤中的Al、F、P、Cu、Zn、Fe、Mn具有活化作用 ,但其活化作用的大小因茶根分泌物的种类和浓度及土壤理化性质而异 ,即一般而言 ,柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸的活化作用较     

茶园土壤铝动态及茶树铝吸收特性

本文报告了在茶园和根际土壤铝动态及茶树铝吸收特性方面的一些研究结果。1.对210个样品测定,茶园土壤交换性铝含量为2.5-988mg/kg,平均238 mg/kg。无定形和层间铝是茶园土壤铝的主要形态;植茶后茶园土壤的水溶性、交换性和有机结合态铝趋于增加。2.茶园土壤交换性铝含量随施氮量的提高而增加;供给茶树NH_4~+-N时,茶树根际土壤(距根表 1mm)的交换性铝显著增加。3.铝在一定范围(≤400 μmol/L)增加茶树侧根数量和长度。4.动力学研究表明茶树根系对铝的吸收表现为可饱和特性,初始时有一快速的吸收过程,并在约6h后转变为缓慢的吸收。     

铝诱导的茶树根系转录组变化分析

探讨茶树响应铝（Aluminum,Al）的基因调控网络和表达模式,确定一些关键候选基因,为茶树耐Al分子机制研究奠定基础。测定了0、0.2、1、2、4βmmol·L^-1 5个Al³⁺浓度处理7βd的福鼎大白茶根系抗氧化酶活性和Al含量变化,并提取0βmmol·L^-1（R0）、1βmmol·L^-1（R1）和4βmmol·L^-1（R4）3个浓度下的茶树根系总RNA,通过Illumina Hiseq Xten平台进行高通量转录组测序。结果表明,随着Al³⁺浓度的升高,根系POD（Peroxidase,过氧化物酶）活性逐渐下降,APX（Ascorbic acid peroxidase,抗坏血酸过氧化物酶）活性则逐渐升高。SOD（Superoxide dismutase,超氧化物歧化酶）活性在Al³⁺浓度为1βmmol·L^-1时最高,CAT（Catalase,过氧化氢酶）活性在各处理间无显著差异。根系中Al含量随着Al³⁺浓度的升高呈先上升后下降趋势,在Al³⁺浓度为1βmmol·L^-1时达到最高。经筛选得到R1 VS R0,R4 VS R0,R4 VS R1的DEGs（Differentially expressed genes）分别为1β894、2β439个和1β384个,显著上调（下调）的差异表达基因分别有733（1β161）、846（1β593）个和628（756）个。GO富集分析表明,3个处理组在生物学途径中富集最多的类别均为刺激响应。在分子功能和细胞组件方面,R1 VS R0和R4 VS R0富集最多的类别均为核酸结合转录因子活性和细胞外围,R4 VS R1富集最多的类别为氧化还原酶活性相关基因和膜区域。KEGG富集分析表明,R1 VS R0、R4 VS R0、R4 VS R1分别显著富集了29、41条和19条Pathway,它们包括转录因子、转运蛋白、植物-病原菌互作、苯丙烷生物合成途径等,鉴定到多个参与调控活性氧代谢、有机酸或金属转运蛋白、转录因子及细胞壁结构修饰等生理过程的基因在Al诱导后上调或抑制表达,显示这些基因与茶树耐Al分子机制密切相关。     

铝氟交互处理对茶叶品质的影响

以安吉白茶和智仁早茶为实验材料,营养液栽培条件下,研究不同铝氟浓度交互处理对茶叶品质的影响,30d后测定茶多酚、咖啡碱等主要品质成分的含量。结果表明,单铝处理时,随着铝(30mg/L)加入,茶多酚、咖啡碱、氨基酸、维生素C和叶绿素含量均上升,当铝浓度增加到90mg/L,含量却下降;单氟处理时,茶叶品质的主要成分均表现为低浓度(4mg/L)的促进生成和高浓度(12mg/L)的抑制产生;铝氟交互作用下,在铝氟比例分别为30/4、30/12和90/4、90/12两个过程中,安吉白茶鲜叶中各品质成分含量均呈现上升趋势,表现为协同作用,而智仁早茶呈现下降趋势,拮抗对方的促进效应。结果说明,茶叶在低浓度的铝、氟时表现出较好的品质,而铝和氟的不同交互比例产生不同程度的交互效应,减弱本身毒性,且安吉白茶和智仁早茶之间的不一致现象,体现品种之间存在差异。     

大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应

采用溶液培养的方法，设置了不同的铝处理浓度和处理时间，对铝毒胁迫下的两个大豆品种（浙春2号、浙春3号）的根系生长和叶片的叶绿素荧光进行了研究。结果表明：铝抑制了大豆的根系干重、根系总长度、根系体积的增加。在高浓度的铝处理下，根系生长7 d后就受到了明显抑制。对茎叶干重的影响在14 d铝处理后才得到表现，茎叶部出现铝毒症状滞后于根部。根尖的根系活力在10 mg / L的铝浓度下有所增加，增强了根系吸收水分和矿质元素的能力。根系质膜透性随着铝处理浓度的增加而增大，在90 mg / L的铝处理下达到最大，植株受到严重伤害。低铝（10 mg / L）使大豆叶片的叶绿素含量少量增加，高铝（90 mg / L）胁迫叶绿素含量降低，且叶绿素a下降的幅度大于叶绿素b。荧光参数的研究表明，随着铝胁迫的增加，Fo下降，Fm、Fv / Fm增大，植株抵抗逆境的能力下降，光合电子传递减小，最终导致光合速率下降。两个大豆品种具有基因型差异，浙春2号比浙春3号更耐铝。