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1.
  【目的】  磷素作为植物生长发育过程中必需的大量营养元素之一,因其在土壤中的难移动性使得根系对磷的获取有限。植物为满足其生长对磷素的需求,已经进化出一系列相应的机制提高对内部磷的再利用,以减少磷肥投入,保证产量的同时实现环境友好。本文以植物内部磷的高效利用为核心,重点剖析植物有机磷库与无机磷库中磷素的活化再利用的途径,综述释放出的无机磷在不同组织和器官中的转运过程,并对今后深入研究磷再利用的有关方向作出展望。  主要进展  植物体内磷的存在形式主要包括无机磷和有机磷两种。植物吸收的多余无机磷会被暂时储存在液泡中,并在植物缺磷时外流到胞质以满足植物对磷的需求,位于液泡膜的磷酸盐转运蛋白负责无机磷在液泡和胞质之间的分配。存在于核酸和磷脂中的有机磷在磷缺乏时由酶类(核酸酶、磷脂酶和紫色酸性磷酸酶等)水解并释放无机磷以供植物生长需要。植物遭受低磷胁迫,营养器官(老叶等)中活化的无机磷由多种磷酸盐转运蛋白转运到幼叶等新的生长中心被利用,从而显著提高磷的再利用效率。磷转运蛋白(PHTs)通过调控磷向籽粒的运输降低了磷在禾谷类作物籽粒中的积累,提高了磷利用效率,同时降低环境风险。  展望  现阶段的研究较为详细地阐述了植物体内磷素再活化的生理分子机制,但对磷转运功能蛋白参与特定磷转运过程的相关研究仍不够全面,比如液泡磷能调控细胞磷稳态,目前已鉴定得到的与其外排有关的转运蛋白极少,其调控机制也有待深入探索。国内外关于PHT1、PHT2、PHT3和PHT4蛋白如何将磷素从源器官转运到库器官缺乏系统的研究。无机磷库和有机磷库中磷的利用对植物应对缺磷的贡献也鲜有报道。因此,植物体内与磷再活化后转运利用相关的分子生物学调控机理还需进一步研究。  相似文献   
2.
为研究0.40%硫酸软骨素(CS)和酸解氧化魔芋葡甘露聚糖(AOKGM)对齐口裂腹鱼生长、抗氧化及镉胁迫之后抗氧化性能和组织中(肝脏、肾脏和鳃)镉积累量的影响,实验选取450尾初始体质量为(98.00±8.54) g的齐口裂腹鱼分为3组(对照组、AOKGM组和CS组),进行为期8周的养殖实验,然后每个实验组选取120尾齐口裂腹鱼暴露在镉环境中,进行15 d的镉胁迫实验(镉浓度分别为0、0.10、0.25和1.00 mg/L),分别对2种多糖在齐口裂腹鱼生长及抗氧化性能方面进行相关研究,以及分析镉胁迫后2种多糖的抗氧化性能和组织中镉的积累量。结果显示,与对照组相比,2种多糖显著提高了齐口裂腹鱼的特定生长率、脾体指数和头肾指数;粗脂肪、灰分和粗蛋白质相对于对照组也有显著影响。CS和AOKGM均显著提高血清超氧化物歧化酶(SOD)活性、总蛋白(TP)和一氧化氮(NO)含量,降低葡萄糖(GLU)含量;CS能显著提高血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和胆固醇(TC)含量,降低丙二醛(MDA)含量。结果显示,与镉浓度0 mg/L相比,MDA含量在镉浓度为1.00 mg/L时最高,SOD活性在镉浓度为1.00 mg/L时最低,GSH-Px活性在镉浓度为0.25和1.00 mg/L时显著降低,NO含量在镉浓度为0.25和1.00 mg/L时显著升高。镉胁迫实验中,与对照组相比,2种多糖组的SOD活性显著提高,MDA含量降低;NO含量在镉浓度0.10~1.00 mg/L胁迫时显著降低;CS显著提高镉浓度0.10、0.25 mg/L胁迫下的GSH-Px活性,AOKGM组GSH-Px活性在镉浓度为0.25、1.00 mg/L时显著高于对照组。与无镉组对比,齐口裂腹鱼肝脏、肾脏和鳃镉的积累量在各镉浓度下显著增加;而CS和AOKGM均能够降低机体组织镉含量。研究表明,在饲料中添加0.40%的2种多糖均能提高齐口裂腹鱼生长、抗氧化性能,降低镉胁迫下鱼体肝脏、肾脏和鳃中镉的积累量,缓解镉对齐口裂腹鱼造成的氧化损伤,为齐口裂腹鱼饲料的开发提供新的理论依据。  相似文献   
3.
以黑龙江省主栽红小豆品种珍珠红为供试材料,采用盆栽方式,分别在苗期、花荚期和鼓粒期喷施0(CK)、50、100和200μmol/L褪黑素,探讨外源褪黑素对红小豆生长、光合荧光特性和产量构成因素的影响。结果表明,与CK相比,50、100和200μmol/L褪黑素处理均能增加红小豆株高、叶面积和干物质积累,提高红小豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、最大光化学效率和潜在光化学活性,且褪黑素浓度为100μmol/L时各指标提高幅度最大。在苗期、花荚期、鼓粒期喷施100μmol/L褪黑素处理的红小豆单株粒重分别为5.53、6.13和5.90g,与CK相比分别增加了6.3%、12.1%和9.5%。综上可知,红小豆花荚期喷施100μmol/L褪黑素增产效果最显著。  相似文献   
4.
为筛选雪茄育苗盘规格,以雪茄烟品系A4和H382为供试材料,选用32、50、72、105、128、200孔育苗盘进行育苗,对烟苗的农艺性状、干物质积累、根系发育及其干旱胁迫响应差异进行研究.结果表明,2个品系烟苗干物质量均随苗盘孔数增加整体呈减少趋势,50 d成苗期A4品系单株干物质量在32~72孔时明显高于H382品系,在105~200孔时明显低于H382品系.2个品系的茎高、茎围、节距和单株叶片数等农艺性状均随育苗盘孔数增加整体降低,至105孔后趋于稳定;但H382品系的茎高、节距在孔数达到200时比起128孔处理反而升高.2个品系的总根长、根系表面积、根系体积、二级侧根数量在105~200孔间无显著差异.干旱胁迫后,随育苗盘孔数增加,A4品系叶片过氧化氢酶(CAT)活性显著降低(P<0.05),过氧化物酶活性先降低后升高,多孔数(128~200孔)处理低于孔数较少(32~50孔)处理;H382品系的过氧化氢酶活性除105孔外均较32孔低,但处理间差异较A4品系小,过氧化物酶(POD)活性亦随育苗盘孔数增加整体先降低后升高,多孔数(128~200孔)处理高于孔数较少(32~50孔)处理;2个品系的过氧化物酶活性均较32孔均有不同程度下降,但未随孔数增加呈规律性变化.综合考虑烟苗生长状况和抗旱能力,A4品系适宜采用孔数较少的育苗盘,H382品系更加耐密,可以选用多孔盘.结合育苗成本,育苗盘规格A4品系以72~105孔,H382品系以105~200孔为宜.  相似文献   
5.
针对定西马铃薯生产集约化种植,长期大量施用化肥造成马铃薯块茎产量降低、品质下降以及环境污染等问题,通过大田试验,研究了不同有机肥氮替代化肥氮对覆膜马铃薯干物质积累与分配的影响,结果表明: 施用有机肥延迟了马铃薯生育进程,与不施肥相比,施用有机肥马铃薯干重平衡期推迟12~16d;施用有机肥增加了马铃薯干物质快速积累期持续时间Δt,与不施肥相比,10%、20%、30%和40%有机肥氮替代化肥氮处理马铃薯干物质快速积累期持续时间Δt分别增加5、5、7和5d,同时,也增加了马铃薯生育期内干物质最大增长速率vmax和马铃薯干物质快速积累期的干物质平均增长速度v mean,与不施肥相比,分别增加37.01%、46.46%、51.18%和35.43%以及51.09%、64.23%、77.37%和72.26%;马铃薯整株干物质积累呈现明显“S”型曲线特征;在成熟期,有机肥显著影响干物质有“源”向“库”的转移。综上所述,在干旱半干旱定西,30%有机肥氮替代化肥氮是最佳有机-无机配合比例。  相似文献   
6.
《中国马铃薯》2021,(1):68-74
无机磷是马铃薯生长和块茎发育必需的大量营养元素,广泛参与了遗传物质和生物膜的构成、能量转化以及代谢调控等过程,对马铃薯茎叶生长和块茎发育起着重要的作用。土壤的磷含量会明显影响马铃薯的发育,且在不同遗传特性的马铃薯品种间存在磷效率差异。为了保证马铃薯的正常生长和产量的稳定,磷肥在马铃薯种植业中被大量使用。然而,磷肥的过量使用已对环境和人体健康造成了一定威胁,随着中国对环境和食品安全标准的不断提高,有效解决这一问题已迫在眉睫。因此,充分利用马铃薯自身遗传特性来提高无机磷的利用率,是保持块茎产量、节约种植成本和降低环境影响的有效方法。综述了国内外对马铃薯磷酸盐转运机制和响应磷胁迫生长的相关研究,以期为深入研究马铃薯无机磷转运机制和培育磷高效利用品种提供科学的指导策略。  相似文献   
7.
建立土壤重金属安全阈值是保障我国农产品质量安全的一道重要屏障。本研究通过盆栽模拟实验研究香蕉对砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)3种重金属的富集转运特点,进一步通过建立香蕉茎叶与土壤As、Cd、Pb总量和有效态含量的关系,推导香蕉种植系统的土壤As、Cd、Pb的安全阈值。结果显示,Cd、Pb对香蕉生物量表现出“低促高抑”的作用。香蕉各组织对As的富集规律为:根>叶>茎;而对Cd、Pb的富集规律表现为:根>茎>叶。根茎向叶转运As的能力强于转运Cd和Pb。采用回归分析方法,建立香蕉茎叶中重金属与土壤重金属总量和有效态含量之间的回归模型共12个,根据GB 13078—2017《饲料卫生标准》中对原料As、Cd、Pb的限量规定推导出香蕉土壤中As、Cd、Pb总量安全阈值分别为102.40、0.46、15.39 mg/kg,有效态含量安全阈值分别为4.77、0.10、5.27 mg/kg。  相似文献   
8.
旨在研究长江上游再生稻区头季稻缓控释肥优化方案对早熟杂交籼稻头季稻和再生稻物质积累及产量的调控效应。以早熟杂交籼稻‘广8优粤禾丝苗’为材料,头季稻机插开展试验,设置6个施肥处理,分别为4个月树脂包膜尿素一次性基施处理(B-PCU)、缓释掺混肥一次性基施处理(B-SRFB)、4个月树脂包膜尿素一基一蘖处理(BT-PCU)、缓释掺混肥一基一蘖处理(BT-SRFB)、当地常规施氮处理(CF)和全生育期不施氮肥对照处理(CK)。结果表明,较CF处理,4个月树脂包膜尿素头季稻产量降低,再生稻产量增加,差异不显著;缓释掺混肥增加头季稻和再生稻产量,再生季产量差异达显著水平,主要归因于有效穗明显增加,提高库容水平,一基一蘖处理一次性基施处理。较CF处理,不同缓控释肥处理均降低头季稻花前的物质积累,但不同缓控释肥一基一蘖处理明显增加成熟期物质积累,归因于花后作物生长速率显著增加;再生季,不同施肥处理再生力相当,缓释掺混肥处理叶面积指数显著高于CF和4个月树脂尿素,再生季作物生长速率明显增加,进而提高成熟期物质积累,其中,缓释掺混肥一基一蘖处理最高。说明长江上游早熟杂交籼稻‘广8优粤禾丝苗’在中稻-再生稻种植模式中,头季稻采用缓释掺混肥组配尿素的施肥方式有利于中稻-再生稻群体光合产物积累和产量增加。  相似文献   
9.
目的】研究不同程度镉污染土壤下棉花生长和镉富集的特征。【方法】采用盆栽模拟方法,添加外源镉,分析棉花种植后土壤pH和镉含量的变化,以及镉胁迫对棉花生长和镉积累量的影响。【结果】棉花根系具有酸化作用,使其根际土壤pH下降,随镉胁迫浓度的增加,酸化受到抑制,土壤有效态镉含量随之显著降低。棉花株高和地上部生物量随镉浓度增加逐渐降低,根系则相反。棉花各器官镉含量、转移系数与积累量随镉浓度的增加显著升高。在不同镉胁迫下,棉花根系镉富集系数均>1。在10 mg/kg镉胁迫下茎、叶和蕾富集系数分别达到0.98、0.33和0.63;镉富集量分别为74.01、39.5和98.623 μg/盆,表现出较强的积累能力。【结论】在镉胁迫下棉花根系生物量增加,地上部生物量降低,随镉浓度的增加,棉花镉积累量增大,在5和10 mg/kg镉胁迫下棉花地上部镉积累量显著高于地下部。  相似文献   
10.
针对松嫩平原西部半干旱区施肥方式单一、养分管理失衡等限制玉米丰产优质高效的问题,以先玉335为材料,设置5个喷施硅肥处理,分别为0(LCK)、4(LS1)、8(LS2)、12(LS3)和16g/L(LS4),研究叶面喷施不同浓度硅肥对玉米干物质积累和转运及籽粒产量品质的影响。结果表明,喷施硅肥对植株干物质积累均有促进作用,其中LS3与LCK相比,显著增加花前营养体干物质转运量267.00kg/hm2,且2年的产量均最高(11 485.68和12 331.69kg/hm2)。随硅肥浓度的增加,玉米籽粒粗淀粉、粗蛋白、果糖、氮和钾含量显著增加,较LCK的增幅分别为1.88%~2.56%、5.64%~8.22%、20.00%~41.18%、6.56%~8.56%和11.57%~38.84%。综上所述,叶面喷施8和12g/L硅肥可实现玉米产量和品质的协同提高,可作为松嫩平原西部半干旱区叶面硅肥施用的最佳水平。  相似文献   
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