脐橙叶片矿质营养元素含量的分区分布特征

为揭示矿质营养元素在脐橙叶中分区分布特征,以枳砧和枳橙砧纽荷尔脐橙为对象,测定新叶和老叶的叶尖、叶缘、中部、叶基和翼叶等5个分区中10种元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn和B)的含量,并分析各分区离子组成的差异。主成分分析显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)分别解释了总变量的43.4%和21.1%,明确区分了新叶和老叶,大致区分了叶不同分区,发现新叶翼叶与其他分区具有明显差异,而老叶本叶各分区的离散程度明显大于新叶本叶各分区。两种砧木脐橙新叶中钾含量分布表现为翼叶叶基中部叶缘≈叶尖,镁含量表现为叶尖≈叶缘中部叶基翼叶;两种砧木脐橙老叶中锰含量表现为叶尖≈叶缘中部叶基翼叶,硼含量表现为叶尖叶缘中部叶基翼叶。N、P、B在新叶本叶各分区以及P、Ca在老叶本叶各分区间含量都没有显著差异。枳砧脐橙新叶翼叶Mn、Cu和Zn的含量与叶片其他分区没有显著差异,而枳橙砧脐橙新叶翼叶Mn、Cu和Zn的含量都分别显著低于叶片其他分区。结果表明,不同元素叶片分区分布特征存在明显差异,翼叶的元素含量和离子组成与叶片其他分区差异明显。     

硼诱导植物耐铝性的机制研究进展

酸性土壤中铝(Al)毒害已成为世界性关注问题,且硼(B)在耐铝毒方面广有研究。为更清晰探究硼如何提升植物耐铝性的机制作用,本综述主要从植物外部排斥机制和内部耐受机制两方面介绍了植物耐铝毒机制,探究出硼对植物铝毒害的缓解机制主要包括:(1)诱导有机酸的分泌;(2)调控根系pH的改变;(3)降低细胞壁铝结合位点;(4)调控抗氧化酶及抗氧化剂系统;(5)促使液泡区室化;(6)调控植物生长素的应答,综合以上几方面进行介绍,以期为酸性土壤中硼肥施用提高植株耐铝性提供理论基础。     

外源脯氨酸对缺硼下棉花幼苗生长、生理特性以及脯氨酸代谢的影响

【目的】研究外源脯氨酸对不同硼浓度处理下棉花幼苗生长及生理特性和脯氨酸代谢的影响。【方法】采用水培方法,以鄂抗8号棉花品种为试验材料,设置0.02μmol·L~(-1)(低硼)、2.5μmol·L~(-1)(中硼)、100μmol·L~(-1)(适硼)3个硼(Boron,B)浓度梯度以及0和20μmol·L~(-1)2个脯氨酸(Proline,Pro)浓度,共计6个处理,完全随机,其中低硼和中硼均属于缺硼处理,植株生长出现明显差异后收获并测定相关指标。【结果】添加外源脯氨酸在适硼(100μmol·L~(-1))浓度下抑制了棉花的生长,而在低硼(0.02μmol·L~(-1))处理时促进了根系对硼的吸收。与低硼处理相比,添加脯氨酸降低了叶片中脯氨酸、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,而促进根中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和H_2O_2的积累;同时,根和叶片中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性显著上升,过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性显著下降,而过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性无明显变化。另外,缺硼时(0.02μmol·L~(-1)和2.5μmol·L~(-1))添加脯氨酸可明显增加其代谢途径中Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS)、Δ~1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(Δ~1-pyrroline-5-carboxylate reductase,P5CR)、鸟氨酸转氨酶(Ornithine-aminotransferase,OAT)等合成酶及脯氨酸脱氢酶(Proline dehydrogenase,PRODH)的活性。【结论】在适硼下施用脯氨酸抑制了棉花的生长。低硼下添加脯氨酸促进根系对硼的吸收,提高叶片抗氧化酶APX活性而降低叶片中膜脂过氧化物质。低硼导致植株体内脯氨酸的积累,而低硼处理下添加外源脯氨酸会降低叶片中脯氨酸含量,其诱因是影响了脯氨酸代谢途径(谷氨酸和鸟氨酸途径)中关键的合成酶和分解酶活性,主要是由于促进分解代谢的脯氨酸脱氢酶活性显著增加所致。     

根系对酸胁迫的应激反应及硼调控耐酸机制的研究进展

过量施用氮肥在提高作物产量的同时加速了土壤酸化进程，近20年间我国农田土壤pH下降了0.42个单位。过多的H+可破坏根系细胞壁结构稳定性，诱导细胞死亡，进而抑制根系伸长，降低其对养分和水分的吸收，限制农产品产量和品质的提高。因此，探究植物对酸胁迫的应激反应机制，对制定缓解酸胁迫措施十分必要。本文综述植株内部调控和耐受酸胁迫的响应，以及硼提高植株耐酸性的机制。通常，植物通过Ca2+和K+通道进行的信号传导可感应介质pH的改变，并同时在基因和蛋白水平进行调控，从而快速响应酸胁迫；近期多项研究表明，硼可调控植物根系有机酸分泌，通过改变细胞壁特性来维持细胞壁结构稳定，并通过刺激乙烯和Ⅲ类过氧化物酶 (CIII Prxs) 代谢等共同作用缓解植物酸胁迫。目前，对植物酸胁迫的研究逐步深入，但酸胁迫下植物根系代谢产物变化及诱导机制尚不清楚，响应低pH的特定基因尚不明确，仍需进一步研究。     

基于傅里叶变换红外光谱分析砧木对不同品种柑橘果实物质组成的影响

以分别嫁接于枳和枳橙两种砧木的纽荷尔脐橙、福本脐橙和斯宾诺索红橘三个品种的柑橘果实为试材,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和主成分分析(PCA)的方法研究了砧木对不同品种柑橘果皮和果肉物质组成的影响.结果表明:在不同品种间以及在同一品种不同砧木间果皮和果肉的红外光谱在峰形、峰位和吸收强度上均存在差异;果皮和果肉二阶导光谱的主成分分析得分图可明显区分开不同砧木的纽荷尔脐橙和不同砧木的福本脐橙;造成差异的物质的特征峰在主成分分析载荷图上的绝对值较高,这些物质以多糖、蛋白质,以及含有C=O、C-CH3基团和C=C的物质为主;不同砧木对不同品种柑橘果皮和果肉的物质组成有不同的影响.     

L-天冬氨酸纳米钙促进油菜生长的机理机制

为揭示外源L-天冬氨酸纳米钙[Ca (L-asp)-NPs]对作物生长的影响,以油菜为供试材料,通过水培试验,研究了不同浓度(0、25、50、75、100 mg·L^-1)的Ca (L-asp)-NPs和钙离子[1.18 g·L^-1 Ca (NO₃)₂·4H₂O]对植株生物量、根系形态、钙含量、叶绿素、光合参数、丙二醛和可溶性蛋白含量的影响。结果表明:较低浓度(25、50 mg·L^-1)的Ca (L-asp)-NPs对油菜生长影响不显著,较高浓度(100 mg·L^-1)的Ca (L-asp)-NPs会提高植株生物量(如株高和根长)。与不施钙相比,Ca (L-asp)-NPs施用会促进油菜根系的生长,增加叶绿素含量,提高叶片光合速率,100 mg·L^-1 Ca (L-asp)-NPs处理下油菜总根长、总表面积和根尖数分别增加了76.08%、30.78%和1 107.31%;净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率则分别提高了295.31%、31.90%、1 158.03%和376.74%。另外,Ca (L-asp)-NPs的施用会降低叶片丙二醛含量,提高可溶性蛋白含量。研究表明,外源Ca (L-asp)-NPs可以作为纳米肥料为油菜补充钙营养,100 mg·L^-1 Ca (L-asp)-NPs对油菜生长的促进效果最佳,油菜长势最接近于适宜钙水平。Ca (L-asp)-NPs具有作为新型纳米钙肥料在农业生产中推广的潜力。     

硼对铝胁迫下油菜幼苗生长及生理特性的影响

为探索硼对油菜（Brassica napus）幼苗铝胁迫的缓解作用，以品种中油杂28为材料，设置2个硼浓度（0.25，25 μmol/L），5个铝浓度（0、50、100、200、400 μmol/L），研究硼对铝胁迫下油菜幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：铝胁迫明显抑制油菜幼苗生长，增加膜脂过氧化的产物丙二醛的含量，显著减少叶绿素的含量，进而减少了油菜的生物量。铝胁迫下，相较于低硼处理，加硼显著增加油菜根系的可溶性蛋白、脯氨酸、谷胱甘肽含量，同时降低了铝在油菜体内的积累；且促进合成叶绿素所需的镁元素的吸收，增加油菜的生物量。综上，铝胁迫显著抑制油菜的生长，提高膜脂过氧化程度，加硼不仅弥补了硼不足的问题，同时还可以通过调节抗氧化剂系统，提高蛋白质、脯氨酸含量的积累来抵御铝胁迫。