铝诱导黑麦的根尖分泌有机酸

虽然较多的研究已发现黑麦对铝毒害的忍耐能力较强，但是有关黑麦对铝毒害的抵御机理的报告很少。为了阐明黑麦（品种：King)对铝毒害的抵御机理，本研究探讨了黑麦的根系有机酸分泌的特性及其作用，铝能够诱导黑麦的根系分泌柠檬酸和苹果酸。柠檬酸主要从距顶端0－5mm的根尖分泌。有机酸的分泌量随着处理的铝浓度(0,50,100,300μmol/L AlCl3）和处理的时间（0．5，1，3，5h）的增加而增加。0，50，100，300μmol/L的AlCl3处理根尖3h后，从根尖分泌的柠檬酸和残留在根尖中的柠檬酸之和随着处理的铝浓度的增加而增加，而各处理间的苹果酸总量无显著差异。50μmol/L的柠檬酸或者400μmol/L的苹果酸能够消除50μmol/L 的AlCl3铝对小麦（Scout 66)根尖表面细胞的伤害。这些结果表明，铝促进柠檬酸的合成和柠檬酸、苹果酸从根尖的分泌是黑麦抵抗铝毒害的机理。     

铝胁迫下黑麦根尖分泌有机酸和钾离子的研究

采用药理学研究方法,研究了几种抑制剂和脱落酸对铝诱导黑麦根尖分泌有机酸和钾离子的影响。结果表明,在铝(100、200、300μmol/L AlCl3)胁迫下,根尖分泌柠檬酸、苹果酸和钾离子,且随着铝处理浓度的增加其分泌量显著增加。阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛(0.1、0.2 mmol/L)抑制根尖在铝(200μmol/L AlCl3)胁迫下分泌有机酸的同时,也抑制根尖分泌钾离子;钾离子通道抑制剂四乙基铵(20、40 mmol/L)和铯(10、20 mmol/L CsCl)在抑制根尖分泌钾离子的同时,也抑制铝诱导的有机酸分泌。25、50μmol/L的ABA处理后,铝诱导的有机酸分泌和钾离子的分泌均显著增加。但是,铝诱导的有机酸分泌在受到阴离子通道抑制剂尼氟灭酸(0.4、0.8 mmol/L)处理抑制后,钾离子的分泌并不减少;铝胁迫下根尖分泌的钾离子在ATP酶抑制剂钒酸钠(0.25、0.50、2.00 mmol/L)处理后受阻的同时,有机酸的分泌却显著增加。这些结果说明,钾离子是铝诱导黑麦根尖分泌有机酸的陪伴离子,而并非有机酸分泌的调控因子。     

外源有机酸缓解水稻幼苗根系铝毒的生理机制

以4种杂交水稻品种为材料,进行溶液培养,测定了不同Al胁迫处理下发芽期幼苗的根长、根重、根电导率以及根系线粒体中重要的活性氧清除酶POD、CAT和APX的变化,研究了水稻幼苗对外源有机酸和Al毒响应的生理机制。结果表明:1.5mmol/L Al胁迫下水稻幼苗根系受到轻微伤害,同时POD和APX活性明显增加,CAT活性变化不大;而添加有机酸后,Al胁迫得到明显缓解,其中琥珀酸的缓解效果最为明显,柠檬酸、苹果酸、柠檬酸 琥珀酸的效果表现出品种的特异性;且加入外源有机酸后,POD和APX活性呈下降趋势,CAT的活性变化相对较小。表明Al胁迫引起水稻根细胞线粒体中活性氧代谢平衡发生变化,而有机酸的加入调节了Al胁迫下根系细胞线粒体中活性氧清除酶的活性,从而缓解了发芽期水稻幼苗的Al毒。     

铝胁迫下外源抗坏血酸对水稻幼苗抗氧化性能的影响

为探讨外源抗坏血酸(AsA)对铝胁迫下水稻抗氧化损伤的效应,以滇优35号(杂交稻,粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究外源AsA对不同铝浓度(0、50、100、200、400μmol·L^-1)胁迫下水稻根尖H₂O₂含量及抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。结果表明,水稻根尖氧化损伤程度随铝浓度的递增而加剧,与对照相比,400μmol·L^-1铝胁迫可导致水稻根尖H₂O₂和MDA含量增加1.53和3.16倍,脯氨酸含量、SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.73、1.39、1.42、1.76和1.56倍,内源AsA含量减少0.53倍;而施用外源AsA处理的根尖H₂O₂和MDA含量只增加1.04和2.69倍,内源AsA含量减少0.46倍,脯氨酸含量增加1.96倍,SOD、POD、APX和CAT活性分别增加1.48、1.63、1.90和1.89倍。综上所述,外源AsA可通过增强渗透调节物质含量来维护质膜结构的完整性...     

水杨酸对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响

以"西农优1号"水稻品种为材料,研究了水杨酸(SA)预处理对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响,结果表明:0.5 mmol·L-1 SA预处理可减缓水稻幼苗的电解质渗出,降低MDA含量和超氧阴离子产生速率,提高高温胁迫下水稻幼苗体内过氧化氢、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、抗坏血酸和GSH的含量.表明SA预处理可提高高温胁迫下水稻幼苗的抗热性.     

镉胁迫对水稻幼苗生长和根尖细胞分裂的影响

研究了镉(Cd)对水稻幼苗生长、根尖细胞有丝分裂及染色体畸变的影响。结果表明,随着Cd浓度增加和处理时间延长,水稻幼苗根的生长及根尖细胞有丝分裂指数明显降低。Cd使有丝分裂中期细胞所占比例相对增加,前期、后期、末期细胞相对减少。Cd能诱导染色体产生多种类型的畸变,染色体畸变率随着Cd处理浓度的增加和处理时间的延长而升高,呈现明显的剂量-效应和时间-效应关系。1～10μmol L-1Cd胁迫24 h后,水稻根尖畸变主要有C-有丝分裂、染色体桥,占总畸变率的32.64%～78.29%;25～200μmol L-1Cd胁迫24～72 h后,水稻根尖细胞中染色体粘连、断片和微核占较大比例,占总畸变率的76.44%～93.96%。研究表明,Cd对水稻根尖分生细胞有丝分裂具有阻滞作用,并诱发染色体畸变率的显著升高。     

铝毒胁迫下植物的响应机制

铝(Al)毒胁迫会引起植物一系列的生理生化响应。本文针对Al毒胁迫下植物的不同响应机制展开了综述,分别介绍了根系有机酸的分泌、根表黏胶物质、细胞壁成分的变化及pH和酚类物质的变化与抗Al性的关系,尤其以细胞壁胼胝质的形成为重点给予了详细的论述。最后结合Al毒的研究现状,为未来相关领域的研究提出了自己的一些看法。     

硅对减轻水稻的铝胁迫效应及其机理研究

通过分析溶液中Al离子形态变化和根内Al的分布 ,探讨Si对减轻水稻Al胁迫的效应及其机理。结果表明 ,pH4.5的溶液培养条件下Al在短时间内即可明显地抑制水稻根系的生长 ,加入不同形态的硅酸可有效地减轻Al对水稻的胁迫 ,根的伸长量接近或达到对照处理的水平。加Si降低了溶液中单质态Al离子的浓度 ,改变了溶液中Al的形态。分子筛柱层析分离和离子交换树脂吸附分析发现 ,溶液中产生了新的Al化合物 ,阳离子交换态Al的比率由 78%降低到 48% ,而交换态Si的比率由 0 %增加到 20%。Al主要聚集于根质外体特别是细胞壁中 ,加入低分子态硅酸增加了根全Al和质外体Al的含量 ,但是却降低了细胞壁Al的含量 ,而加入高分子态硅酸明显地降低了根全Al、质外体、共质体和细胞壁Al的含量     

铝胁迫对决明属水土保持牧草幼苗根系的影响

耐铝能力对红、黄壤山区水土保持牧草的生长具有重要影响。AFT2 2 17(C .nictitans)、CPI3 472 1(C .rotundi folia)和CPI8613 4(C .rotundifolia)三个决明品系水土保持牧草耐铝能力均较强 ,但对Al3+ 敏感性有差异 ,按反应强弱排序为 :CPI8613 4>AFT2 2 17>CPI3 472 1;经 6个Al浓度梯度处理 ,从主根长、侧根数、根细胞质膜透性等指标分析 ,三个决明品系中CPI3 472 1的幼苗耐铝能力相对较强 ,AFT2 2 17、CPI8613 4耐铝能力稍弱 ,铝毒临界值前者为 60mg/L ,后两者为 40mg/L。同时试验表明决明品系水土保持牧草的根系需要适量铝的刺激 ,才能生长得更好     

Cd胁迫下长白落叶松幼苗根系有机酸的分泌研究

用A1层暗棕壤栽植长白落叶松幼苗(1 a生和2 a生),1个月后用CdCl2溶液对土壤进行Cd胁迫处理,使土壤Cd2+浓度分别达1、2、4、8 mg kg-1,在胁迫处理后第3 d、10 d和30 d,分别采集上述两种幼苗的根际土壤样品,研究不同Cd胁迫程度(水平)和胁迫时间处理后,长白落叶松幼苗根系分泌的有机酸种类和数量,以期为系统研究有机酸在森林生态系统中的作用提供理论依据。结果表明,Cd胁迫促进1 a生苗根系分泌有机酸种类和数量增加,增加量因胁迫时间和胁迫程度而异;增加有机酸种类数量的胁迫时长顺序为30 d 3 d 10 d,即在一定胁迫程度范围内,苗木受胁迫时间较短、胁迫较重时新检出有机酸的种类较多。同样,在一定胁迫程度和胁迫时长内,苗木根系分泌有机酸总量随胁迫程度提高而增加,达到最大值后胁迫程度继续提高则分泌有机酸的总量降低。在其它条件一定时,随胁迫时间延长,根系有机酸分泌总量降低。在不同的胁迫时间,有机酸分泌量大多以3 d增幅最大;对于不同种类有机酸,苹果酸分泌量增幅最大,其次为柠檬酸或草酸。对于2 a生苗,大多数Cd胁迫处理也增加其根系分泌的有机酸种类数量,且在一定胁迫程度内有机酸分泌总量随胁迫程度增加而增加。     

铝胁迫下磷对水稻苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率的关系

选用两个耐铝性差异较大的水稻品种武运粳7号(耐铝品种)和扬稻6号(铝敏感品种)作为实验材料,利用水培铝-磷交替处理试验研究了磷对水稻铝胁迫下苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率之间的关系。结果表明,从水稻铝-磷交替处理下的生物量和根系形态等指标来看,P缓解了Al对两个水稻品种的毒害作用,且对敏感品种扬稻6号的缓解作用更加明显。铝-磷交替处理下,武运粳7号的体内磷含量显著高于扬稻6号的,而根部铝含量显著低于扬稻6号,因此武运粳7号体内的P/Al显著高于扬稻6号;同时,虽然两个品种间根表及根自由空间中Al浓度没有差别,而武运粳7号根表及根自由空间中P浓度显著高于扬稻6号,表现出耐铝品种更强的质外体解铝毒能力,这可能与武运粳7号较强的磷吸收效率有关。此外,与耐铝品种武运粳7号相比,铝敏感品种扬稻6号虽然磷吸收效率低,但利用效率高,即两个水稻品种的耐铝性与水稻的磷吸收效率和利用效率不一致,这为酸性土壤水稻育种提供了理论基础,即选育适应酸性土壤的水稻基因型不仅要关注其耐铝性还要关注其磷利用效率。     

酸铝胁迫下4个速生桉优良无性系的生长反应

采用砂土培育法研究不同的酸铝处理对几种桉树优良无性系（巨尾桉9号、巨尾桉12号、尾叶桉4号、韦赤桉3号）幼苗生长及膜透性等变化的影响。试验设: pH 3.0＋0 mg/L Al3+、 pH 3.0＋120 mg/L Al3+、 pH 4.0＋0 mg/L Al3+、 pH 4.0＋120 mg/L Al3+、 pH 4.8＋0 mg/L Al3+5个处理。结果表明,不同酸铝处理对4个桉树优良无性系形态、生长指标、含水率、叶绿素含量、质膜透性和脯氨酸含量等都产生不同的影响。与对照（pH 4.8＋0 mg/L Al3+）相比,pH 3.0＋120 mg/L Al3+处理对桉树幼苗的生长产生的抑制作用明显,叶、芽皱缩、变形,苗高、地径以及各器官含水率降低,质膜透性和叶绿素含量下降,桉树幼苗累积较多的脯氨酸。其中,巨尾桉广林9号对酸铝逆境的抗性优于其它3个无性系。4个桉树优良无性系抗酸铝逆境的能力强弱依次为: 巨尾桉9号巨尾桉12号 韦赤桉3号尾叶桉4号。因此,选育耐酸铝桉树无性系品系是改善南方富铝化酸性土壤林地生产力的重要策略之一。     

水稻苗期耐低磷基因型差异研究

采用难溶性磷酸盐Ca3 (PO4) 2 液相控释方法试验研究不同水稻品种 (系 )苗期耐低P基因型差异结果表明 ,各水稻基因型耐低P胁迫能力存在极显著差异 ,其中“汕优 6 3”、“IR74”、“汕优 16 1”、“IR70 6 17 4B B19 2”、“IR6 4”5个品种 (组合 )耐低P能力最强 ;“IR70 6 5 1 3B 3 2 2 2”、“IR71331 2B 2 1”、“南川”、“IR71379 2B 10 2 3 1”和“IR72 4 13 3R 2 6 2”5个品种 (系 )对低P胁迫较敏感 ;而“IR73384 11 7 8 3 2 3 3 3”、“IR73382 111 9 19 19 2 3 1 2”、“IR72 4 17 3R 6 2”、“IR36”、“IR72 4 17 3R 8 3”和“IR72 4 12 3R 11 3”6个品种 (系 )P效率则属中间型。     

铝胁迫下大豆根系脱落酸累积与柠檬酸分泌的关系研究

为探讨铝(Al)胁迫条件下脱落酸(ABA)调控植物根系有机酸分泌的机制,进行了ABA与Al诱导大豆根系柠檬酸分泌的关系试验。结果表明:1)外源ABA和ABA合成抑制剂fluridone分别提高和降低了Al诱导的大豆根尖ABA含量的增加,但对根系柠檬酸分泌量均无影响,ABA对根系内源柠檬酸含量和柠檬酸合成酶的活性也没有影响;2)分根试验表明,与Al直接接触的根部(Part A)内源ABA含量发生变化,且有柠檬酸的分泌,而不与Al直接接触的根部(Part B)内源ABA含量也发生变化,但没有柠檬酸分泌;3)Al胁迫下,大豆耐Al基因型柠檬酸分泌量远高于敏感基因型,但二者的内源ABA含量却没有差异;4)30μmol AlCl3处理,在0~12 h柠檬酸分泌速率和内源ABA含量随Al处理时间增加而增加,去除Al胁迫时(12~18 h),柠檬酸分泌速率继续增加,但内源ABA含量则迅速下降。综合以上结果,推测ABA不是通过提高Al诱导柠檬酸分泌来调控大豆耐Al性。     

Difference in response to aluminum stress among Tibetan wild barley genotypes

Wild barley (Hordeum sp.) germplasm is rich in genetic diversity and provides a treasure trove of useful genes for crop improvement. We carried out a comprehensive program combining short‐term hydroponic screening via hematoxylin‐staining of root‐regrowth procedure and filter paper–based evaluation of diverse germplasm in response to Al/acid stress using 105 annual Tibetan wild barley and 45 cultivated barley genotypes. Root elongation among the 105 Tibetan wild barley genotypes varied significantly after Al exposure, ranging from 62.9% to 80.0% in variation coefficients and 4.35 to 4.45 in diversity index. These genotypic differences in Al resistance were fairly consistent in both the hydroponic and filter paper–based evaluations: XZ16, XZ166, and XZ113 were selected as Al‐resistant genotypes, and XZ61, XZ45, and XZ98 as Al‐sensitive wild genotypes. Furthermore, significantly lower Al concentrations in roots and shoots were detected in the three selected Al‐resistant genotypes than in the three sensitive genotypes in the filter paper–based experiment. Meanwhile, XZ16 was the least affected by Al toxicity in regard to reduced SPAD value (chlorophyll meter readings), plant height, root length, dry biomass, tillers per plant, and chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) in the long‐term hydroponic experiment compared with the Al‐resistant cultivated barley cv. Dayton, while XZ61 had the severest stress symptoms.     

Effects of humic acid and Ca(NO3)2 on nutrient contents in pepper (Capsicum annuum) seedling under salt stress

This study was carried out in order to determine the effects of calcium nitrate (Ca(NO₃)₂) and humic acid (HA) applications on nutrient uptake of pepper seedling under salt stress in a plant growth room. Before sowing Demre variety of pepper seeds, 60?mM NaCI was added to each 300?cm³ pot. The experiment was ended at eighth week after the sowing. Applications of HA significantly affected K, Ca, Fe, Mn, Zn (p?p?3)₂ applications did not show a significant effect on Fe and Cu contents of pepper seedling. However, Ca(NO₃)₂ applications significantly affected N and P contents (p?<.05) and K, Ca, Mn, and Zn contents (p?相似文献   

施氮和干湿灌溉对水稻抽穗期根系分泌有机酸的影响

以水稻品种‘连粳7号’为试验材料进行盆栽试验,设置不施氮(0N,0 kg?hm-2)、中氮(MN,240 kg?hm-2)和高氮(HN,360 kg?hm-2)3种施氮水平及浅水层灌溉(0 k Pa)、轻度干湿交替灌溉(-20 k Pa)和重度干湿交替灌溉(-40 k Pa)3种灌溉方式,研究不同水氮处理对水稻抽穗期根系分泌有机酸总量和组分变化、氨基酸含量及水稻氮肥农学利用率与偏生产力的影响及其耦合效应,探索水氮耦合机理,为水稻氮素高效利用及根际生态提供理论及科学依据。结果表明:轻度干湿交替灌溉增加了水稻根系酒石酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、琥珀酸、总有机酸、氨基酸分泌量,分别较浅水层灌溉增加13.2%、8.7%、27.3%、40.0%、6.7%、6.3%及6.4%,水稻氮肥农学利用效率及偏生产力分别增加4.1%及1.7%,显著提高根系分泌有机酸及氨基酸含量;重度干湿交替灌溉减少水稻根系酒石酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、琥珀酸的分泌量,显著降低根系分泌有机酸总量、氨基酸含量及水稻的氮肥利用效率。同一水分条件下,施氮显著促进根系酒石酸、乙酸、苹果酸、琥珀酸的分泌,降低了草酸和柠檬酸的分泌量。根系分泌的酒石酸和琥珀酸含量在MN与HN间差异较小。分析表明,根系分泌有机酸总量、氨基酸、苹果酸及琥珀酸的供氮效应为正效应,轻度干湿交替灌溉效应及与供氮的耦合效应为正效应,而重度干湿交替灌溉效应及其与供氮的耦合效应则为负效应。根系分泌的柠檬酸、草酸与氮肥利用率呈显著与极显著正相关,乙酸与氮肥利用间呈显著负相关。结果表明通过轻度干湿交替灌溉与中等施氮调控发挥水肥耦合效应,可以促进水稻根系酒石酸、苹果酸、琥珀酸及氨基酸分泌,提高氮肥利用效率,从而促进水稻高产。     

PEG-6000模拟干旱对水稻幼苗期根系的影响

试验研究了不同PEG-6000浓度(0g·L-1、50g·L-1、125g·L-1和200g·L-1)对"湘丰早119"(耐旱)和"爱华5号"(干旱敏感)2个水稻品种的根体积、根粗、最长根长、侧根长、不定根长、根总长度、根数量、根系质膜相对透性和POD活性的影响。结果表明:耐旱水稻品种和敏感水稻品种根部的形态指标除根数量外都受严重干旱(200g·L-1PEG-6000)抑制,敏感品种更为明显;形态指标在各浓度PEG-6000处理下随着处理时间的延长而增大,且这些指标一般在不同浓度PEG处理3～4d后产生明显差异;根系POD活性随处理浓度升高而增大,随处理时间延长,耐旱品种POD活性的上升速度大于敏感品种;根系质膜相对透性随处理浓度升高而增加,随处理时间延长而增大,敏感品种的质膜相对透性高于耐旱品种;耐旱品种的根系较敏感品种更粗、更长,根系茁壮程度优于敏感品种。根数量和根系质膜相对透性不应作为耐旱选择指标。