水土保持植物类芦对氮磷钾养分水平的响应

【目的】探索不同氮磷钾水平对类芦Neyraudia reynaudiana生长状况的影响.【方法】采用营养液砂培试验,对优良水土保持植物类芦在不同氮、磷和钾供应水平下的响应规律进行了研究.【结果和结论】0.750 mmol·L-1的氮和0.030 mmol·L-1的钾会显著影响类芦生长,降低类芦地上部和地下部生物量;低磷(0.005 mmol·L-1)对类芦地上部生物量无显著影响,但会显著降低地下部生物量;低磷和低钾(0.030 mmol·L-1)对类芦生长的影响显著小于0.750 mmol·L-1氮水平的影响,在低磷和低钾条件下,类芦根系长度和根表面积显著增加,表现出对低磷和低钾胁迫较强的适应和自我调节能力.用类芦进行植被恢复时,氮素的补充更为重要.     

类芦对铅胁迫的生理响应

采用土培方法,研究了4个浓度(0、250、500、750 mg·kg~(-1))的铅(Pb)胁迫对类芦形态指标、叶绿素含量、叶片抗氧化酶活性及Pb含量的影响。结果表明:低浓度(250 mg·kg~(-1))Pb胁迫下,类芦株高、根长、根表面积、生物量等指标显著高于对照(CK)。随Pb胁迫浓度增加,长势逐渐受到抑制,但类芦叶长、根体积和根平均直径仍显著大于CK(P<0.05)。类芦叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)在低浓度Pb胁迫下相对稳定,在高浓度(500、750 mg·kg-1)Pb胁迫下各活性明显下降,且丙二醛(MDA)含量迅速增加。不同Pb胁迫下,类芦叶片的叶绿素a、b含量相对稳定,影响较小。同时,类芦转运系数始终大于1,对Pb具有较好的转运能力。类芦通过器官形态调整,刺激根系发育和高根冠比,保持光合作用稳定和较强的转运能力,一定程度适应了Pb逆境,可作为Pb污染矿区植物修复潜力植物。     

植物铝胁迫响应机制的研究进展

从铝对植物的毒害、植物耐铝（抗铝）的生理、遗传、分子生物学等多方面综述植物的耐铝机制．并探讨其研究的发展方向。     

荞麦对干旱及酸铝胁迫的响应

荞麦是一种适应性强,耐瘠性好的作物,但是在生产中依然不可避免地遭受各种非生物逆境带来的损失。本文分别对在干旱及铝胁迫条件下,荞麦形态及生理上的变化进行了论述,并从机理上阐述了主要的抗逆措施,对于丰富我国荞麦抗逆生产理论,加快我国荞麦资源开发利用有重要意义。     

3种野生蓼科植物对铝胁迫的生理响应

用水培法,设置0、25、50、100、400 btmol/L 5种AICl3浓度处理,研究了3种野生蓼科植物酸模叶蓼、杠板归和辣蓼对铝胁迫的生理响应.结果表明:3种蓼科植物相对根系伸长率都随A1C13浓度的增加呈递减的趋势,但A1C13对杠板归根伸长的抑制程度要明显高于酸模叶蓼和辣蓼,表明酸模叶蓼和辣蓼的耐铝性显著高于...     

铝胁迫对植物光合作用的影响及其机理的研究进展

铝胁迫会影响植物对营养元素的吸收,干扰各种生理生化过程,同时在铝胁迫下,植物叶绿素含量下降,光合速率降低,部分光合酶活性受到抑制,直接影响植物干物质累积和产量形成.因此,近年来铝胁迫受到国内外研究者的普遍关注.然而,目前研究者就铝胁迫下植物光合作用所受影响的报道多限于某一作物,综合性的报道还不多见.本文主要就铝胁迫对植物叶片气孔特性和光合色素的影响,以及对部分光合酶和光合电子传递的影响进行了综述,并简要概述了铝胁迫下矿质营养(氮、磷、镁、铁)对光合作用的影响,以期为相关研究提供参考.     

植物对铝毒的适应性反应及其调节

酸性土壤占世界可耕地面积的４０％左右，土壤过度酸化会导致植物生长发育不良。酸性土壤的障碍主要表现为低pH、高铝、高锰、低磷、低盐基、低钼、微生物活动衰减等，其中铝毒是酸性土壤上限制植物生长发育的主要因素之一。通常土壤中水溶性铝达１０～２０mg／kg时，植物将出现铝害症状。由于Al３＋取代其他多价阳离子（Mg２＋、Ca２＋），从而在黏土矿物阳离子交换位点上所占的比例增多，导致矿物强烈地吸附磷酸盐和钼酸盐。土壤中高含量的交换性铝对多数植物的根系生长有抑制作用，交换性铝的百分含量与土壤pH有关。很多植物的耐铝机制…     

植物的铝毒机制和耐铝机制研究进展

铝(A1)毒是酸性土壤中作物生长最重要的限制因素和森林大面积退化的重要原因。文章综述了植物的铝毒症状与作用部位、铝毒机制、耐铝机制及耐铝植物的鉴定和选育。     

喷施茉莉酸对铝胁迫紫花苜蓿光合系统的影响

通过外源喷施不同浓度茉莉酸(5、25、50μmol/L),研究了茉莉酸对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和光合特性的影响。结果表明,100μmol/L AlCl_3处理使得紫花苜蓿生长受到抑制,其叶绿素含量下降,叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低,光系统I (PSI)和光系统II (PSII)的相对电子传导速率、P700活性和环式电子传递量(CEF)也明显降低。外源喷施低浓度茉莉酸(～5μmol/L)对缓解苜蓿铝毒害的作用最为显著。外源喷施低浓度茉莉酸(5μmol/L)时,苜蓿根长、地上和地下生物量明显高于铝胁迫处理,同时叶绿素含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显升高;PSI和PSII的相对电子传导速率、P700活性和CEF值显著增加。而喷施过高浓度茉莉酸(～50μmol/L)对铝胁迫下紫花苜蓿的生长无明显缓解作用。研究结果表明低浓度茉莉酸对苜蓿铝毒害的缓解作用与茉莉酸改善铝胁迫苜蓿的光合作用和光化学系统电子传递能力密切相关。     

初始绿化植物生活型构成对边坡植被群落特征及水土保持性能的影响

【目的】探讨生态护坡过程中初始绿化植物(先锋植物)生活型差异对边坡植被群落特征、水土保持性能的影响。【方法】借助物种组装实验,分别构建以草本、灌木、乔木为主体的草本型、灌木型、乔木型绿化配置模式及草-灌-乔混合型配置模式的试验小区,对各个小区进行持续4年(2010-2013年)的生态监测,分析边坡植被的生长状态、群落特征及水土保持性能。【结果】2010-2013年,同龄群落间的物种丰富度表现为乔木型灌木型草-灌-乔混合型草本型。先锋植物生活型构成对边坡植被的群落特征影响很大,年际间差异明显:建坪初期(2010-2011年),不同观测区内的群落盖度、物种多样性水平(Shannon-Wiener指数、Pielou指数)均表现为草本型草-灌-乔混合型灌木型乔木型;2012-2013年,群落盖度、物种多样性水平表现为混合型草本型草-灌-乔混合型乔木型。2010和2011年汛期,草本型配置径流系数和侵蚀模数均较低,表现出较好的水土保持性能;而2012和2013年汛期,草-灌-乔混合型配置径流系数和侵蚀模数较低,表现出较好的水土保持性能。边坡植被的群落特征与其水土保持性能密切相关:群落盖度或多样性水平越高,则径流系数、侵蚀模数越小。【结论】生态护坡过程中,先锋种生活型的合理配置是改善边坡植被水土保持性能的重要途径之一。     

Cd胁迫对类芦生长及酶活性的影响

以类芦为材料,测定不同Cd胁迫浓度下类芦相关形态生理指标,探讨类芦在Cd污染矿区正常生长的响应机制。结果表明:低Cd浓度处理对类芦分蘖数、叶片数、株高、最大叶长有一定促进作用,随Cd浓度的增加,抑制作用逐渐增强;Cd胁迫对类芦根长和表面积有显著抑制作用,但对根平均直径(Cd≤100 mg·kg~(-1))和根体积(Cd≤50 mg·kg~(-1))有显著促进作用;Cd胁迫下类芦抗氧化酶活性下降,MDA含量升高,根系和地上部分生物量等指标均逐渐减小,阻碍了类芦的生长;不同Cd浓度胁迫下类芦根系及地上部分Cd含量逐渐增加,且转运系数大于1,对Cd具有一定富集能力。研究表明,Cd胁迫会抑制抗氧化酶活性等阻碍类芦正常生长,类芦通过调整生长格局、提高根系平均直径和表面积、刺激地上部分富集转运能力来适应Cd胁迫。     

类芦根细胞壁对铅的吸附固定机制

为探究类芦对Pb的耐性机制,采用对根细胞壁化学改性处理,测定Pb吸附动力学。结果表明,通过酯化改性去除部分羟基官能团后的根细胞壁对Pb~(2+)的吸附量相对降低了68.1%,其次为通过果胶酶改性去除部分果胶和通过甲基化改性去除部分氨基后的细胞壁,对Pb2+的吸附量相对降低48.9%与41.1%。利用傅里叶红外光谱分析,再结合FTIR图可得出,果胶提供的羟基基团、纤维素和半纤维素提供的羧基基团以及细胞壁蛋白提供的氨基官能团都是类芦固定Pb~(2+)的重要位点。研究表明,细胞壁组分中的羟基、羧基和氨基可以提供Pb结合位点,特别是羟基官能团可以使细胞壁对Pb具有较高的吸附固定能力,这也是类芦能够抵御Pb胁迫的一种重要机制。     

类芦对铅镉的吸收动力特性及亚细胞分布规律研究

以南方水土保持植物类芦为研究对象,采用营养液培养的方法,以Pb、Cd为目标污染物,设置不同的胁迫浓度和时间,胁迫后测定类芦体内重金属的含量和亚细胞分布。结果分析发现,类芦体内重金属含量与浓度和时间有显著的关系,可利用Freundlich方程和Michaelis-Menten方程进行拟合,R~20.95,相关性强。通过拟合发现,重金属主要分布在根部,类芦对Pb的吸收能力更强(最高含量达到4 687.87 mg·kg~(-1)),但是对Cd的吸收速率增长更为明显,即类芦在吸收Cd方面有一定的潜力。就亚细胞分布而言,两种重金属均主要分布在细胞壁和可溶组分中,不同浓度和时间处理下,两个组分中的重金属含量共占总量的60%以上。由此说明,类芦对Pb的吸收能力更强,同时,类芦通过改变重金属的亚细胞分布来降低重金属的毒害作用,维持自身的稳态。     

Pb在类芦组织和亚细胞中的分布规律和毒害效应

通过研究类芦体内Pb在组织和亚细胞水平的毒害效应和分布规律,分析类芦对Pb的耐性机制,为了解类芦对重金属的富集能力、耐性机制及逆境生理提供理论依据。采用营养液培养的方法,以Pb为目标污染物,胁迫后测定类芦体内(分为根和叶)Pb在各亚细胞组分的含量,并分别通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱透射电子显微镜(TEM-EDS)观察Pb在组织和亚细胞的分布以及对其损伤情况。结果显示:从组织水平来看,Pb胁迫下组织结构由排列整齐变为不规则,局部出现较大破损而形成一些碎片,并出现晶体堵塞导管的现象;从亚细胞水平来看,类芦根叶细胞均损伤,出现细胞壁模糊、线粒体减少、叶绿体肿胀等现象,在根部Pb主要分布于细胞壁(12.28 mg·kg~(-1))和以液泡为主的可溶组分(38.82 mg·kg~(-1)),而叶片中以可溶组分占比例最大(32.56%),且EDS元素分析也显示细胞内含有大量Pb。这些结果表明,类芦对Pb有一定的吸收富集能力,并可通过改变Pb在其组织和亚细胞水平的分布来降低毒害作用,因此类芦对重金属Pb有较强的耐性。     

铝胁迫对决明属种子萌发与幼苗生长的影响

以3种决明属植物(草决明、望江南、伞房决明)为材料,采用(Al2(SO4)3·18H2O)分析纯,设置5种不同铝浓度进行胁迫处理,以探究铝胁迫对3种决明属种子萌发及幼苗生长过程的影响。结果表明,铝胁迫对3种决明属种子的萌发有显著影响,随着铝浓度的增大,3种决明属种子的相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、相对苗长、相对根长和相对鲜重都受到抑制,并且随着铝浓度的加剧,各指标差异越显著,抑制作用越强。各指标下3种决明属种子的耐铝能力各异,草决明发芽迅速,发芽率较大,相对发芽率和相对发芽指数随铝浓度的增加降幅较大,差异较显著;望江南发芽率低,发芽较慢,相对苗长和相对苗重与其他2种种子表现出显著性差异,其相对苗重、相对根长、相对苗长的降幅较低;伞房决明的相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数的降幅较低。通过隶属函数法综合评价认为,3种决明属种子的耐铝胁迫的能力排序为草决明望江南伞房决明。     

硼对铝胁迫下杉木生长、生理和光合特性的影响

为了研究硼对铝胁迫下杉木生长、生理和光合特性的影响,揭示硼介导的杉木耐铝调控机制,为进一步利用养分管理手段减轻杉木铝毒害提供参考,以3月龄幼苗为材料,共设置4个处理,对照(CK)、缺硼(-B)、缺硼加铝(-B+Al)和加硼加铝(+B+Al),分析不同处理间杉木生长、叶片光合和抗性生理指标的差异。结果表明：(1)与CK相比,胁迫处理均能显著抑制苗高生长,苗高降幅介于31.83%～55.56%之间,而且铝胁迫下,加硼(+B+Al)能显著缓解缺硼(-B+Al)引起的苗高生长、叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)和光合色素含量下降;与-B+Al处理相比,+B+Al处理的苗高、MDA、H₂O₂、叶绿素和类胡萝卜素含量分别增加48.02%、24.18%、16.39%、17.16%和17.78%。(2)与CK相比,不同胁迫处理显著提高叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,其活性大小均表现为：+B+Al>-B+Al>-B>CK,增幅分别介于17.10%～128....     

盐胁迫对柽柳和白刺幼苗生长与生理特性的影响

【目的】分析比较青海柴达木地区2种植物的耐盐性,为青海地区更加合理地利用耐盐植物改良盐渍土提供科学依据。【方法】以柽柳(Tamarix chinensis)幼苗和白刺(Nitraria tangutorum)幼苗为材料,通过盆栽试验,研究各幼苗在不同含盐量(质量分数分别为0.25%(对照),0.40%,0.50%,0.60%,0.70%,0.80%)土壤中的生长情况及其生理特性的变化。【结果】(1)与对照相比,盐胁迫显著抑制2种幼苗的生长,含盐量低于0.40%的土壤对2种幼苗株高、地径增长量和全株鲜质量的影响基本相同;含盐量高于0.60%时,盐胁迫对白刺生长的影响大于柽柳;2种幼苗干质量下降率在盐胁迫的影响下基本无明显差异。(2)含盐量低于0.40%的土壤对2种幼苗叶片Na+、K+含量及Na+/K+值的影响基本相同;含盐量高于0.60%时,盐胁迫对白刺叶片Na+、K+含量的影响大于柽柳。(3)含盐量低于0.40%的土壤对2种幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度的影响基本相同;含盐量高于0.60%时,盐胁迫对白刺光合作用的影响大于柽柳。【结论】盐胁迫对白刺生理与生长特性的影响大于柽柳,柽柳具有更强的耐盐性,在青海柴达木地区,柽柳更适合在更高(0.60%)含盐量的盐渍土中生长。     

大豆GmGST7基因耐酸铝功能研究

【目的】耐酸铝基因GsMYB7过表达转化大豆品种‘华春6号’后,从转基因株系的表达谱中获得目标基因GmGST7,该基因受酸铝胁迫诱导上调,且位于GsMYB7基因下游,进一步分析其耐酸铝功能,以期提高大豆酸铝耐受能力。【方法】采用生物信息学方法分析GmGST7基因的碱基序列、蛋白结构域和构建系统进化树。通过烟草叶片瞬时转化法完成亚细胞定位。通过RT-qPCR分析该基因组织表达特异性。设计0、25、50、75和100μmol/L 5个AlCl3浓度梯度,研究GmGST7对酸铝胁迫的响应。在50μmol/L AlCl3处理下,设计0、4、8、12、16、24、36、48和72 h共9个时间梯度,对GmGST7的表达模式进行分析。过表达GmGST7基因遗传转化拟南芥,鉴定阳性植株,并对转基因株系进行耐酸铝表型验证、氧化水平测定、耐酸铝标志基因及下游基因的表达分析。【结果】GmGST7基因位于大豆第7号染色体,序列全长为1 128 bp。该基因含有2个外显子和1个内含子,2个外显子分别编码GST高度保守的N端和不保守的C端;GmGST7基因编码226个氨基酸,编码的蛋白为大豆GST蛋白的tau类...     

土壤紧实胁迫对桔梗生长、产量及品质的影响

【目的】探讨土壤紧实胁迫对桔梗生长的影响,为通过创造良好的土壤结构提高桔梗药材产量与品质提供科学依据。【方法】采用人为设置土壤体积质量1.20,1.35和1.50g/cm3来模拟土壤紧实度,通过盆栽试验研究了土壤体积质量对桔梗生长、产量及品质的影响。【结果】土壤紧实胁迫使桔梗地上部、根系鲜质量和干质量逐渐减少,在土壤体积质量1.20与1.35g/cm3处理之间差异不显著,但在土壤体积质量1.50g/cm3时极显著降低。土壤体积质量为1.35g/cm3处理桔梗的根冠比最大,此时桔梗根系与地上部的生长相对比较协调。桔梗中桔梗皂苷D含量表现为,土壤体积质量1.35g/cm3处理>土壤体积质量1.50g/cm3处理>体积质量1.20g/cm3处理。随着土壤体积质量增大,桔梗根系活力、叶绿素含量降低,可溶性蛋白含量随之减少,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性随之增强,丙二醛(MDA)含量随之增加。【结论】在本试验条件下,土壤体积质量为1.20～1.35g/cm3时,有利于桔梗地上部和根系的生长及产量的增加,但在土壤体积质量为1.50g/cm3更有利于桔梗皂苷D的积累。