硅对籼稻和粳稻品种磷积累的影响

硅(Si)可以改善磷(P)的营养,但是其内在机制尚不明确。本研究以4个籼稻和3个粳稻品种为研究对象,通过水培试验探究硅对不同水稻品种磷积累的影响。在营养液中添加硅显著降低了籼稻和粳稻品种的地上部磷含量,但几乎不影响根部磷含量。加硅处理不影响所有供试水稻品种的磷吸收及磷从根系向地上部的转移,但提高了磷的利用效率,增加了植株P/Mn和P/Zn比率。磷转运蛋白(PT)基因表达分析表明,在粳稻品种中只有OsPT6被硅下调,而OsPT6在籼稻品种中没有显著性变化;其他PT基因的表达不受硅的影响。由此,硅对不同水稻品种的磷积累有不同的影响,磷利用率的提高可能归因于较高的P/Mn和P/Zn比率,从而导致植物中较高的有效磷。     

不同基因型玉米耐铝特性比较

以相对根伸长率为指标,对26个玉米基因型进行耐铝特性筛选。结果表明:26个供试基因型中,农大4967相对根伸长率最大,郑单2201相对根伸长率最小。比较了铝处理下农大4967、郑单2201根尖铝和胼胝质含量,发现农大4967根尖铝和胼胝质含量显著小于郑单2201。苏木精染色及桑色素荧光染色观察表明,农大4967根表和横切面铝的分布都低于郑单2201,且铝主要积累在根表。以上结果表明,农大4967为铝耐受型基因型,郑单2201是铝敏感型基因型,玉米耐铝机制以外排机制为主。     

中国酸性土壤利用的科学问题与策略

中国土壤酸化呈现出全国普遍发生的趋势,对作物产量、农产品品质和生物多样性造成不利影响。自20世纪50年代以来,我国在酸性土壤方面开展了大量工作,取得显著成效,但因我国酸性土壤分布详情不明、土壤酸化机制存在争议、耐逆作物品种缺乏、作物酸害阈值不清、改良产品及技术落地性差等问题,酸性土壤利用仍受到极大限制。针对上述问题,绘制了新的中国土壤酸碱度图,明确了我国酸性土壤的分布详情,讨论了土壤酸化机制特别是氮肥与土壤酸化之间的关系,论述了土壤酸化的危害,解析了植物和微生物对酸性土壤的响应和适应机制,提出了分区分级分类改良、酸度改良和肥力提高并重、有机无机肥配施、发展特色农业等酸性土壤改良和利用策略,建议进一步加强酸性土壤新型改良剂、作物酸害阈值、氮肥高效利用、中微量元素、耐逆作物育种和土壤酸化模型等方面研究,以期为酸性土壤可持续利用提供支撑。     

苗期水稻和小麦对缺锰胁迫的响应差异及机理

锰是植物生长发育所必需的微量营养元素，缺锰会导致植株矮小，叶片黄化，发育不良等，严重时可致植株死亡。水稻和小麦是我国主要的粮食作物，但种植在有效锰含量不同的土壤中；水稻主要种植在锰有效性高的南方酸性土壤中，小麦主要种植在有效锰含量低的北方石灰性土壤中。为探究水稻和小麦响应缺锰的差异及其机理，本研究采用水培法比较了水稻和小麦苗期在缺锰和加锰处理条件下的生长情况以及植株各部位元素含量和分配情况，并采用绝对定量法比较了小麦和水稻中锰转运基因的表达水平。研究结果表明，与供锰充足的植株相比，缺锰三周严重抑制水稻的生长，而不影响小麦的生长；在缺锰条件下，小麦根到地上部的转运率比供锰充足时提高了16.4%；相反，水稻体内锰从根到地上部的转运率降低了7.5%；苗期小麦根中TaNRAMP2的绝对表达量是水稻OsNRAMP2的3.8-5.1倍。这些结果表明，小麦比水稻更耐缺锰胁迫，这可能与NRAMP2在小麦中的高表达有关。