锑胁迫对蜈蚣草根系分泌物的影响

蜈蚣草(Pteris vittata L.)是锑矿区发现的一种高富集植物,以其为供试材料,研究不同浓度(0, 50,100, 200, 500 mg/kg)锑胁迫下,蜈蚣草各部位锑的积累及其根系分泌物中有机酸、氨基酸以及可溶性糖的变化情况。结果表明：锑在蜈蚣草各部位锑积累顺序表现为根>茎>叶,且随着锑胁迫浓度增大而显著增多,其中,根部是蜈蚣草积累锑的主要部位。随着锑胁迫浓度的增大,蜈蚣草根系分泌物中有机酸的总量、氨基酸的总量以及可溶性糖的含量均显著增加。所有处理组中均检出6种有机酸及17种氨基酸,有机酸和氨基酸的组成成分没有随锑胁迫浓度的变化发生改变,锑胁迫主要影响的是各组成成分的分泌量。同时,有机酸和氨基酸的总量、有机酸和氨基酸中大部分组成成分的分泌量、可溶性糖的含量均与蜈蚣草根部锑含量显著相关,说明根系分泌的有机酸、氨基酸和可溶性糖可能在蜈蚣草累积锑的过程中起着促进作用。通过研究锑胁迫与蜈蚣草根系分泌物之间的相互关系,有利于进一步探究蜈蚣草对锑的耐性及富集机制。     

燕麦根系对缺磷胁迫的适应性反应

采用溶液培养的方法,在燕麦苗期,研究了磷素充足供应和缺磷胁迫两种条件下根系形态指标的变化。结果表明,经过30d的缺磷胁迫,燕麦根系生物量显著低于充足供磷处理,但根系总长并未表现为缺磷处理显著低于充足供磷处理,而且根冠比、比根长却表现为缺磷处理显著高于磷素充足供应处理。缺磷条件下比根长的增加与根轴直径的减小是一致的,因此根轴横向生长减弱可能是导致缺磷燕麦根系比根长增加的原因。由于比根长的增加意味着消耗同样的同化产物,却可以形成具有较大吸收范围的根系,因此燕麦根轴直径减小、比根长的增加是燕麦对缺磷胁迫的适应。     

硼对棉花不同品种根系吸收活力、根系分泌物和伤流液组分的影响

营养液培养条件下研究棉花不同品种根系特性对缺硼反应的差异。结果表明 ,缺硼后两棉花品种根系生长受抑制 ,根重、体积、总吸收面积及活跃吸收面积均显著降低 ,但敏感品种 970 6降低幅度比不敏感品种 970 2更大 ;缺硼还使敏感品种根系比表面积降低 ,而不敏感品种却明显增加。缺硼胁迫对两棉花品种伤流量和根系分泌物的影响也不同 ,它们的一些组分如可溶性糖、游离氨基酸、NO- 3、K+和无机磷等的含量在品种之间存在一定的差异     

菌肥对盐碱地土壤特性及燕麦根系分泌物的影响

以耐盐碱性不同的燕麦品种内燕5号和白燕2号为材料,研究施菌肥和不施菌肥(对照)两种措施对盐碱地土壤理化、生物学指标和燕麦根系分泌物的影响。结果表明,施菌肥可以提高燕麦根际与非根际土壤中可溶性糖和草酸含量,根际土壤中可溶性糖、草酸、苹果酸含量均高于非根际土壤;各处理有机酸含量与根区(水平0~5cm、垂直0~10cm)土壤微生物生物量氮含量、蔗糖酶活性均呈极显著正相关;施菌肥可降低两个燕麦品种根区土壤pH和电导率,也可有效提高土壤含水量、微生物生物量及土壤酶活性;各处理间燕麦根区土壤pH和电导率呈极显著正相关,土壤含水量与土壤微生物生物量氮含量及土壤酶活性间均表现出显著或极显著正相关关系。     

甘蓝型油菜氮素高效吸收的植株形态与生理特性研究

为阐明甘蓝型油菜氮素高效吸收的形态和生理机制,利用6个氮素效率差异显著的甘蓝型油菜为供试材料,分析低氮条件下甘蓝型油菜抽薹期地上部和根系形态、叶片和根系生理特性的基因型差异及这些指标与高效氮素吸收的关系。结果表明,3个氮高效基因型在表型性状（株高、叶片数、最大叶长×宽、地上部干重、茎基粗、根长、根表面积、根体积、根平均直径和根干重）、生理（叶片可溶性糖含量、游离氨基酸总量、根系吸收总面积、活跃吸收面积、游离氨基酸总量和根系活力）和光合方面（净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率和氮素光合效率）均高于3个氮低效基因型。甘蓝型油菜抽薹期根平均直径、最大叶长×宽、蒸腾速率和根系硝酸还原酶共同决定了氮素吸收效率的92.10%。     

苗期甜菜根系分泌物的分布特征研究

根系分泌物的量及分布特征直接影响着根际微生物的种群、结构和功能,进而间接影响着根际养分的有效性和作物的生长。本研究通过砂培盆栽培养,收集得到甜菜苗期的根系分泌物,利用高效液相色谱测定了根系分泌物中的3大类物质,包括土壤中常见的17种氨基酸、10种有机酸和4种糖类物质,并分析得到了到甜菜根表面不同距离的各种氨基酸、有机酸和糖类物质的含量及其分布特征。结果表明：总的来看,有机氮高效品种‘KWS8138’根系分泌物含量普遍高于有机氮低效品种‘Beta176’,距离根表面0~5 mm范围内降幅较大,随后逐渐趋于平缓。总氨基酸含量、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、精氨酸和酪氨酸变化趋势相似。各种糖类物质的含量变化顺序为：葡萄糖>果糖>蔗糖>半乳糖。有机酸中草酸和甲酸的含量变化也是距离根表面越远越低缓。因此,沿甜菜根表面形成了根系分泌物的分布梯度,在为根际微生物提供能源和碳源的同时,对植物根际养分的有效吸收利用提供理论参考。     

半野生棉抗黄萎病筛选及根系分泌物对黄萎病菌的影响

 对陆地棉7个野生种系的220份材料进行黄萎病菌的抗性筛选,用8份不同抗性材料进行了根系分泌物分析。从220份材料中筛选出18份抗黄萎病材料。根系分泌物研究表明,抗病品种根系分泌物对黄萎病菌菌丝生长及孢子萌发均具有抑制作用,而感病品种根系分泌物对其则有促进作用。另外通过对根系分泌物中氨基酸和可溶性糖的分析发现,抗病品种根系分泌物中氨基酸种类少于感病品种,并且抗病品种根系分泌物中氨基酸总量和可溶性糖含量显著少于感病品种。同时发现,精氨酸为抗病品种特有氨基酸。     

高锌胁迫下不同大白菜品种生长、Zn吸收及根系分泌物的研究

采用液培试验研究了高锌胁迫下不同品种大白菜生长、Zn吸收及Zn富集品种与一般品种根分泌物特点。结果表明,Zn胁迫显著抑制了6个品种大白菜生长。0.5<根系耐性指数(RTI)<1.0。随锌水平的增加大白菜地上部干重、RTI明显下降。大白菜地上部Zn含量、根系Zn含量均随锌胁迫的增加而增加。植株吸收的Zn主要积累在大白菜根部。供试锌水平下,以丰园高抗1号的地上部、根系Zn含量明显高于其它5个品种,最大值为251.1、273.6 mg/kg (40mg/L Zn), 以丰抗80地上部、根系Zn含量最低。培养介质pH随锌水平增加先升高,然后下降。大白菜2个品种根系分泌物中检测到草酸、酒石酸、苹果酸3种低分子量有机酸,主要氨基酸包括丝氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸（含量大于1.0μg/10 g干土）。锌胁迫降低了大白菜根系分泌的低分子量有机酸、氨基酸总量。Zn富集品种丰园高抗1号根系分泌的低分子量有机酸,加Zn与否都高于一般品种攻关2号。2个品种根分泌物中低分子有机酸和氨基酸含量与种类不同,尤其是低分子有机酸含量与种类不同是大白菜品种之间Zn吸收差异的重要原因     

不同供磷水平小麦苗期根系特征与其相对产量的关系

研究了缺磷条件下不同基因型小麦苗期根系形态学及生理学适应特征 ,结果表明 :在缺磷环境中 ,小麦根轴数量和侧根长度明显减小 ,同化物向根部的分配比例增加 ,根轴长度、侧根数量和根系长度等均是显著提高。供试基因型小麦的根轴数量及其长度的差异在每个供磷水平及不同供磷水平之间均是显著的 ,说明这两种性状的差异是由基因型和环境因素共同决定的 ;而侧根特征的差异只在不同供磷水平之间是显著的 ,表明侧根性状主要是受环境因素控制的。对 6种基因型小麦的研究表明 ,高磷水平的小麦种子根的生长角度明显低于低磷处理的小麦 ,根角之间存在着显著的基因型差异。在缺磷条件下 ,6种基因型小麦完整根系分泌的酸性磷酸酶活性、根轴数量、根轴长度、根生长角度和根系长度之间均存在着显著的基因型差异。相关分析表明 ,缺磷条件下的小麦苗期根系形态指标和根系分泌的酸性磷酸酶活性的交互作用与小麦的相对产量之间具有显著的线性关系 ,这种关系说明以上 5种性状均可作为早期有效地筛选磷高效小麦品种的指标     

光肩星天牛雌虫产卵分泌物与生殖器官内容物组分的比较研究

为了对光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)雌虫产卵分泌物与生殖系统内各生殖器官内容物鲜重及组分进行分析比较。通过室内饲养产卵期光肩星天牛成虫采集其产卵分泌物及其生殖系统内生殖器官内容物,利用Bradford法、蒽酮比色法、茚三酮试剂显色法对其组分中蛋白质、可溶性糖、游离氨基酸的含量分析测定。结果表明：产卵分泌物鲜重与卵巢内容物鲜重差异显著,而与交配囊、受精囊腺体及侧输卵管萼内容物鲜重差异不显著。卵巢和交配囊内容物中蛋白质、可溶性糖及游离氨基酸的含量均显著高于产卵分泌物中蛋白质和可溶性糖的含量;侧输卵管萼内容物中蛋白质含量显著低于产卵分泌物中蛋白质含量、可溶性糖及游离氨基酸含量均与产卵分泌物中含量差异不明显;受精囊腺内容物中蛋白质、可溶性糖及游离氨基酸含量与产卵分泌物中含量差异不显著,其组分与产卵分泌物中组分基本一致。光肩星天牛雌虫受精囊腺为其产卵分泌物的贮藏器官。     

Changes in N Composition of Sugar Beet Varieties in Response to Increasing N Supply

The soluble nitrogen (N) components in sugar beet seriously impair sugar recovery. The only N component determined routinely in the sugar factory is amino N (the sum of amino acids in the beet), which is assumed to reflect all the other N components. Amino N is affected by N supply and variety, but only little is known about the other N components such as total soluble N, betaine and nitrate. This study aimed at investigating the effect of N supply on the N composition of sugar beet varieties with special emphasis on N supply by variety interactions. In 2001 and 2002, field trials with four varieties and four N treatments were carried out at six sites in Germany. Storage root yield and the concentrations of sucrose, sodium, amino N, betaine, nitrate and total soluble N in the beet were determined. With increasing N supply, the concentration of amino N increased considerably and that of nitrate slightly, whereas that of betaine remained rather constant. Thus, the N composition of sugar beet changed with increasing N supply and the percentage of amino N of total soluble N increased. Although amino N has the closest correlation with total soluble N, for quality assessment it may overestimate the effect of N supply on other N components. Varieties clearly differed in root yield and quality as well as in all N components. The variety with the lowest amino N had the highest betaine concentration. However, as related to the concentration of total soluble N in the beet, for all varieties amino N as well as betaine showed the same response pattern. This indicates that the N composition of sugar beet is determined by the level of total soluble N, irrespective of variety or N supply. All varieties required the same N supply for obtaining maximum yield or quality. N supply did not affect the ranking of the varieties for all parameters studied, consequently it need not be considered for variety choice.     

结实期氮磷营养水平对水稻根系分泌物的影响及其与稻米品质的关系

以扬稻6号（籼稻）和扬粳9538（粳稻）为材料,在水培条件下自抽穗至成熟期进行0 N（不施N）、1/2 N(标准Espino营养液的1/2 N)、0 P（不施P）、1/2 P(标准Espino营养液的1/2 P)以及对照（全NP,标准Espino营养液的N、P量）5种处理,研究了水稻根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质及蛋白质组分的关系。结果表明,与对照相比,结实期氮素胁迫（0 N）明显降低了水稻的根系活力,降低了各种有机酸、氨基酸及离子的分泌量,加速了根系的衰老;磷胁迫（0 P）显著增加了根系有机酸、氨基酸及各种离子的分泌。相关分析表明,结实前中期（花后10 d和20 d）根系分泌的酒石酸、柠檬酸和氨基酸与籽粒垩白度、直链淀粉、崩解值呈显著或极显著负相关,与淀粉谱的消减值呈极显著正相关;根系分泌的苹果酸与籽粒垩白度、直链淀粉、崩解值呈极显著正相关,与淀粉谱的消减值呈极显著负相关;根系分泌的[Ca²⁺]、[K⁺]、[Na⁺]、[NO₃^-]、[NH₄⁺]、[PO₄^3-]与稻米的垩白度、直链淀粉含量、蛋白质组分也显著或极显著相关。表明根系分泌物与稻米品质的形成有密切的关系,N、P营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。     

结实期氮磷营养水平对水稻根系和籽粒氨基酸含量的影响

以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料,在水培条件下自抽穗至成熟以0N (不施N)、1/2N (标准Espino营养液的1/2N)、0P (不施P)、1/2P (标准Espino营养液的1/2P)以及对照 (全NP,标准Espino营养液的N、P量) 5种处理,研究了根系分泌氨基酸和籽粒氨基酸含量与组分的变化。结果表明,结实期水稻根系分泌的各种氨基酸含量均随灌浆进程而逐渐降低。与对照相比,结实期氮素胁迫(0N)明显降低根系分泌的各种氨基酸和籽粒中各种氨基酸的含量;磷胁迫(0P)则显著增加了根系酸性和中性氨基酸的分泌,但显著降低籽粒氨基酸总量、必需氨基酸及其他氨基酸含量。结实前中期(抽穗后10 d和20 d)根系分泌的氨基酸与籽粒氨基酸相对含量、根系分泌的碱性氨基酸与籽粒的千粒重呈显著或极显著负相关。表明结实期根系分泌的氨基酸与籽粒氨基酸及粒重有密切关系;N、P营养水平对根系分泌的氨基酸和籽粒氨基酸组分和含量有调控作用,进而影响产量和稻米的营养品质。     

施氮对甜菜不同发育阶段根际氨基酸含量的影响

根际土壤中氨基酸的含量在施氮条件下会发生改变,本研究对施氮后甜菜不同发育阶段根际土壤中氨基酸含量的变化进行测定及分析,选取有机氮吸收效率高与低的甜菜品种各1个,设置施氮(N：150 mg/kg)、不施氮肥(N：0 mg/kg)区。分别在甜菜苗期、叶丛快速生长期、块根糖分积累期、收获期收集根际和非根际土壤,利用高效液相色谱法测定氨基酸的含量。结果表明：甜菜4个时期中总氨基酸含量随甜菜生长呈上升趋势,变化范围为1194.9~1375.63 mg/kg,但在各种氨基酸的变化上又存在着差异。4个时期中施肥处理的土壤与未施肥土壤相比,施肥处理的土壤中氨基酸氮总量高于未施肥处理,高出117.35 mg/kg。其中增幅最大的是中性氨基酸,施肥平均增加91.56 mg/kg。氮高效品种‘KWS8138’对氨基酸的矿化量高于氮低效品种‘Beta176’,高出63.76 mg/kg,根际土壤氨基酸占比受到甜菜生长的显著影响,根际外土壤氨基酸变化并不显著。根际土壤氨基酸含量变化大于根际外土壤。施氮肥增加了土壤氨基酸氮的含量,从而提高了土壤持续供氮能力。     

牛蒡根酶解物的制备及其对甜瓜生长与品质的影响

为了提高牛蒡根下脚料酶解物的收率并验证其肥效,笔者采用响应面法对复合酶的组成和酶解条件进行优化,并通过盆栽试验验证酶解物对甜瓜生长和品质的影响。结果表明,复合酶的最佳组成为纤维素酶47.3%、中性蛋白酶1.0%、碱性蛋白酶51.7%,最佳酶解条件为49.9℃、pH 6.42、底物浓度6.94%、酶底比2.536%。在此条件下水解3 h,牛蒡根酶解物的收率可达74.83%,可溶性蛋白得率可达11.06%,可溶性糖得率可达37.49%。牛蒡根酶解物富含有机质、可溶性糖和氨基酸等肥效成分,具有促进甜瓜生长,提高其产量和品质的作用。复合酶法水解牛蒡根下脚料具有技术可行性,酶解产物收率高且富含有机养分,可用作水溶性有机肥料。     

叶面喷施硒对紫甘薯硒吸收、分配及品质的影响

为研究叶面施硒条件下紫甘薯对硒的吸收利用特征及其品质效应, 于2015年和2016年分别布置紫甘薯叶面施硒田间试验, 设纯硒施用量0、30和60 g hm^-2 3个水平, 研究了叶面喷施外源硒对紫甘薯块根产量、不同器官硒含量、块根硒累积量与硒利用率的影响, 并分析了块根中粗蛋白、氨基酸和矿质元素含量随施硒量的变化。结果表明, 施硒对紫甘薯块根产量的影响不显著, 但可提高块根中的总硒含量、有机硒含量和硒累积量, 60 g hm^-2施硒量下, 块根中的硒含量可达311.3 µg kg^-1(干重), 是对照处理的8.54倍; 随施硒量增加, 块根中硒含量和硒累积量显著增加, 块根对硒的利用率下降, 但施硒对块根中有机硒占总硒的比例无显著影响; 紫甘薯块根中的粗蛋白含量随施硒量增加而显著提高, 两个施硒量下分别比对照增加11.67%和29.71%; 60 g hm^-2施硒量下, 块根中除苏氨酸外的其他7种人体必需氨基酸含量显著增加, 天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸等6种人体非必需氨基酸含量显著增加, 胱氨酸含量降低; 施硒还可提高紫甘薯块根中K、Na、Mg、Fe、Cu等元素的含量, 使块根中Ca、Mn等元素含量降低, 两个施硒量对块根中的Zn元素含量均未产生显著影响。本研究结果对富硒紫甘薯生产具有指导意义。     

蚯蚓发酵液对果蔬品质的影响

为探索蚯蚓发酵液对果蔬品质的影响,以番茄、黄瓜、辣椒、枸杞、葡萄、西瓜和甜瓜为材料,设置不施肥（CK1）、单施化肥（CK2）、施用蚯蚓发酵液（T）3种施肥处理,测定了维生素C（V_c）、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、有机酸等果蔬营养品质指标和硝酸盐含量。结果表明：施用蚯蚓发酵液可显著增加7种果蔬的V_c、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量,显著降低有机酸和硝酸盐含量,即蚯蚓发酵液有利于营养品质的形成,并能改善果蔬的适口性。