缺磷对不同基因型花生根系形态及磷效率的影响

研究结果表明：缺磷条件下，在４种基因型花生中９４－９，Ａ１３４６植株生长受抑制的程度小，根／冠比、根长、根表面积、根瘤数增加幅度大；４种基因型花生的磷效率都有所提高，但磷高效基因型花生的９４－９、Ａ１３４６提高幅度较大，而磷低效基因型花生Ａ３９５、Ａ１５４２提高幅度较小，说明９４－９、Ａ１３４６对磷的适应能力较强。     

磷胁迫不同基因型大豆根系生长和吸磷动力学反应

在控磷水培条件下，研究了３个基因型大豆（长农４号，长农５号和吉林２７号）其根生长特点和吸收Ｈ２ＰＯ４＾－动力学参数的变化。随供磷水平降低，各基因型大豆冠／根比减小，根吸Ｈ２ＰＯ４＾－动力学参数Ｋｍ、Ｃｍｉｎ降低，Ｉｍａｘ提高。     

缺磷胁迫对长豇豆幼苗乙烯产生量的影响

【目的】探讨乙烯在长豇豆幼苗耐缺磷胁迫中的作用。【方法】选用3个耐缺磷程度不同的长豇豆品种芦花白（耐缺磷）、香港青（中间类型）、二芦白（不耐缺磷），采用水培方式，设置供磷（＋P）和缺磷（－P）2个处理，研究其幼苗各部分在缺磷胁迫下乙烯产生量的变化。【结果】缺磷胁迫下长豇豆幼苗根系乙烯产生量升高，升幅芦花白>香港青>二芦白；老茎叶乙烯产生量升高，升幅二芦白>香港青>芦花白；最嫩完全展开叶乙烯产生量也升高，其中升幅芦花白>二芦白>香港青；嫩茎叶乙烯产生量有变化，但幅度较小。【结论】缺磷胁迫下长豇豆幼苗根系和老茎叶乙烯产生量升高可能导致植物根系和茎形态结构的变化，增强植物获取磷的能力和根系清除活性氧的能力，增强了植株对水分和养分的吸收运输能力，从而增强适应缺磷胁迫的能力。     

油菜根系质膜H+-ATPase活性对缺磷胁迫的反应

采用两相法分离水培油菜根系细胞膜,并测定了细胞膜H -ATPase水解活性.结果表明,与供磷植物相比,活体条件下,缺磷处理植株根系大量分泌H 并被钒酸盐抑制,缺磷处理植株磷含量明显下降.细胞膜纯度达90%以上.离体条件下,缺磷和对照植株细胞膜H -ATPase的最佳pH值均为6.0左右;缺磷油菜根系细胞质膜上H -ATPase水解活性和Vmax略有升高,Km和对钒酸盐的敏感性则降低.表明油菜根系细胞膜H -ATPase水解活性升高是其适应缺磷的一种生理机制,通过提高H -ATPase的活性很可能促进有机酸的分泌,从而活化根际土壤中被固定的磷.     

磷胁迫条件下小麦、蚕豆根系分泌物对红壤磷的活化*

 通过室内盆栽试验研究了磷胁迫下小麦、蚕豆根系分泌物对石灰岩和玄武岩母质上发育的红壤中磷的活化效果。结果表明：在培养至第7 d时,小麦单作、蚕豆单作、小麦蚕豆混作的根系分泌物处理与对照相比,石灰岩母质上发育的红壤有效磷分别提高29.51%,22.16%,23.91%,玄武岩母质发育的红壤有效磷分别比对照提高6.3%,31.19%,31.20%。加入根系分泌物后的2种土壤在培养过程中土壤中的磷酸铝盐（Al-P）和磷酸铁盐（Fe-P）含量有所降低,闭蓄态磷（O-P）和磷酸钙盐（Ca-P）含量变化不大。可能的原因为根系分泌物通过对土壤中无机磷的Al-P和Fe-P的活化从而提高了土壤中磷的有效性。     

不同花生品种磷吸收速率和根系形态对低磷胁迫的响应

为研究不同花生品种对低磷胁迫的适应能力,本试验选用10个花生品种,其幼苗分别在足磷(0.6 mmol/L KH2PO4)和低磷(0.01 mmol/L KH2PO4)营养液生长16～18 d,将生长16 d的幼苗移入磷浓度为0.2 mmol/L KH2 PO4的营养液中处理,测定单株磷吸收速率,取生长18 d的幼苗用以...     

缺磷条件下玉米根系酸性磷酸酶活性的变化

在水培条件下研究了玉米根系酸性磷酸酶的活性与磷营养的关系。结果表明：①从根尖到根基，根组织内的酸性磷酸酶活性逐渐降低，生理代谢最旺盛的根尖部其酸性磷酸酶的活性也最高；②根尖部酸性磷酸酶的活性不随介质磷供应水平的变化而改变，但在根的基部和中部较老的部位，其组织内酸性磷酸酶的活性在低磷供应条件下明显高于高磷处理。③玉米根系分泌的和根表皮细胞质外体的酸性磷酸酶活性沿根轴从根尖到根基也呈递减趋势，但并不随介质中磷浓度的降低而提高。这意味着根系分泌及根质外体的酸性磷酸酶是否能作为玉米磷高效的生理基础之一？胞内酸性磷酸酶是否参与植物体内磷的再运转及在其中的可能作用还需进一步研究。     

水分胁迫下为磷营养对小麦根系发育的影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦根系生理特性影响的研究，结果表明：随着水分胁迫程度的加剧，无论施肥与否，小麦根系均表现出体积减小，干物质积累减少，极系长度缩短，根系活跃吸收面积减小，根系活力下降的趋势，尤其在严重水分胁迫下，这种表现就更加突出。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根长度、根系活跃吸收面积和根系活力；而在严重水分胁迫条件下施氮可导致根干重和根体积的明显下降，在轻度水分胁迫下施氮对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。在水分胁迫条件下，施用肥料，特别是磷肥，可以明显增强作物对干旱水环境的适应能力，提高作物的抗旱性。     

不同基因型春小麦根系对低磷胁迫的生物学响应

选用3个春小麦品种(加春1号、2号、4号)作为试验材料,研究了低磷胁迫下不同基因型春小麦根系的形态学与生理学特征,结果表明:(1)在缺磷环境中,小麦的根重、根数、总根长、总吸收面积、根活力、根系SOD及POD活性、根系活性吸收面积均明显降低,但根冠比与根系分枝密度明显增加。不同基因型间变化趋势相似,但变化幅度存在明显差异。(2)根系的形态与生理学特征存在着明显的基因型差异,而且在低磷水平下这种差异表现的更为突出。表明作物品种之间对磷胁迫反应存在差异。(3)根系形态学和生理学特征可以作为筛选高效吸磷小麦品种的参考指标。在供试的三个基因型中,加春1号对低磷环境的适应性最强。     

植物磷胁迫条件特异性表达基因研究进展

磷是植物生长发育必须的元素,然而多数土壤中可利用磷的含量却很少能满足作物的需要,因而作物磷素营养研究成为广泛研究的课题。目前,磷素营养的研究已深入到分子水平。在磷缺乏时,植物根和茎中发现了许多磷缺乏特异性表达的基因,包括高亲和力磷转运子、有机酸的分泌相关基因、酸性磷酸酶、TPSI1/Mt4基因家族等。这些磷缺乏特异性基因的表达对植物吸收利用磷起到重要作用。磷缺乏特异性表达基因的研究为了解植物适应磷胁迫的机制、提高磷利用率改良作物奠定了基础。     

不同根构型大豆对低磷的适应性变化及其与磷效率的关系

 【目的】探讨土壤低磷胁迫下大豆的根形态、构型适应性变化的基因型差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【方法】采用具有不同根构型和磷效率的51个大豆品种,分别在广东省博罗县和英德县两个试验点的酸性缺磷红壤上,分春播和夏播两个季节进行田间试验,测定低磷、高磷处理下根形态、构型的差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【结果】低磷处理下供试大豆基因型间生物量和产量具有极显著的基因型差异;供试大豆基因型的根形态、构型与磷效率密切相关,浅根型大豆根系具有合理的三维空间分布和较长的总根长,其磷效率和产量最高;低磷条件下,浅根构型和深根构型的大豆基因型根构型可塑性最小,中间根构型的大豆供试材料根构型最不稳定,可塑性最大。【结论】缺磷是供试酸性红壤上大豆生长的主要限制因子之一,大豆具有适应低磷土壤的遗传潜力;土壤中磷的有效性等环境因素对根构型具有调节作用;具有较好根形态构型的大豆基因型有利于从耕层土壤中吸收有效磷和其它养分,其产量和磷效率均较高。     

植物忍耐低磷胁迫机理的研究进展

利用和挖掘作物自身磷高营养效率的能力,以改良作物磷营养性状,已成为植物磷素营养研究的重点和热点。论述了低磷胁迫下植物根系形态、根系分泌物以及磷的跨膜运输和体内转运等方面的适应性变化,总结了目前与磷高效营养性状有关的基因定位和克隆的研究进展,进而揭示出植物低磷胁迫忍耐机理。     

不同苹果砧木对持续低磷的响应及适应性评价

【目的】研究7种苹果砧木幼苗对低磷胁迫的响应特征,评价不同砧木的低磷适应性,为耐低磷苹果砧木的选用及磷高效利用生理机制的研究提供理论依据。【方法】以生产中常用的5种苹果矮化砧木（‘T337’‘Nic29’‘Pajam2’‘B9’‘71-3-150’）、半矮化砧木‘青砧2号’（Qingzhen 2）和乔化砧‘山定子’（Malus baccata (L.) Borkh.）为材料,通过盆栽沙培试验的方法,研究各砧木在正常供磷和低磷条件下树体生长、光合作用、叶片形态及根系构型、生物量积累、磷吸收利用及转运分配的差异。【结果】低磷条件下,‘T337’‘Nic29’‘Pajam2’和‘山定子’的地上部生长和植株生物量积累显著下降,‘山定子’和‘青砧2号’的平均叶面积显著降低,其中‘山定子’的叶片SPAD值与正常供磷相比下降了9.47%。与对照相比,低磷条件下‘B9’的平均叶面积、叶片长度和叶片宽度均显著升高,‘71-3-150’和‘青砧2号’的叶片SPAD值显著提高,‘B9’‘71-3-150’‘Nic29’和‘青砧2号’的F₀显著升高,F_v/F_m显著降低,‘71-3-150’下降最明显。‘T337’‘Nic29’‘山定子’和‘青砧2号’在低磷条件下根系生长均受到明显抑制,根系总表面积、总根长显著降低,其中‘T337’降幅最大;‘B9’和‘71-3-150’的根系总表面积和根总体积均显著增加,植株根冠比显著提高,其中‘71-3-150’根冠比增幅最大,是对照的1.54倍。低磷条件下,‘71-3-150’‘Nic29’‘Pajam2’‘山定子’和‘青砧2号’的磷利用效率和磷转运系数降低,‘71-3-150’‘Nic29’‘Pajam2’和‘山定子’的地上部磷累积量减少,而根系磷含量和累积量高于对照,‘71-3-150’的根系磷累积量增幅最大。采用最大方差法正交旋转得出与耐低磷性最相关的13个主成分因子,利用隶属函数对13个主成分因子进行综合评价,结合聚类分析可以将7种苹果砧木分为4种耐性类型：第Ⅰ类为耐性强的砧木（‘B9’和‘71-3-150’）,第Ⅱ类为耐性较强的砧木（‘T337’和‘青砧2号’）,第Ⅲ类为耐性较弱的砧木（‘Nic29’和‘Pajam2’）,第Ⅳ类为耐性最弱的砧木（‘山定子’）。【结论】低磷条件下,苹果砧木通过减少叶片光合作用的物质消耗,增加植株根系磷累积量,促进根系发育,提高植株根冠比,以适应低磷环境;不同砧木的适应能力存在显著差异。     

Responses of Legumes to Phosphorus Deficiency

Phosphorus deficiency is a universal problem in most world soils. Furthermore, of all nutrients, shortage of phosphorus has the biggest impact on legumes, therefore, lots of studies were carried out for identifying responses of legumes to shortage of phosphorus. They concluded that to maintain improved growth under phosphorus defioiency oonditions plants develop two major mechanisms： （i） Phosphorus acquisition （root morphology, root exudation and phosphorus uptake mechanisms）, （ii） Phosphorus utilization （internal mechanisms associated with better use of absorbed phosphorus at cellular level）. The aim of this brief review is to elucidate root morphological ohanges and rhizophere aoidification to phosphorus deficiency.     

拔节和挑旗期缺磷对两小麦品种体内磷分配的影响

 采用石英砂培养方法,研究了拔节和挑旗期缺磷对大穗型小麦CA9325和多穗型晋麦2号（JM2）生长后期体内磷分配和成熟期磷利用效率的影响。结果表明,随着生长的延续,两品种供磷植株的主茎、有效分蘖和整株中的磷含量均呈"S"型增加,峰值在灌浆期。两品种所有处理的植株主茎中的磷在整株中所占比例不断增加,而无效分蘖和根系中的磷所占比例不断下降。两品种缺磷植株的有效分蘖中磷含量也呈下降趋势;对照CA9325主茎的籽粒含磷量及其在主茎中所占比例高于有效分蘖;而对照JM2主茎的籽粒含磷量低于有效分蘖,这与二者分属不同穗型小麦有关。缺磷的两品种主茎和有效分蘖营养器官和颖壳中的磷含量均低于同期的对照植株,使得籽粒中磷占主茎和有效分蘖中磷的比例高于对照。尽管如此,主茎和有效分蘖的籽粒含磷量低于对照;到成熟期,两次缺磷均显著降低两品种的籽粒产量。供磷的CA9325磷吸收效率和各处理的CA9325的收获指数均高于JM2,但前者各处理的磷利用效率低于后者。对两品种小麦体内磷利用的差异进行了讨论。     

Genome-Wide Expression Profile of Maize Root Response to Phosphorus Deficiency Revealed by Deep Sequencing

Phosphorus （P） is one of the three primary macronutrients that are required in large amounts for plant growth and development. To better understand molecular mechanism of maize and identify relevant genes in response to phosphorus deficiency, we used Solexa/Illumina＇s digital gene expression （DGE） technology to investigate six genome-wide expression profiles of seedling roots of the low-P tolerant maize inbred line 178. DGE studies were conducted at 6, 24 and 72 h under both phosphorus deficient and sufficient conditions. Approximately 3.93 million raw reads for each sample were sequenced and 6 816 genes exhibited significant levels of differential expressions in at least one of three time points in response to P starvation. The number of genes with increased expression increased over time from 6 to 24 h, whereas genes with decreased expression were more abundant at 72 h, suggesting a gradual response process for P deficiency at different stages. Gene annotations illustrated that most of differentially expressed genes （DEGs） are involved in different cellular and molecular processes such as environmental adaptation and carbohydrate metabolism. The expression of some known genes identified in other plants, such as those involved in root architecture, P metabolism and transport were found to be altered at least two folds, indicating that the mechanisms of molecular and morphological adaptation to P starvation are conserved in plants. This study provides insight into the general molecular mechanisms underlying plant adaptation to low-P stress and thus may facilitate molecular breeding for improving P utilization in maize.     

穿龙薯蓣氮、磷、钾缺素症状研究

用砂培法,以盆栽穿龙薯蓣的根状茎为试材,对氮、磷、钾缺素症状进行了研究。结果表明:3种元素缺乏时均是下部老叶先表现出症状,且开花结实不正常,花少、果少、果枝短。缺氮时,老叶叶肉失绿,出现黄褐色病斑,严重时叶片全缘黄化焦枯,植株矮小,叶片小,分枝少,根茎萌芽少。缺磷时,老叶叶尖干枯或叶脉失绿后扩散到叶肉,叶片黄色、枯黄色和淡黄色错落出现呈“花叶”,后期叶色深绿。缺钾时,叶尖焦枯或叶缘随机分布褐色斑点,进而叶缘全焦枯,叶肉黄化,而叶基部保持绿色,全株叶片较稀疏,萌发的新根少。     

缺磷对大豆叶片显微结构及光合作用的影响

采用1/2浓度Hoagland营养液培养磷高效基因型大豆BX10和磷低效基因型大豆BD2,缺磷胁迫15 d后研究其叶片显微结构和光合作用变化的基因型差异及其关系。结果表明:缺磷胁迫下大豆叶片的显微结构发生了适应性变化,叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度与光合速率及磷效率相关性不大;BX10与BD2相比,磷效率高归功于其较大的光合面积、较多的栅栏组织细胞(光合作用的主要细胞)及其较大总液泡面积,即在缺磷胁迫下BX10在磷利用方面表现出了较高的细胞分裂和增生速度而不是细胞增大和伸长的速度。缺磷胁迫下叶片气孔保持一定的开度对维持光合作用的正常进行较为重要。