应用同位素进行水稻抗旱性鉴定的探讨

应用32P、86Rb同位素示踪技术,在聚乙二醇高渗液模拟土壤干旱及不同水分条件下,研究水稻品种抗旱能力的差异。结果表明,不同品种水稻对磷、钾(以86Rb代K)的需求不同,在吸收和累积磷、钾的能力上,品种间存在明显差异。经水分胁迫处理,水稻吸收磷、钾的数量明显减少,其减少程度与品种的抗旱能力有密切关系,抗旱性能愈强,吸收32P、86Rb的水旱差异愈小。利用不同品种植株叶片放射性活度的旱水比值差异,可以鉴定水稻品种的抗旱性。     

胆碱对人参碳代谢及磷吸收的影响

应用~(14)C、~(32)P示踪试验表明,4年生人参青果期喷施胆碱后,其光合速率提高14.22％;~(14)C同化产物转移率增加21.82％,~(14)C同化物在参根总皂甙中的含量(dpm)比对照增加10.66％。胆碱对人参叶面喷施磷的吸收有促进作用,磷的吸收率增加17.81％,根部~(32)P的积累增加31.2％,人参根产量提高28.7％。     

不同钾水平下杂交稻~(14)C-光合产物运转动力学

用~(14)CO_2饲喂杂交籼稻威优35功能叶,研究光合产物在体内的运转。结果表明,源叶光合产物的输出及库(幼叶或谷粒)同化物输入的百分率(v)和时间(t)之间的关系均极显著地符合回归方程v=V[t+k)/[K_m+(t+k))。在分蘖期,主茎顶部完全展开叶可输出66％～79％的~(14)C-光合产物;低钾处理使源叶输出潜能和速率下降,过量钾处理加快光合产物输出速率;未展开的幼叶可输入28％～59％的~(14)C-光合产物,低钾不仅降低输入潜力,且使输入延迟。在灌浆期,剑叶可输出83％～97％的光合产物,其中77％～88％运往谷粒;低钾处理延迟光合产物输出时间,降低输出速率;过量钾处理降低输出潜力,但提高输出速率;低钾处理还降低同化物输入谷粒的比例和速率,过量钾处理降低同化物输入谷粒的比例,但提高输入速率。所以,从总体上看,低钾和过量钾处理都不利于新固定的同化物在体内的运输。     

~(32)P、~(14)C在杂交水稻分蘖和穗中的分布与谷粒产量的关系

研究结果表明,高产杂交水稻有较多的~(32)P和~(14)C积集在分蘖和孔熟期的稻穗中,杂交水稻F_1乳熟期同化的~(14)C-葡萄糖向稻穗输送的百分率高。观察发现,杂交稻谷粒产量与~(14)C-葡萄糖在稻穗中分布及与IAP(输入积)之间的相关性高。低产杂交稻没有上述特性。放射性同位素~(32)P、~(14)C在分蘖和稻穗中的分布可作为预测杂交水稻F_1谷粒产量的指标。     

不同钾硼水平下棉花生长及钾硼利用效率的差异

用鄂抗8号棉花为试验材料,以水培的方法研究了不同钾、硼水平下棉花的生长状况及钾、硼的利用效率。结果表明:与正常处理(K 20 mg/L,B 0.2 mg/L)棉花相比,(1)缺钾(K 2 mg/L,B 0.2 mg/L)阻碍棉花地上部正常生长、干物质的积累,叶绿素合成受阻,但促进了根的伸长,缺钾不利于棉株对硼的吸收和利用,增加钾供应量可以促进硼的吸收利用。(2)缺硼(K 20 mg/L,B 0.002 mg/L)不利于棉株生长,棉株干物质积累量减少,不利于棉花对钾的吸收利用。(3)缺钾缺硼(K 2 mg/L,B 0.002 mg/L)时,棉花的生物量、SPAD值和钾、硼积累量均显著降低,钾的利用效率升高了143%,但对硼的利用受到抑制。研究结果表明,缺钾阻碍棉花对硼的吸收利用,缺硼不利于棉花对钾的吸收利用,而缺钾缺硼时,棉花对钾的利用受到促进,对硼的利用受到抑制。     

~(134)Cs在茶树上的行为

茶树喷洒~(134)Cs后,~(134)Cs在老茶叶上的残留和新茶叶上的吸收都遵循一级反应动力学模式。~(134)Cs叶面污染后危害性最大,水质污染和土壤污染具有潜在的危害性。茶树对~(134)Cs的富集能力低,K值为0.02;鲜茶叶经制茶加工后,~(134)Cs的损失率达13.3％;茶叶经4次浸泡后,~(134)Cs的总浸出率为83.6％。     

水稻对~(134)Cs的吸收和~(134)Cs在水稻-土壤中的分配

试验表明,水稻对~(134)Cs的吸收,孕穗期吸收速率最快;土壤理化性质不同,吸附~(134)Cs的能力有差异;不同生育期灌溉~(134)Cs溶液,水稻对其吸收量不同,离成熟期近,吸收得多;灌溉次数多和灌溉水中~(134)Cs活度高,水稻吸收的~(134)Cs也多。糙米经精白加工后,可使~(134)Cs的污染减少22.6—45.6％;~(134)CS在水稻各部位比活度大小的顺序为糠>根>稻草>谷壳>精白米;活度以稻草中最高,占水稻植株总活度的51.4％,糙米、根和谷壳分别占28.4％。11.8％和8.4％:~(134)Cs在土壤中移动很少,有95.1％集中在0—2.5cm的表土层内;~(134)Cs在水稻-土壤中的分配为6.1％:93.9％;K~+抑制水稻对~(134)Cs的吸收,K~+浓度与水稻中~(134)Cs比活度之间呈指数回归形式。     

~(125)I对农作物污染的研究

本文研究了~(125)I对玉米、小麦、大麦等5种作物幼苗,及植物叶片,卒孕—抽穗期水稻,结荚期大豆,抽穗期冬麦,开花期豌豆等的污染。结果表明,在相同污染条件下,各种植物幼苗被污染的水平不同,~(125)I可由污染叶片向新生叶片、豆荚、根部转移,也可由茎表面横向转移至内部,~(125)地可由土表向深层移动。     

~(14)C-久效磷涂抹棉苗茎秆后药剂的吸收、分布和代谢

本文采用放射性同位素示踪技术研究了久效磷在棉苗体内的吸收,分布和代谢。 试验结果表明:用久效磷涂抹茎秆后,药剂可以在植物体内部迅速向上和向下传输。在涂抹剂量相同的情况下,双侧涂抹比单侧涂抹效果更好。 久效磷在棉苗体内降解形成一个R_f值为0.11的代谢产物,它可能是N-羟甲基代谢物与植物体内的糖相结合形成的水溶性轭合物。久效磷在棉苗体内代谢速度较慢,给药处理6天后,棉苗的萃取液中69.8％的放射性物质是以母体化合物的形式存在。     

不同钾和硼水平对棉花叶片逆境生理及其细胞壁硼的影响

为了揭示钾、硼对棉花叶片细胞膜及硼利用的影响,本试验以棉花作为研究材料,采用营养液培养方式,研究了不同钾、硼处理叶片逆境下细胞膜及与细胞壁结合的硼比例的变化。结果表明,施钾水平为20 mg·L~(-1)时,缺硼(0 mg B·L~(-1))阻碍棉花地上部生长和干物质的积累,且与正常硼(0.2 mg B·L~(-1))相比,叶片逆境生理指标均显著升高,束缚态硼相对含量、R值(半束缚态硼/自由态硼)、细胞壁提取率和叶片总细胞壁硼占叶片硼的比例均有所升高;施钾水平为2 mg·L~(-1)时,缺硼叶片逆境生理指标、自由态硼和半束缚态相对含量及R值较正常硼处理也均显著升高,但束缚态硼相对含量和叶片总细胞壁硼占叶片硼的比例降低。因此,适钾与低钾时,缺硼均会明显破坏细胞膜透性。适钾条件下,缺硼导致细胞壁增厚,在细胞壁与果胶多糖结合的硼的比例升高;而低钾时,缺硼对于叶片细胞壁提取率无显著影响,进入叶片细胞质的硼的比例升高,但与果胶多糖结合的硼的比例降低。     

菌根真菌对茶树吸收磷、钾素的影响

以辐照灭菌的酸性黄壤为供试土，种植有性繁殖的茶苗并接种ＶＡ菌根真菌，以不接种菌根真菌为对照，分别追施３２Ｐ－过磷酸钙和＾８６Ｒｂ－氯化铷，试验结果表明：菌根侵染率，＾３２Ｐ组合合为５２．６０％，＾８６Ｒｂ组合为５６．７０％，茶树株高分别对照的２．１０倍和２．５０倍，对磷、钾元素的吸收量分别比对照增加４．６０和３．１０倍，磷肥利用率提高１４．１０％，钾肥利用率提高１７．１３％。     

赤霉素对~(32)P在棉株体内运输分配的影响

20ppm赤霉素(GA)点滴当天开放的黄花,不管是正常受精、未受精或环剥未受精,对~(32)P向幼铃中的运输都具有明显的调配作用。而全株喷洒GA则阻抑~(32)P向幼铃中运输分配。GA和矮壮素(CCC)混合喷洒全株,可获得与用GA点滴黄花子房类似的结果,~(32)P运输到幼铃中的总量明显增加。GA通过影响物质运输分配使幼铃获得较多的养料供应,是其能防脱保铃的重要生理基础之一。此外,利用~(32)P示踪试验筛选对物质运输有调配作用的生长调节剂亦是一种简便可行的方法。     

不同穗型的两个冬小麦品种根系~(86)Rb吸收活力变化差异与产量形成

盆栽条件下利用86 Rb同位素示踪技术 ,研究了两个不同穗型的冬小麦品种 (大穗型 :鲁 78 3 ,多穗型 :鲁麦 1 4 )根系86 Rb吸收活力的差异及其对产量形成的影响。结果表明 ,拔节后两品种根系群体86 Rb吸收活性 ,在开花前同步变化 ,鲁 78 3低于鲁麦1 4。前者在挑旗期达到最大值 ,后者则继续增加 ,开花期达到最大值。灌浆期间 ,鲁78 3根系群体86 Rb吸收活力显著低于多穗型品种。单茎根系86 Rb吸收活力的变化趋势虽然类似于群体情况 ,但鲁 78 3单茎根系86 Rb吸收活力显著高于鲁麦 1 4 ,其在灌浆后期低于鲁麦 1 4 ,大穗型品种鲁 78 3后期根系易于早衰。挑旗前 ,鲁 78 3根内86 Rb分配比例较高 ;开花到灌浆 ,根层86 Rb分配比例鲁 78 3明显高于鲁麦 1 4 ,结果前者叶层和穗层的86 Rb分配比例降低 ,籽粒灌浆受到抑制 ,千粒重明显下降 ,单穗粒重优势难以充分发挥     

NAA对大白菜吸收和积累~(45)Ca的效应

用ＮＡＡ处理大白菜根部和叶部,对其吸收和转运＾４５Ｃａ的变化进行了研究。结果表明,不论根部施用ＮＡＡ或叶面喷洒ＮＡＡ均使大白菜根对＾４５Ｃａ的吸收增加,提高茎叶＾４５Ｃａ的积累,尤其心叶中＾４５Ｃａ的积累显提高,同是改变心叶＾４５Ｃａ分布,使心叶叶缘的＾４５Ｃａ积累明显增加,且根部施用效果比叶面喷洒效果更明显。     

BA对花生叶片吸收~(14)C-蔗糖及其分布的影响

花生叶圆片通过主动吸收和被动吸收方式吸收~(14)C-蔗糖。BA处理提高花生叶圆片对~(14)C-蔗糖的总吸收量,主要在于增加了细胞质和液泡的主动吸收和被动吸收量。BA处理促进库叶积累~(14)C-蔗糖和从标记叶(源叶)输出~(14)C-蔗糖。BA处理对花生叶片光合速率和叶绿素含量无明显影响,它的作用在于促进库叶对~(14)C-蔗糖的吸收和~(14)C-蔗糖从库叶韧皮部的卸出。     

叶施15N-尿素增加棉花苗期氮素吸收利用的生理生化机制研究

【目的】苗期棉花根系发育缓慢,吸收能力弱,根系吸收的氮素不能满足棉株生长发育的需要,很容易出现僵苗、 弱苗。叶面施氮可以及时补充氮素营养,解决棉花苗期阶段性营养不足的问题。本研究利用15N同位素示踪技术研究喷施尿素对棉花苗期氮素吸收利用及生理生化特性的影响,以明确棉花苗期叶面喷施尿素的适宜浓度,了解其促进棉花生长发育的机理。【方法】本试验选用黄河流域常规栽培品种中棉所79为试验材料,采用随机区组设计,在棉花苗期叶面喷施0.5%、 1%和2%的15N-尿素溶液,以喷清水为对照,调查了尿素不同喷施浓度棉花氮素的吸收利用及生理生化特性。【结果】1)叶面喷施15N-尿素能显著提高棉株15N含量,各施氮处理棉株内15N含量随时间的变化趋势一致,即叶面喷施后2～96 h之间,逐渐升高,96 h达到最高,此后出现下降。2)棉株可以快速吸收叶面喷施的15N-尿素,各处理棉株叶面氮素平均吸收速率的变化趋势一致,因中午气孔关闭,2～4 h出现降低;4～6 h达到最大,期间急剧上升;6～8 h急剧下降,8～12 h下降也较快,12 h后缓慢下降。0～12 h平均吸收速率非常高,为0.23～0.29 mg/(gh)。棉株对于叶施氮素的吸收主要出现在喷施后12 h之内。3)15N-尿素浓度为0.5%、 1%时,叶面吸收显著促进了根系氮素吸收,且根系吸收的氮很快被转运到地上部分。4)1%尿素喷施浓度内,硝酸还原酶、 谷氨酰胺合成酶活性,叶绿素含量的变化趋势一致,均随尿素喷施浓度的增加而提高,在喷施浓度为1%时达到峰值,超过1%后开始下降。【结论】叶面尿素喷施浓度在0.5%～2%之间均能显著提高棉株15N含量,促进棉株的氮素代谢,以1%效果最佳。棉株对于喷施氮素的吸收主要发生在喷施后0～12 h,平均吸收速率为0.23～0.29 mg/(gh),96 h棉株中15N含量达到最高。棉花叶面施氮促进了根系对氮素的吸收。叶面施氮主要通过增强硝酸还原酶、 谷氨酰胺合成酶活性,提高叶绿素含量,增加叶面积,促进叶片的光合作用,以此提高氮素利用效率,增加棉花株高和总生物量。     

施磷对棉花根系形态及其对磷吸收的影响

通过盆栽试验，研究了不同施磷量和相同磷量及不同磷量施在不同比例的土体中对棉花根系形态及其对磷素吸收的影响。结果表明，磷对棉花根系具有刺激作用，施磷后使棉花根系长度、根表面积和根密度增大，吸磷量增多，从而促进了棉花的生长。当磷肥施入部分土体时，其对棉花根系生长的促进作用可以用Y=X0.72来表示。