溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响

【目的】探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。【方法】试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B（深水稻）和中旱221（旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L ^-1（T₁）、3 mg·L ^-1（T₂）、5.5 mg·L ^-1（T₃）和7.5 mg·L ^-1（T₄）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。【结果】（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T₁处理下最低,T₄处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T₂处理下根系活力均有所提高,T₄处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T_I和T₄处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T₂处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3）3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T₂处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T₃和T₄处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T₂处理较CK增加2.3%—7.3%,T₁、T₃和T₄处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4）3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T₂>CK>T₁>T₃>T₄。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T₁处理表现最高;与CK相比,T₂处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T₁、T₃和T₄均低于CK;T₁处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。【结论】适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。     

免耕对水稻根系生长及根际环境的影响——Ⅱ免耕对水稻根系保护酶活性的影响

以金优253为材料进行盆栽试验,并测定水稻在免耕、常耕、分根栽培三种栽培条件下水稻根系SOD,CAT,POD活性和MDA含量.结果表明:免耕栽培水稻根系或分根栽培中免耕侧根系的SOD,CAT,POD酶活性在拔节期比常耕栽培水稻根系或分根栽培中常耕侧根系活性低,其MDA含量较高.相反,免耕栽培水稻根系或分根栽培中免耕侧根系的SOD,CAT,POD活性在灌浆期比常耕栽培水稻根系或分根栽培中常耕侧根系活性高,其MDA含量较低.免耕栽培水稻根系后期衰老较常耕栽培水稻根系慢.     

干旱锻炼对盐胁迫下水稻幼苗根系抗氧化酶活性的影响

采用PEG预处理对辽星1号水稻幼苗进行干旱锻炼,研究其对盐胁迫下水稻幼苗根系的缓解作用。水稻幼苗培养1周后用10% PEG 6000预处理3 d,然后复水3 d,最后用100 mmol·L-1 NaCl胁迫处理3 d。测定水稻幼苗根系的相对含水量、根系活力、丙二醛含量及抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性。结果表明,PEG预处理的水稻幼苗根系MDA含量显著低于盐胁迫的处理（P<005）,而幼苗根系相对含水量、根系活力以及抗氧化酶活性则均高于盐胁迫处理。说明PEG预处理可以提高水稻幼苗根系的耐盐性,缓解水稻幼苗在盐胁迫下所受的部分伤害。     

外源亚精胺对盐胁迫下水稻根系抗氧化酶活性的影响

研究了外源亚精胺对盐胁迫下耐盐水稻品种Pokkali和盐敏感水稻品种Peta根系抗氧化酶活性、脯氨酸、可溶性蛋白含量及根系活力的影响.结果表明:外源亚精胺可以提高盐胁迫下不同耐盐性水稻品种根系中超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低超氧阴离子(O2- ·)产生速率和丙二醛(MDA)含量;使盐胁迫下根系脯氨酸的含量升高;并且可以阻止盐胁迫下两品种水稻根系可溶性蛋白含量及根系活力的降低.这表明,外源亚精胺可缓解盐胁迫对两品种水稻根系的伤害,并且对盐敏感品种Peta的缓解作用大于耐盐品种Pokkali.     

不同浓度镧对茶树根系抗氧化酶活性及根细胞超微结构的影响

【目的】探究不同浓度镧（La）对铁观音和水仙茶树根系抗氧化酶活性和根细胞超微结构的影响,为选育镧低吸收茶树品种提供数据参考。【方法】以茶树品种水仙和铁观音为试材,测定分析不同浓度La3+溶液（0.08、0.40和1.20 mmol/L）处理下根系的抗氧化酶活性和根细胞超微结构的变化以及镧在茶树根组织部位的定位分布。【结果】La3+浓度为1.20 mmol/L时,铁观音根系的超氧化物歧化酶（SOD）活性比水仙高73.9%,过氧化物酶（POD）活性及过氧化氢酶（CAT）活性与水仙根系相比无显著差异（P>0.05）。扫描电镜观察发现,高浓度La3+处理下根系细胞排列疏松,无规则,蜡质增多;品种间相比,水仙较铁观音根细胞蜡质覆盖量多,受害程度较重。透射电镜观察发现,高浓度La3+处理下2个茶树品种根系细胞排列散乱,细胞壁膨大,细胞壁、细胞质膜上分布较多黑色沉积物,进一步结合能谱分析,发现黑色沉积物中含有镧元素,且主要分布于铁观音根细胞中的原生质体,而在水仙根细胞的细胞壁及原生质体中均有积累。【结论】镧处理后铁观音根系较水仙抗氧化酶活性增高,根细胞超微结构受害较轻,综合表现受镧影响较小,可作为选育镧低吸收茶树品种材料加以深入研究和开发。     

镍对小麦幼苗根系抗氧化酶活性的影响

采用营养液水培,研究了不同浓度(5、10、20、50、100、130 mg/L)镍处理对小麦幼苗根系SOD、POD、CAT和APX活性的影响。结果表明,小麦幼苗根系SOD和POD活性随镍浓度升高呈持续下降的趋势,CAT活性随镍浓度升高呈低浓度升高、高浓度下降的趋势,而镍处理下小麦幼苗根系APX活性升高。     

环境相关浓度MC-LR作用对营养生长期水稻生长和抗氧化酶活性的影响

以水稻为受试生物,考察暴露浓度为0、0.1、1、10、50μg·L-1的MC-LR分别水培暴露7、15、20、34 d对水稻生长和根部部分酶活性的影响,考察指标包括水稻的株高、根长、鲜重、光合作用系统以及根系中过氧化物酶、谷胱甘肽酶、蛋白磷酸酶和丙二醛活性。34 d实验结束后,相比对照组,0.1、1μg·L-1MC-LR作用下水稻根长分别增加了6.94%和6.06%,而50μg·L-1MC-LR作用下水稻根长显著减少了8.71%。MC-LR暴露能显著诱导水稻抗氧化系统部分关键指标(如POD和GSH),并且随着暴露时间的延长,诱导作用更加明显。0.1μg·L-1MC-LR暴露20、34 d后,相对于对照组POD分别抑制了58.51%和8.09%。50μg·L-1MC-LR暴露34 d后,POD、GSH和PP分别降低了38.52%、45.86%和52.51%。上述结果表明长期暴露在环境相关浓度下的MC-LR可能会对陆生植物产生毒性效应。     

6-BA处理对水稻根系中后期生长的影响

为探寻超级杂交稻根系早衰的解决方法,采用两优培九(培矮64S×9311,两系超级杂交稻组合)、汕优63(珍汕97A×明恢63,三系杂交稻组合)与湘洲8号(常规中稻品种)3个不同类型的水稻品种(组合),于孕穗期和抽穗期进行20 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)叶面喷施效果试验.结果表明:不同类型水稻品种(组合)在孕穗期适当地喷施6-BA,能够增加其不定根数量,在抽穗期喷施能够减缓不定根的衰老,喷施6-BA,能显著或极显著增加孕穗期、抽穗期单株不定根总长,促进前期根系最长根长的增加(后期效果不明显);激素处理能够提高水稻生育中后期的单株根干重和根体积.     

不同根际温度处理对番茄叶片气孔的影响

采用营养液深液流循环栽培法,分别对根系进行(23±1),(28±1),(33±1)℃的处理,并对植株叶片气孔进行观察与测量。结果表明,随着根际温度的升高,叶片气孔大小和气孔开度的长、宽分别呈下降趋势;气孔密度呈增大趋势。说明根际温度升高,导致植株处于干旱胁迫,植株为了适应干旱胁迫,气孔结构及分布都发生了相应的改变。     

不同根际促生菌对金线莲生理特性的影响

[目的]探索植物根际促生菌对金线莲生理特性的影响,为金线莲产业的可持续发展提供新思路。[方法]运用3株植物根际促生菌（蜡样芽孢杆菌H-15、阿耶波多氏芽孢杆菌H-6、伯克氏菌P₄）,通过盆栽试验,研究其对金线莲生长的影响。[结果]根际促生菌H-15、H-6、P₄处理下金线莲的存活率分别比CK增加了40%、22%、39%;发病率分别比CK降低了22%、33%、11%;鲜重增加率分别是CK的2.57、1.60、1.74倍;与此同时,3株根际促生菌处理下金线莲中多糖含量显著高于CK,P₄处理下的总黄酮含量和微量元素含量均高于CK,而3株根际促生菌处理下金线莲的游离氨基酸含量均低于CK,分别比CK下降了29%、11%、23%。[结论]植物根际促生菌能显著促进金线莲生长,具有良好的应用潜力。     

不同根际温度处理对番茄植株生长的影响

采用营养液循环栽培的方式,研究了不同根际温度处理对番茄植株生长的影响。结果表明,与自然根际温度相比,降低根际温度至23℃时植株的根粗、根长分别增大11.3%,3.9%;茎粗、株高分别增加了11.34%,8.26 cm;叶面积增长了11.85%;根际温度继续升高至33℃,则根粗、根长分别减小14.52%,23.81%;茎粗、株高分别减小了13.04%,4.79 cm;叶面积减小了24.81%;降低根际温度、自然根际温度、根际温度升高时的出叶率分别为0.4,0.38,0.33片/d。说明降低根际温度至23℃能促进植株根系和茎的生长,从而使植株生长旺盛;若根际温度继续升高至33℃,则根系和茎生长不良,影响植株的正常生长。     

水稻中苗不同根量对产量的影响

正根系是水稻最重要的吸收与合成器官,它的生长发育及生理代谢机能,必然与地上部分植株的生长密切相关,是影响水稻生长发育和产量的主要因素。徐一戎说:壮秧先壮根,壮根先壮种子根,精辟概括了水稻培育壮秧首先要在培育壮根上下工夫,育出根量足,根茎粗,根系长,须根多,根毛多,根色白的健壮根系为水稻生产奠定基础。目前,对中苗根量多少与产量的关系研究较少,黑龙江北大荒农业股份有限公司八五四分公司2014年做了相关研究。现将试验结果总结如下。     

供氮浓度对水稻根系生长的影响

在水培条件下 ,设计 0、1 4、2 8、42 mg/kg4个供氮浓度 ,研究其对扬稻 6号不同生育时期、生育阶段根系生长的影响。结果表明 :1依对氮素反应而言 ,根系性状可分为 3大类 :第 1类为随供氮浓度的提高而增加的性状 ,如每株不定根数 ;第 2类为随供氮浓度的提高而显著下降的性状 ,包括每条不定根长、不定根粗、不定根重和单位长度不定根重等 ;第 3类根系性状 ,在一定的氮素供应范围内 ,其生长量随供氮浓度的提高而增加 ,但供氮浓度进一步增加其增幅变小 ,如每株根干重和不定根总长度。2抽穗期根系性状中 ,每株不定根数主要取决于无效分蘖期 ,其次是有效分蘖期 ,再次为拔节长穗期 ;每株根干重和不定根总长度主要取决于无效分蘖期 ,其次是拔节长穗期 ,再次为有效分蘖期。3无效分蘖期是影响每株根干重、不定根数和不定根总长度生长的主要生育阶段 ,根系增加量的不同是由其生长速率不同所致     

抽穗期干旱复水对机插水稻抗氧化酶活性及根系活力的影响

[目的]研究抽穗期干旱复水对机插水稻品种抗氧化酶活性及根系活力的影响,探讨不同水稻品种间抗旱性的差异,以期为抗旱品种筛选及水稻高产机制研究提供理论参考.[方法]以南方稻区常用的11份水稻品种为试验材料,抽穗期采用开沟放水、自然落干方式进行干旱处理,待土壤水含量降至土壤饱和水含量的50%~60%时开沟灌入2~3 cm水层进行复水处理,复水后3 d取样测定叶片的叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量及根系活力等指标,对比品种间的生理特性差异并进行相关性分析和聚类分析.[结果]不同品种抽穗期叶片的叶绿素含量存在差异,主要以叶绿素a的差异最明显,其中两优早17的叶绿素a含量(4.59 mg/g)最高,其次为中佳糯(4.30 mg/g).中佳早18和湘早籼32号的超氧化歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性较强,但其MDA含量也较高,可能受环境胁迫的影响较大.抽穗期干旱后复水条件下11份水稻品种根系活力排序为两优早17>24d61>陆两优996>中佳糯>湘早籼32号>珍桂矮1号>24d44>湘早籼24号>中佳早18>株两优819>中早39.叶片各生理指标的相关性分析结果表明,根系活力与叶片总叶绿素含量呈显著正相关(P<0.05),与抗氧化酶活性呈负相关.聚类分析结果表明,11份水稻品种可分为三大类,第Ⅰ类为干旱敏感型,分别为24d44、株两优819、中早39、湘早籼24号、24d61和湘早籼32号,该类型的根系活力和叶绿素含量较低;第Ⅱ类为中度抗旱型,包含珍桂矮1号、陆两优996和中佳早18,该类型总叶绿素含量较低但根系活力较强;第Ⅲ类为抗旱基因型,包括中佳糯和两优早17,该类型具有较高的光合色素含量和根系活力.[结论]根系活力和叶绿素含量是抗旱品种筛选的重要指标,其中两优早17和中佳糯是抗旱基因型品种,适合在我国南方丘陵缺水地区推广种植.     

激素和损伤处理对烟草根系发生及抗氧化酶活性的影响

探讨外源激素及损伤处理对烟草根系的影响,为烟草(Nicotiana tabacum L)的优质栽培提供科学依据。以云烟87为材料,采用盆栽试验,设置不同激素和损伤处理,研究了激素和损伤处理对烟草根系发生及抗氧化酶活性的影响。结果表明:单独施外源激素IBA或ETH对不定根发生无显著作用,但两者混合后能促进不定根的发生;损伤处理及激素处理均对不定根生长及根系活力具有促进作用,且两者结合后效果更好;在抗氧化酶活性上,不定根与原生根的影响规律基本相反。这为进一步探索激素及损伤诱导对烟草根系的影响奠定了一定基础。     

不同浓度和分子量腐植酸对玉米幼苗根系和抗氧化系统的影响

为研究不同腐植酸对玉米幼苗根系和抗氧化系统的影响,选择未分级(HA)、低分子量(<1 000 Da)和高分子量(>50 000 Da)腐植酸进行水培试验,设置低(0.2 g/L)、中(0.4 g/L)和高(0.6 g/L)3个浓度处理,以不添加腐植酸为对照(CK),研究不同腐植酸对玉米根系参数、营养元素含量、可溶性蛋白、GSH、T-SOD、POD的影响。结果表明,0.6 g/L未分级腐植酸刺激根系生长和促进铁的吸收作用最显著,总根长、根系体积、根系表面积和铁含量与CK相比显著提高252.73%、98.04%、540.10%和39.79%;0.2 g/L高分子量腐植酸促进根系对氮、磷、钙和镁等元素的吸收并显著提高其可溶性蛋白含量,0.6 g/L低分子量腐植酸促进根系吸收锰和锌的效果最好;与CK相比,0.2 g/L和0.6 g/L腐植酸处理的根系可溶性蛋白含量显著增加54.97%～157.76%,0.2 g/L低分子量和未分级腐植酸在显著增加根系可溶性蛋白含量的同时更有利于保持T-SOD、POD活性,腐植酸显著降低根系GSH含量,低分子量腐植酸随浓度增加GSH含量升高。综合分析...     

NaCl处理对竹柳苗根系活力及抗氧化酶活性的影响

[目的]通过研究不同浓度NaCl胁迫对竹柳种苗根系活力、抗氧化酶活性的影响来评定其耐盐性,为竹柳向滩涂引种提供理论基础。[方法]对竹柳苗进行4个不同浓度下的NaCl处理,测定每个浓度下的根系活力与抗氧化酶的活性。[结果]随着NaCl浓度的升高,竹柳苗的根系活力先增大后减小。竹柳苗叶中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性都随着NaCl浓度的增加先增大后减小,当浓度超过0.5%时活性明显低于对照;叶片中丙二醛(MDA)含量先降低后升高。[结论]竹柳具有一定的耐盐性,有向滩涂引种的潜力。     

免耕对水稻根系生长及根际环境的影响Ⅲ 免耕对水稻根际pH和养分含量的影响

【研究目的】探讨免耕对水稻根际pH值和养分含量的影响;【方法】以金优253为材料进行盆栽试验,测定水稻在免耕、常耕、分根栽培三种条件下其根际和非根际的pH值和养分含量;【结果】水稻根际pH值小于非根际土壤,免耕水稻或免耕侧水稻根际和非根际pH值的差值总是大于常耕水稻或常耕侧水稻。根际碱解氮和有效磷含量高于非根际土壤,其速效钾含量却低于非根际土壤。免耕水稻或免耕侧水稻根际的碱解氮含量比常耕水稻或常耕侧水稻的低,而其速效钾和有效磷含量比常耕水稻或常耕侧水稻的高。但是,根际与非根际的碱解氮、有效磷和速效钾含量的差值均表现为免耕水稻或免耕侧水稻小于常耕水稻或常耕侧水稻;【结论】免耕水稻根系活动强于常耕水稻。