间作小麦蚕豆不同生长期根际有机酸和酚酸变化

有机酸和酚酸是根系分泌物的主要组成部分,其在根际过程中发挥重要作用。根系有机酸和酚酸的分泌及其在根际中的含量与作物种类、营养状况、耕作方式有关。但人们对种植方式(间作)改变根际过程的研究并不多,尤其是间作条件下根际有机酸、酚酸的变化情况尚不清楚。小麦蚕豆间作是云南最常见的间作模式,它可以显著提高作物产量、提高养分利用效率,且其间作优势的形成与地下部根际效应密切相关。为了探讨间作对根际的影响,通过建立高效液相色谱(HPLC)分析方法,分析了盆栽试验条件下小麦蚕豆间作不同生育期根际有机酸和酚酸的变化特征。结果表明:在营养生长阶段(57~120 d),间作改变了蚕豆根际有机酸的含量,尤其在蚕豆分枝期(57 d)、结荚期(120 d),间作根际有机酸总量是单作的21.7倍和1.95倍,其中主要是促进了柠檬酸和富马酸在蚕豆根际的累积。在生殖生长阶段(120~169 d),间作提高了小麦根际有机酸的含量,尤其在孕穗期(120 d)、灌浆期(142 d),间作根际有机酸总量是单作的3.73倍和2.3倍;其中主要是改变了乳酸、富马酸和乙酸在小麦根际的累积。此外,间作降低了小麦根际酚酸的含量,抑制了酚酸在小麦根际的累积,但对酚酸种类没有影响;间作也改变了蚕豆根际酚酸的种类,其中主要是促进了蚕豆根际香草酸和丁香酸的累积、减少了香豆酸含量。总之,间作可能通过改变根际有机酸和酚酸的累积而改变根际过程。     

氮素对大麦籽粒中酚酸和蛋白质含量的影响

采用穗培养技术在7个氮素(NH4NO3为氮源)浓度水平(N1:0mg/L;N2:412.5 mg/L;N3:825.0mg/L;N4:1237.5mg/L;N5:1650.0ms/L;N6:3300.0mg/L;N7:4950.0mg/L)下研究了氮素对2个大麦品种籽粒中酚酸和蛋白质含量的影响.结果表明,在高氮水平(N...     

酚酸化感作用对栝楼生理特性及根际微生态的影响

酚酸类物质对植物产生明显化感作用,威胁植物生长和加工产品质量。以栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)为研究对象,通过室内盆栽试验,在土壤中添加3种不同浓度(0,50,100,150,200 mg/kg,分别为CK、T1、T2、T3、T4)的对羟基苯甲酸(pHBA)、苯甲酸(BA)、肉桂酸(CA)处理液,研究酚酸对栝楼生理和土壤特性的影响,阐明酚酸化感作用的强度和规律。结果表明：(1)T1浓度pHBA能够促进栝楼根系伸长,根鲜重增长率可达19.25%;BA影响栝楼生物量的积累,T4浓度下可抑制鲜重和根鲜重至CK的35.17%和58.38%;T4浓度下CA对株高和根长的抑制效果最为明显,最大降幅达到66.19%和63.13%。(2)高浓度pHBA能降低根系活力,最大抑制率为33.55%;BA对根系活力的化感效应与浓度呈正相关,最大抑制率为47.41%。3种酚酸对蒸腾速率的作用效果略有不同,但高浓度下均表现为抑制作用。(3)pHBA与CA提高SOD、POD活性,下调CAT活性;BA使SOD、POD、CAT活性都被抑制,分别降低47.42%,59.07%,45....     

玉米?水稻轮作和水稻连作土壤根际和非根际氮含量及酶活性

【目的】以水稻连作为对照,研究玉米?水稻水旱轮作模式对稻田作物根际和非根际土壤氮素含量及酶活性的影响,为稻田系统玉米?水稻轮作对土壤氮素转化与稻田土壤质量的影响提供科学依据。【方法】利用根际袋盆栽试验进行水稻连作与玉米?水稻轮作,在玉米喇叭口期、抽穗期及成熟期,水稻分蘖期、孕穗期及成熟期分别采取根际与非根际土样,测定土壤铵态氮、硝态氮、全氮含量与脲酶、硝酸还原酶活性变化。【结果】两种种植模式及作物生育期对土壤氮素含量和酶活性均有显著影响。不同种植模式下土壤酶活性变化趋势基本相同。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作土壤铵态氮减少了24.7%;土壤硝态氮含量增加了153.4%,主要表现在第一季。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作条件下两季作物成熟期土壤全氮含量降低,土壤脲酶活性整体提高24.3%,土壤硝酸还原酶活性整体降低34.6%。水旱轮作对各个指标的影响可持续到第二季。根际土壤铵态氮含量及脲酶活性整体低于非根际土壤,玉米根际土壤硝态氮含量低于非根际,水稻根际土壤硝态氮含量高于非根际土壤,根际土壤硝酸还原酶活性高于非根际土壤。【结论】在本试验中,轮作在第一季对土壤氮素及酶活性的影响可持续至第二季。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作可以提高作物根际与非根际土壤的脲酶活性及硝态氮含量,有利于氮素有效性的提高。     

田间旱育条件下不同化感潜力水稻根际土壤酚酸类和萜类物质分析

酚酸类和萜类是水稻化感作用研究中研究较多、争议较大的2大类化感物质,但目前有关水稻根系分泌物的研究多在实验室条件下进行。本文以国际公认的强化感水稻‘PI312777’和弱化感水稻‘Lemont’为材料,以未种植水稻的土壤为对照,研究了其在田间旱育条件下,不同土壤水分状态(旱地和湿地)时,根际土壤酚酸类和萜类物质的差异。结果表明,不同水分条件下不同化感潜力水稻品种和对照根际土壤中酚酸类物质和萜类物质的组成较为相似,但各物质含量存在一定差异。适度旱胁迫下,各处理根际土壤中所检测到的咖啡酸、对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和肉桂酸5种酚酸类物质及总量均有提高,其中强化感水稻‘PI312777’根际土壤中5种酚酸类物质提高最显著,比CK湿地处理提高2.84倍;在各处理根际土壤共检测到的27种萜类物质中,17种是含氧单萜;干旱胁迫导致各处理根际土壤单萜烯、含氧单萜、含氧倍半萜和总萜变化程度和变化趋势不同,单萜烯相对含量在强化感水稻‘PI312777’根际土壤中明显提高,而在弱化感水稻‘Lemont’和对照根际土壤中则降低。本文在此基础上讨论了由此导致2种水稻田间化感抑草效果差异的原因与机制。     

不同施肥措施对番茄连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的调节

设施内蔬菜连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的异常是导致连作障碍的关键因素。利用毛细管电泳及BiologECO生理学研究法研究了鸡粪(M)、鸡粪+K2SO4(MK)、鸡粪+稻草(MR)、鸡粪+稻草+K2SO4(MRK)对温室内番茄连作6年土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸及微生物功能多样性的影响,以不施肥处理为对照(CK)。结果表明:与CK相比,不同物料组合施用能够显著降低土壤中酚酸含量,其中MRK处理降低效果最明显,土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸分别降低7.11%~57.04%、81.84%~83.32%。不同物料组合施用提高了土壤微生物对碳源的利用强度,其中MRK处理土壤微生物对碳源利用能力最强,且微生物多样性指数最高,其Shannon和Mch Intosh多样性指数比其他处理平均提高3.93%~10.07%、6.22%~27.47%。主成分分析表明,M处理土壤的微生物功能多样性差异主要是由于氨基酸、羧酸类、聚合物或酚酸类碳源引起的,而MR处理则是由碳水化合物或胺类碳源引起。微生物多样性指数与土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸含量呈显著负相关。MRK处理番茄产量分别比MK、MR、M、CK提高5.87%、11.34%、22.85%、30.13%,但MK番茄产量与MRK相差不明显。设施栽培条件下,鸡粪、稻草和K2SO4配合施用对提高土壤微生物功能多样性,降低土壤酚酸类物质含量,减缓连作障碍具有重要意义。     

间作五指毛桃土壤和根主要中微量元素含量及其相关性

为了解在成龄胶园间作的五指毛桃根际与非根际土壤及其根中主要中、微量元素含量情况，测定了实验区根际与非根际土壤各30个和对应五指毛桃根的钙、镁、铁、锰、铜和锌含量，分析了两者之间的关系，并评价了根际与非根际土壤中、微量元素丰缺状况。结果表明，非根际土壤钙、镁、铁、锰含量的平均值都高于根际土壤的，而铜、锌含量的平均值都低于根际土壤的。土壤钙、镁含量80%以上处于缺水平，而铁、锰含量处于丰或很丰水平，铜和锌含量处于适中水平。五指毛桃根际与非根际土壤中、微量元素存在空间上的广泛变异。五指毛桃根中、微量元素的平均值从大到小的排序是钙>镁>锰>铁>锌>铜。土壤中、微量元素与五指毛桃根中相对应的中、微量元素的相关性不强，且表现复杂。本研究结果揭示，在成龄胶园间作五指毛桃应当适量施用钙肥、镁肥和喷施一些铜元素叶面肥，并实行科学施肥，减少养分淋失。     

施肥对丹参产量及丹参根主要有效成份含量的影响

研究了苏北中药材种植基地常用有机肥及化肥对丹参产量和丹参根主要有效成份丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮、丹酚酸B含量的影响。结果表明,施肥可以提高丹参根产量,影响三种丹参酮及丹酚酸B的含量。有机肥对丹参产量和丹参酮、丹酚酸B含量的影响优于化肥,三种有机肥常规施肥水平处理均优于相对应的两倍施用量处理;三种有机肥中猪粪较菜籽饼和鸡粪更有利于丹参酮和丹酚酸B的累积。根膨大期的丹参根中三种丹参酮、丹酚酸B的含量高于成熟期。为了提高丹参产量,稳定其有效成分含量,建议大田生产中合理施用有机肥,适度密植,适当提早采收期。     

生物炭–过氧化钙复合颗粒对酚酸胁迫下番茄生长和根际微生态的调控效应

【目的】酚酸胁迫是造成番茄连作障碍的主要因素之一。本研究探讨了生物炭–过氧化钙复合颗粒(简称复合颗粒)作为土壤改良剂缓解番茄酚酸胁迫的效果和机理。【方法】供试番茄品种为千禧圣女果,供试土壤为赤红壤。盆栽试验共设5个处理：常规栽培(CK),酚酸胁迫处理(T1),添加外源酚酸的同时分别添加生物炭–过氧化钙复合颗粒(T2)、生物炭颗粒(T3)、过氧化钙颗粒(T4),其中土壤酚酸胁迫浓度为140μg/g。在番茄移栽后30和120天,测定了番茄生长和生理指标。在收获期,调查果实产量与品质,分析根际土壤理化性状,并使用高通量测序技术解析番茄根际土壤中细菌和真菌的群落结构特征。【结果】施用复合颗粒(T2处理)能够增强番茄根系活力,促进植株生长发育;单株番茄果实产量、单果重和糖酸比分别比T1处理增加了13.8%、20.1%和52.6%。与T1处理相比,T2处理番茄收获期根际土壤中残余总酚酸含量下降了44.6%,电导体(EC)值下降17.7%,pH提高0.77个单位,有机质含量增加77.4%。复合颗粒处理能够改善酚酸胁迫下番茄根际土壤微生物群落结构,使细菌多样性提高,真菌多样性降低,并有效恢复微生物群落...     

大气中臭氧浓度增加对根际和非根际土壤微生物的影响

在大田试验下,研究了冬小麦在不同的臭氧浓度下根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量的动态变化。结果表明,随着生育时期的推进,微生物数量呈现规律性的变化,其中微生物总量在抽穗期达最大。根际、非根际土壤细菌和真菌数量均随着生育期的推进呈先增大后降低的变化趋势,分别在抽穗期和孕穗期达最大。根际、非根际土壤放线菌数量随生育期呈下降的趋势,整个生育期内臭氧浓度的升高降低了土壤微生物的数量,不同的臭氧浓度处理间细菌数量差异达显著性水平,真菌数量差异只在成熟期达显著,放线菌差异不显著。     

苜蓿生物覆盖对幼龄茶园生理生态特征的影响

试验研究了不同带型苜蓿生物覆盖对幼龄茶园生态系统的生理生态效应,结果表明：在盛夏季节,随苜蓿种植比例的增加,系统郁闭度提高,茶园光照强度、气温、土壤温度渐次降低,而湿度增加;苜蓿种植比例的增加,可明显改善盛夏季节茶树叶片的“午休”现象,茶树的净光合速率（Pn）提高,2：1带型、2：3带型和2：5带型的Pn分别比纯茶树处理（BS1）增加29．17％、57．29％和80．73％。幼龄茶树与苜蓿间作可改善茶园生态环境,有利于幼龄茶树生长,但带型差异对幼龄茶树生长速率、新稍数量影响规律性不强;幼龄茶园苜蓿生物覆盖可以获得可观的优质牧草,不同带型与纯紫花苜蓿（BS2）之间以及2：1带型、2：3带型、2：5带型之间的苜蓿干草、鲜草产量差异均达到极显著水平。2：5带型的间作模式效果最好,在改善幼龄茶园生态环境的同时,可收获可观的优质紫花苜蓿。构建茶树、苜蓿人工复合生态系统,不仅能够为幼龄茶树生长创造良好的生态环境,而且可为南方丘陵山区畜牧业发展提供优质饲料。     

紫花苜蓿、黑麦草和狼尾草对Cu、Pb复合污染土壤修复能力的研究

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

根区一次施氮提高水稻氮肥利用效率的效果和原理

我国水稻氮肥施用量大,农民习惯氮肥表面撒施,氮肥通过氨挥发以及径流等途径损失严重,造成经济损失和环境污染。农村劳动力缺乏,土地流转迅速,省时省力、节肥高效的施肥方式亟待探索和推广。大田条件下,在环太湖水稻高施氮区,比较常规氮肥用量下(225 kg/hm2)的农民习惯分次施用(40%︰30%︰30%分次施用)与根区一次施用(偏根系5 cm,土表下10 cm穴施)两种施肥方式对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明不种植水稻的前提下,习惯施氮处理表层土壤NH_4~+-N最高,自表层向下逐渐降低,各层养分均随时间推移而下降。根区一次施氮可显著提高施肥点周围土壤中的NH_4~+-N含量及其贮存时间,施肥后30,60和90 d,根区施氮处理NH_4~+-N最高值分别达到542.6、412.1和39.8 mg/kg。且根区一次施氮处理施肥点周围土壤高NH_4~+-N含量至少可保持60 d。种植水稻后,相对习惯分次施氮而言,根区一次施氮显著提高水稻分蘖数、各器官的氮含量、氮积累量及氮肥利用效率。根区一次施氮处理水稻氮积累量高达196.7 kg/hm2,相对习惯施氮增加34.9%。氮肥表观利用率分别达到59.8%(差值法)和42.5%(15N标记法),相对习惯施肥分别增加22.6和30.6个百分点。肥料氮损失由分次施用的73.0%下降到29.7%。根区一次施氮显著增加肥料养分在土壤中的贮存时间,降低肥料养分损失的风险,提高水稻氮肥利用效率,是一种节肥高效的施肥方式,值得进一步研发施肥机械和推广应用。     

稻草覆盖还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响

以杂交稻“天优998”为材料, 设置覆盖还田和不还田2种稻草还田处理, 4种氮肥处理, 进行了连续2年的田间试验, 研究稻草还田对水稻氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明: 稻草还田显著促进了水稻对氮素的吸收, 其总吸氮量比稻草不还田处理增加13.7%~20.3%, 但对不同生育阶段吸氮量占总吸氮量的比例影响不大。与稻草不还田处理相比, 稻草还田处理的水稻在分蘖中期(MT)、穗分化始期(PI)和抽穗期(HD)叶片叶绿素含量显著提高[实地养分管理(N1)的MT时期除外]。稻草还田可提高氮肥吸收利用率(RE)、农学利用率(AE)和氮肥偏生产力(PFP)。两年平均, 稻草还田处理的RE比稻草不还田处理提高8.23个百分点, 相对提高23.4%, 达极显著水平。AE、RE、PFP与MT~PI期间的吸氮量呈正相关, 其中AE和PFP达极显著水平。RE与HD~MA期间的吸氮量呈极显著正相关。在MT施氮、促进MT~PI期间的氮素吸收对提高AE、RE和PFP有重要意义。创造条件增加抽穗后的氮素吸收, 对于提高RE、减少氮肥损失和面源污染至关重要。     

硅锰结合施用对红壤水稻铁毒害的矫正

Based on the fact that Fe toxicity which is usually characterized by leaf oranging and low yield can be obviously subdued by application of Si or Mn due to counteraction.between Fe and Si or Mn.A pot experiment was conducted with four treatments of CK,Si,Mn and Si Mn to further study the effect of combined application of Si and Mn on rice growth on red earths.Water-soluble SI,Fe and Mn were measured.and electron probe was used to study Si,Mn,Fe and Ca in root cross sections.Combined application of Si and Mn could increas water-soluble Si and Mn but reduce water-soluble Fe,thus being favorable for correctiong Fe toxicity.Electron probe study showed obvous differences of Si,Fe,Mn,and Ca in rice roots between CK and the other three treatments.The combined applicatioin of Si and Mn could reduce leaf oranging and improve rice growth.The Si Mn treatment had a higher plant height,lower number of oranging leaves and a 25.0% higher rice yield than CK and showed a better effect on rice growth than the treatment of sole Si or Mn.     

2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗根系生长抑制及氧化损伤的缓解效应

为探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)提高紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐盐性的生理调控机制,采用营养液水培法,以紫花苜蓿品种‘中苜3号’和‘陇中苜蓿’为材料,研究Na Cl胁迫下添加外源EBR对紫花苜蓿幼苗根系生长、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、非酶抗氧化物质、活性氧及MDA含量的影响。结果表明:150 mmol·L?1 Na Cl胁迫下,‘中苜3号’、‘陇中苜蓿’幼苗根系的生长显著受到抑制,根系干重和根系活力显著降低,幼苗根系中的可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性显著降低,活性氧和MDA含量显著增加,根系脂质过氧化程度加剧,细胞质膜完整性受到破坏。添加0.1μmol·L?1外源EBR显著增加了2个品种苜蓿幼苗的主根长、根系总长度、根系总表面积、根体积、根尖数、根系干重和根系活力,幼苗根系中的可溶性蛋白含量、抗氧化酶(SOD、APX、GPX、CAT、GR)活性、非酶抗氧化物质(As A、GSH)含量均显著增加,超氧阴离子自由基(O2·?)产生速率、羟自由基(OH·)浓度、H2O2含量和膜脂过氧化产物MDA含量显著降低,有效缓解了根系脂质过氧化程度,提高了细胞质膜的完整性。说明外源EBR能够有效缓解Na Cl胁迫对紫花苜蓿幼苗根系生长的抑制作用,增强紫花苜蓿幼苗根系的渗透调节能力和抗氧化系统活性,降低活性氧的积累和膜脂过氧化水平,减小Na Cl胁迫对紫花苜蓿幼苗根系造成的氧化伤害,促进根系生长,增强苜蓿幼苗的抗盐性。     

紫花苜蓿和通奶草根土复合体的力学特性

[目的]研究土壤含水率、根系面积比对紫花苜蓿(Medicago sativa)和通奶草(Euphorbia hypericifolia)根系固土效果影响及根土间作用机理,为矿山生态修复中植物种类的选取,土壤含水率的控制提供科学依据。[方法]以辽宁省阜新市海州露天矿边坡野生紫花苜蓿、通奶草为研究对象。开展植物根系拉伸试验,确定根系抗拉特性。开展根土复合体剪切试验,确定2种植物根系最适宜含水率。在最优含水率基础上开展根土复合体剪切优化试验,确定最佳固土效率根系面积比。[结果](1)2种植物根系抗拉力随根径呈幂函数增加,抗拉强度随根径呈幂函数减小。(2)素土和2种根土复合体黏聚力随含水率增加呈先增加后减小趋势,内摩擦角随含水率增加呈减小趋势;(3)紫花苜蓿根系、通奶草根系在含水率分别为25%和21%时,固土效果最佳。(4)在最优含水率下,紫花苜蓿、通奶草根系面积比分别为0.04%和0.08%时,固土效果最佳。[结论]通奶草根系的形态学效应和力学效应使其成为较紫花苜蓿根系具有更佳固土效果的优势物种。     

CO2浓度升高条件下不同程度豌豆蚜危害对紫花苜蓿叶片营养物质和次生代谢物质的影响

由于人类大量开采使用石油、煤炭、天然气等化石燃料,使大气CO₂浓度升高,这不但加速全球变暖,还将影响地球上动植物的生存和分布,从而对整个生态系统产生深远影响。为探明CO₂浓度升高与豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）虫口密度对紫花苜蓿（Medicago sativa）叶片内化学物质的影响,明确CO₂浓度升高和蚜虫密度在紫花苜蓿生理生化中的作用,试验在CO₂光照培养箱内设置380 μL·L^-1（对照）、550 μL·L^-1和750 μL·L^-1 3个CO₂浓度培育苜蓿幼苗并接入10日龄成蚜10头·株^-1、20头·株^-1、30头·株^-1,并以0头·株^-1作为空白对照,1周后测定植物体内营养物质和次生代谢物质含量。结果表明,随CO₂浓度升高,蚜虫密度为30头·株^-1时紫花苜蓿可溶性蛋白、可溶性糖以及淀粉含量均上升,在750 μL·L^-1 CO₂浓度下分别比CK上升11.62倍、0.49倍和0.24倍;黄酮、总酚和简单酚含量也显著上升。随蚜虫危害程度加重,同一CO₂浓度下紫花苜蓿淀粉、简单酚含量先上升后下降,高CO₂浓度蚜虫密度为30头·株^-1时比0头·株^-1时可溶性糖、总酚以及单宁含量上升1.66倍、1.49 mg·g^-1和1.09 mg·g^-1,差异均显著（P<0.05）。说明具有固氮作用的豆科植物更易于适应CO₂浓度升高的变化,从而在受到刺吸胁迫后增强自身诱导抗虫性以抵御害虫为害。     

不同化感潜力水稻品种对低钾的生理与分子响应

选择国际公认的化感水稻品种“P1312777”和非化感水稻品种“Lemont”为材料,在K元素为5mg&#183;L^-1（低K）和40mg&#183;L^-1（正常K）2个水平的营养液中培养,通过水稻形态学指标（根长、株高、根冠比和生物量）、生理生化指标（SOD、POD、CAT、根系活力及植株中N、P、K含量）,评价不同化感潜力水稻品种对低K胁迫的生理响应,并采用实时荧光定量PCR（Realtime Fluorescent Quantitative PCR,FQ-PCR）,分析了低K胁迫下水稻根和叶中与N、P、K吸收利用相关的12个关键酶的基因表达差异。结果表明,低K促进了化感水稻“P1312777”根的生长,根冠比加大,生物量增加,但对株高的影响不显著;而该条件下非化感水稻“Lemont”的上述指标均受到不同程度的抑制。低K对两种水稻的保护酶系（SOD、POD、CAT）和根系活力均有一定程度的抑制作用,植株中N、P、K含量降低,但非化感水稻“Lemont”受抑制的程度远大于化感水稻“P1312777”。FQ-PCR检测结果表明,低K胁迫下两种水稻根、叶中的12个关键酶的基因均呈现上调表达,而化感水稻“P1312777”的基因表达上调倍数均明显大于非化感水稻“Lemont”。低K胁迫下两种水稻品种的形态学差异、生理与分子响应均表明,化感水稻“P1312777”比非化感水稻“Lemont”具有更强的适应K匮乏的能力。     

直立型扁蓿豆对干旱胁迫和复水的响应及适应策略

以直立型扁蓿豆[Medicago ruthenica（L.）Sojak.cv.Zhilixing]为材料,于苗期连续干旱处理12 d后复水4 d,研究直立型扁蓿豆幼苗形态结构特征、生理代谢及生物量分配对干旱胁迫及复水的响应,揭示直立型扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应策略。结果表明：随着干旱胁迫时间延长,直立型扁蓿豆叶片气孔开放率逐渐降低,处理9 d后气孔及表皮细胞密度比正常浇水处理（CK）分别增加48.5%和36.6%,形成小而密的表皮细胞和气孔。生理上,除MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增加外,其余指标均先升高后降低,干旱胁迫9 d时达最高,SOD、POD、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸分别较CK提高88.9%、111.2%、86.7%、140.5%、147.8%和124.6%。同时,生物量随胁迫时间的延长先增大后减小,于干旱胁迫9 d达最大值,比CK增加16.4%,总的分配格局表现出地上生物量投资高于地下,地下生物量投资比例随胁迫时间的延长逐渐增加,而地上生物量变化与其相反。复水后各指标均能恢复至CK水平或超过CK,表现出极强的复水敏感性和潜在恢复能力。该品种扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应主要分为3个时期：主动适应期,其生理参数的可塑性指数为形态参数的1.33倍,主要通过抗氧化及渗透调节来减少水分散失增加水分吸收、缓解氧化伤害以适应干旱逆境;被动适应期,其形态参数的可塑性指数为生理参数的1.31倍,主要采用牺牲生物量的生存策略以及降低色素含量减少光吸收的光保护机制来提高逆境下的生存能力;复水恢复期,根冠比、气孔开放率、气孔及表皮细胞密度比CK分别增加25.9%、29.7%、24.2%和16.3%,其较高的根冠比和叶片较高的气孔开放率及小而密的气孔及表皮细胞特征,保证了直立型扁蓿豆吸水能力以及水分运输效率的迅速恢复。综上,直立型扁蓿豆抗旱能力较强,能够通过形态生理的改变以及调整不同器官的生物量分配来应对与适应干旱逆境及复水,且在不同处理阶段采取不同的适应策略以达到生存目的。