缺锌条件下小麦的养分吸收状况及不同基因型的耐性差异

采用螯合-缓冲营养液（Chelator-buffer culture solution）进行培养试验,对缺锌条件下3种小麦基因型（绵阳19、邯6172、新麦13）的生长发育状况及对P、Cu、Fe、Mn营养的影响进行了研究,并且应用4种指标,即锌效率（缺锌与锌充足供应条件下小麦地上部干物质之比）、相对冠根比（缺锌与锌充足供应条件下小麦冠根比之比）、缺锌条件下小麦地上部的锌吸收量、干物质量,对3种小麦的耐缺锌能力进行了比较。结果表明,在锌缺乏条件下小麦地上部生长量明显降低,而根系依然能保持相对较强的生长发育能力;不同小麦基因型对缺锌的耐性存在明显差异,其中邯6172的耐性最强;在缺锌胁迫条件下,小麦地上部Cu、Fe、Mn含量及Cu／Zn、Fe／Zn、Mn／Zn均明显升高,地上部锌含量与Cu、Fe、Mn含量均呈极显著负相关,说明锌缺乏能够促进Cu、Fe、Mn在地上部的累积。与此相反,锌缺乏条件下小麦P含量及吸收量均明显降低,地上部磷、锌含量之间极显著正相关,但与Cu,Fe,Mn相似,缺锌后P从根系向地上部的转运率升高。同时,对缺锌耐性最强的小麦基因型邯6172在锌缺乏条件下,地上部Cu、Fe、Mn含量的升高与P含量的降低幅度均是3种供试小麦中最大的,似乎表明小麦对锌缺乏的耐性大小与对Cu、Fe、Mn的吸收能力及与对P吸收的抑制有关。     

高碳酸钙条件下供锌对不同基因型小麦生长和养分吸收的影响

为了探明CaCO3对不同基因型小麦Zn吸收的影响,采用人工春化后的小麦幼苗在温室中进行了水培试验。结果表明:缺Zn和在营养液中添加100 mg/L CaCO3对小麦分蘖和生长发育未表现出明显的不良影响,而供试的3种基因型小麦(远丰998、中育6号及小偃22)的分蘖数及长势有明显的差异。与缺Zn相比,供Zn使小麦根部P吸收量增加25.6%,但对N,K吸收无明显影响。供Zn显著提高了小麦植株各部分尤其是根中的Zn含量和吸收量,而不同基因型间无显著差异,添加CaCO3未降低对Zn的吸收。添加CaCO3后,小麦叶片叶绿素SPAD值降低21.4%,但对小麦植株的Fe吸收无明显影响。据此推测叶绿素SPAD值的降低并非由于CaCO3降低小麦对Fe的吸收而引起的,其原因有待进一步研究。而供Zn仅能增加小麦根部Fe吸收量,对地上部无明显影响。无论是否供Zn,Fe主要累积在小麦的根部,而供Zn加剧了这种累积。     

锌胁迫对不同耐低磷玉米生长及磷、锌养分吸收的影响

用营养液培养方法研究了不同耐低磷玉米幼苗对缺锌胁迫的适应性差异.结果表明,低磷敏感基因型在缺锌时植株各部位锌含量和吸收量显著下降,且变幅均明显高于耐低磷基因型.缺锌处理影响玉米幼苗的磷含量,低磷敏感基因型地上部磷含量较对照显著上升,根系磷含量变幅不大;耐低磷基因型地上部磷含量变幅较小,根系磷含量则显著下降.低磷敏感基因型在缺锌时地上部磷利用率显著下降,根系磷利用率无明显变化,而耐低磷基因型的变化情况正好相反,根系磷利用率受影响的程度大于地上部.     

不同供镁水平对不同时期小麦幼苗生长速率的影响

以小麦(Triticum aestivum)为试材,采用砂基培养的方法,在镁浓度分别为对照组的0%、50%、100%、150%、200%和300%的营养基质上,培养剔除胚乳后的二叶期小麦幼苗7d、15d及30d,并分别测定该3个时间段小麦幼苗的株高、根长、地上部和地下部的生物量、叶绿素含量、根系活力以及相对生长速度（RGY）、相对生长速率（RGR）和根冠比等指标,研究不同供镁水平对不同时期小麦幼苗生长速率的影响。结果表明,缺镁（0%）严重影响了小麦全株的生长,供镁不足（50%）促进根系生长但抑制地上部分的生长,供镁轻度过量（150%、200%）对小麦生长发育影响较小,但过量供镁（300%）对小麦生长发育影响较大,且对根系的影响比对地上部的影响更显著。不同供镁水平处理小麦幼苗时,无论是7d、15d还是30d,RGR均随RGY的变化而变化,但二者在小麦幼苗的地上部均呈极显著正相关,而在根系二者的相关性不显著。另外,3个时期小麦幼苗的RGR和RGY,均以15d最高,7d次之、30d最低。     

硼对绿豆植株生长发育及矿质营养状况的影响

在生长室利用水培研究了不同供硼水平对绿豆生长及矿质营养状况的影响。结果表明缺硼抑制绿豆生长，对根系的影响比对地上部的影响更大，表现在根冠比变小；供硼水平对植株的矿质营养含量也有明显的影响，缺硼降低了地上部和根系中的P，K，Fe的含量，促进Ca在根系中的积累，但地上部Ca的含量降低；缺硼时有利于Mg在植物体内的累积；硼对Mn的含量影响不大；严重缺硼时地上部Zn含量最高，但供硼正常时，Zn在根系中含量较高。     

缺磷胁迫对黑籽南瓜幼苗根系生长和根系分泌物的影响

采用营养液培养方法,以1/2单位日本园试配方为基本营养液,在温室内培养黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia B.)幼苗,测定正常供磷处理和缺磷胁迫下黑籽南瓜幼苗在根系生长、根系形态和根系分泌物等方面的差异,以期为南瓜磷高效种质创新和耐低磷机制研究提供理论依据.结果表明,缺磷胁迫后21 d,黑籽南瓜幼苗地上部生物量显著降低,根系生物量与正常供磷处理相比没有明显差异,根冠比增大;总根长和根表面积显著增加,根数、根横径和根体积与正常供磷处理相比没有明显的差异;根系吸磷量和磷转运率下降,根系吸磷量占总吸磷量的百分数增加,根系磷利用效率显著增高.总根长和根表面积增加可能与其磷吸收效率密切相关,是黑籽南瓜幼苗对缺磷胁迫的适应性变化.与正常供磷处理相比,缺磷胁迫后21 d,黑籽南瓜幼苗根系分泌的化合物种类组成类似,主要由酚类、芳香烃类、酯类、胺类、烯烃类和烷烃类化合物组成.但缺磷胁迫后根系分泌物中的化学成分多于正常供磷处理,邻苯二甲酸二(1丁基2异丁基)酯等8种化合物是缺磷胁迫下黑籽南瓜根系分泌物的特有成分.缺磷胁迫后黑籽南瓜的自毒作用增强.     

部分根系供磷对小麦幼苗生长及同化物分配的影响

利用分根技术在水培条件下研究了部分根系供磷对小麦幼苗生长的影响。 研究表明, 部分 根系供磷不仅未影响植株对磷营养的需求, 甚至在处理初期植株的含磷量还略有提高。 同 时, 试验还表明, 部分根系缺磷有利于小麦幼苗的生长并促进同化物向根系的运输。 因 此, 通过部分根系供磷的方式来改善小麦幼苗的生长, 为今后磷     

不同基因型油菜锌效率机理Ⅰ ——耐低锌油菜基因型苗期筛选指标研究

采用营养液培养试验比较了低锌营养下芥菜、白菜、甘蓝型3个油菜(Brassica napus L.)品种幼苗的生物量，抗氧化酶活性，根系活力，叶绿素含量及对锌的吸收、利用差异。试验结果表明，3个油菜品种由于基因型不同，在耐低锌营养能力方面存在显著性差异。在低锌时(10-6mol/L Zn2+)，幼苗植株地上部干重以芥菜型>甘蓝型>白菜型，地上部干重分别较无锌对照处理增加17.8%(芥菜型)、9.9%(白菜型)、3.3%(甘蓝型)。芥菜型叶CAT、POD、SOD活性，叶绿素含量及根系活力也明显高于甘蓝型和白菜型油菜。锌积累量及锌利用率也以芥菜型远远大于其它2个品种，锌素利用效率分别为12.3%（芥菜型），8.0%(白菜型)，4.9% (甘蓝型)。苗期油菜叶CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性、叶绿素含量及根系活力可以作为筛选耐低锌营养油菜基因型的评价指标之一。     

不同基因型玉米幼苗对低磷条件的响应

为探明低磷胁迫对不同磷敏感型玉米的形态及部分理化指标的影响,以不同基因型玉米品种（耐磷型66和磷敏感型163）为材料,采用溶液培养法,对玉米幼苗进行不同处理[加磷(+P)、缺磷(-P)],研究玉米叶绿素含量、磷酸酯酶含量以及根系的形态指标等的变化。结果表明,在低磷胁迫下(-P),2个玉米品种的酸性磷酸酶和根系的形态指标均明显大于正常供磷水平下(+P);叶绿素含量均呈现下降的趋势。另外,低磷条件下,磷敏感型品种163的主根长度远远大于耐磷型品种66的主根长度;而66的叶绿素含量和酸性磷酸酶含量均大于163。这些结果表明,不同基因型玉米品种在低磷条件下的适应性反应,为进一步研究磷饥饿响应基因在植物营养中的功能提供理论参考。     

不同小麦基因型孕穗期根系性状与吸氮量的关系

通过水培培养,研究了生产上主栽的不同小麦基因型在充分供氮条件下孕穗期的根系、根系生理活性及根系与地上部干重以及吸氮量之间的关系。结果表明,地上部干重、根干重、根体积、根冠比、根活性及植株吸氮量不同基因型间有显著差异,根总吸收面积、根活跃吸收面积不同基因型间无明显差异;植株吸氮量与地上部干重显著相关,其相关系数达0.634,经进一步相关性分析表明,植株吸氮量的差异和地上部干重的差异主要是由于植株根干重和根体积不同造成的。研究表明,选择根干重和根体积大的小麦品种有利于提高小麦的氮利用效率。     

磷胁迫下不同磷效率大豆某些性状的基因型差异

用液培法以4个不同磷效率的大豆基因型为材料,对其在缺磷胁迫条件下的主根长、根冠比、光合速率及抗衰老能力进行了研究。结果表明：耐低磷主要表现是刺激根的伸长,与磷低效基因型相比,磷高效基因型的主根长、根冠比增长比较明显;磷高效基因型的光合能力和生物膜的抗氧化能力都明显高于磷低效基因型。     

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     

Differential tolerance to Fe and Zn deficiencies in wheat germplasm

Tolerance to Fe deficiency of wheat genotypes exhibiting differential tolerance to Zn deficiency is not known, even though the relationship between Fe nutrition and differential tolerance of wheat genotypes to Zn deficiency has been hypothesised frequently. In the present experiment, eight Triticum aestivum and two T. turigidum L. conv. durum cultivars were grown in nutrient solution deficient in either Znor Fe. Three indices of tolerance to nutrient deficiency were compared: relative [(-nutrient/+nutrient) × 100] shoot growth, shoot dry weight under nutrient deficiency and relative shoot/root dry weight ratio. Genotypes Aroona, Excalibur, Stilleto and Trident were classified as tolerant to both Zn and Fe deficiency, while durum wheats Durati and Yallaroi were sensitive to Zn deficiency and moderate to sensitive to Fe deficiency. Genotypes Excalibur, Stilleto and Trident come from the same breeding programme and have the common parent (line MEC3 =Sonora64//TZPP/YAQUI54) that could have been the donor of the genes for tolerance to Zn deficiency. When Fe-deficient, all wheat genotypes were severely chlorotic but kept producing shoot and root dry matter at a relatively high rate, making the relationship between the relative shoot growth and the relative leaf chlorophyll content poor. This is the first report of wheat genotypes exhibiting multiple tolerance to Zn and Fe deficiencies. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

采用SPAD仪进行甜菜氮素营养诊断技术研究

为研究甜菜大田栽培及生产过程中氮素的营养状态,以便及时补充氮素亏缺,使用SPAD-502仪(soil plant analysis development)测定了甜菜叶片不同叶位和叶序的SPAD值,发现SPAD值的分布特点及其规律性,建立了基于SPAD值的氮素营养快速诊断方法。试验设计了室内盆栽及田间试验,对不同基因型、不同发育阶段甜菜叶片不同叶位叶序的SPAD值进行测定,统计并分析SPAD值与叶片的叶绿素含量及植株全氮含量的相关性。结果表明：甜菜叶片SPAD值在不同叶位及叶序上有差异,其中叶片尖部SPAD最大值出现的次数与叶片侧缘部和叶片基部相比较有较明显优势,施氮及不施氮处理均达到50%以上;4~6片真叶期后最高叶片SPAD值与测得的同株叶片的SPAD值有较显著的相关性,所以最高叶片的叶片尖部可作为甜菜叶片SPAD值的最适测定部位;增加施氮量能提高叶片SPAD值;不同品种间叶片SPAD值也有差异;SPAD值与不同发育阶段甜菜叶片的叶绿素含量以及植株全氮含量分别建立线性方程,拟合后发现叶片SPAD值和总叶绿素含量之间为极显著相关,与植株含氮量之间为相关性显著。因此,利用叶片SPAD值可实时监测甜菜生长与光合效应,进行氮素营养的快速诊断。     

磷锌配施对油菜养分吸收和土壤有效磷、锌的影响

为了研究磷锌配施对油菜养分吸收和土壤有效磷、锌的影响.采用盆栽试验,测定植株及土壤的养分浓度,根据测定结果进行分析.施用磷肥显著增加油菜的生物量,过量施用磷肥油菜生物量无显著影响;施锌对油菜的生物量无显著影响.增施磷肥显著增加油菜地上部和根中全磷;施用锌肥,油菜地上部和根中全磷无显著变化.增施磷肥显著降低了油菜地上部和根锌的浓度.施用锌肥,油菜地上部和根中锌浓度均显著上升.施磷对土壤有效锌无显著影响;施用锌肥显著增加了土壤有效锌,且随施锌量的增加而增加.施磷显著增加了土壤Olsen-P浓度;施锌不影响土壤Olsen-P浓度.随着施磷量的增加,土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶及中性磷酸酶活性均逐渐下降.随着锌用量的增加,碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性呈先增加后降低的趋势;中性磷酸酶活性施锌后比不施锌处理显著增加,但随着锌用量的增加中性磷酸酶活性无显著变化.过量施用磷肥降低油菜体内锌浓度,施锌显著提高了土壤有效锌的浓度,改善了植株体内的锌营养状况.     

甘蓝型油菜SPAD值与叶绿素含量关系分析

以分属冬性、半冬性、春性类型的5份甘蓝型油菜品种为材料,进行了2年试验,比较了不同材料间SPAD值和叶绿素含量之间的差异,分析了SPAD值与叶绿素含量的相关性,构建了二者之间的线性回归关系,研究了两类指标在不同年份间的变异。试验结果表明,部分材料间SPAD值差异极显著,叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量在部分材料间差异极显著,而类胡萝卜素含量在材料间无差异。甘蓝型油菜SPAD值与叶绿素含量之间的相关分析结果表明,SPAD值与叶绿素含量呈正向显著相关,其中与叶绿素总量相关程度最高(r=0.9082),其次是与叶绿素b的相关(r=0.8366)。SPAD值及叶绿素含量年际间差异性分析结果表明,两者受年际间环境影响较大。     

秸秆还田对滨海盐碱地棉苗光合特性及生长的影响

为探讨秸秆还田对滨海重度盐碱地棉苗光合特性及生长的影响,设置增施有机肥、播前秸秆还田、冬前秸秆还田3个处理,测定了棉花苗期3个层次土壤含盐量、水分和容重,棉花叶片光合参数、叶片SPAD值以及干物质积累和棉花产量。结果表明,与对照相比,增施有机肥和秸秆还田的处理各个土层含盐量和容重明显降低,棉苗叶片LAI和SPAD明显增大,光合能力提高,干物质积累量、根冠比以及棉花产量明显增加。其中,冬前秸秆还田各土层含盐量低于2.00 g·kg-1,容重保持在1.15~1.40 g·cm-3,叶片SPAD值高于40.0,LAI提高65.5%,光合性能系数增高23.4%~92.8%,非光化学淬灭系数(NPQ)降低12.2%,干物质积累总量增大46.3%,根冠比提高56.5%,产量提高36.2%。因此,在本试验条件下,冬前秸秆还田更有利于滨海盐碱地改良及棉苗的正常生长。