黑麦草根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药的效应

通过盆栽模拟试验,研究黑麦草Lolium multiforum的根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)的影响效应。结果显示,在供试OCPs含量(0~343.61 mg·kg~(-1))范围内,根系分泌物介导下植物-土壤-微生物系统(TR~2)对OCPs污染物的去除具有明显的促进作用:3个处理中,TR~2对OCPs的去除率最高(77.57%),较对照组(CK)高出33.49%,较土壤微生物活性被抑制的植物-土壤系统(TR1)高出58.16%。借助细菌计数法对根际微生物数量的检测结果则显示,相同污染水平下,TR~2系统里微生物数量最多,CK次之,TR1最少。说明黑麦草的根系分泌物对OCPs去除效果的促进作用可能与根际微生物种群数量的变化有关:根系分泌物的存在提高了根际微生物的种群数量,其降解效能随之提高。     

根系分泌物中糖和氨基酸对棉花枯萎菌的影响

通过对棉、陆地棉（抗、感棉花枯萎病品种）和海岛棉根系分泌物中葡萄糖、蔗糖及不同氨基酸成分和含量的测定表明：棉花感感病品种根分泌物中葡萄糖和蔗糖的含量是抗病品种的２￣３倍;在所测定的６个棉花品种中共含有１２种所基酸,其种类和含量依棉花品种不同而异。不同糖的浓度对菌落生长速度影响不大,但影响菌落的旺盛程度及色素的形成。在所商定的１２种氨基基酸中,丙氨酸、天冬氨酸、组氨酸、脯氨酸和异亮氨酸对棉枯萎菌的生     

大豆根系分泌物中氨基酸组分与抗大豆胞囊线虫的相关性研究

以5种对大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)不同抗性的大豆品种为试材.对其根系分泌物中的氨基酸组分进行测定,并对氨基酸组分与抗大豆胞囊线虫之间的相关性进行了分析.研究结果表明:感病品种根系分泌物能够刺激胞囊的孵化,而抗病品种根系分泌物对胞囊的孵化未表现明显刺激作用.同时,在研究不同抗性品种根系分泌物对SCN二龄幼虫趋化性的影响时还发现,感病品种根系分泌物对SCN二龄幼虫表现了明显的吸引性.在供试的5种大豆品种根系分泌物中共检测到了14种氨基酸,只有精氨酸和脯氨酸在抗感品种中均未检测到.根系分泌物中,氨基酸的总含量在感病品种中的平均表达量为87.90mg·L-1,显著高于在抗病品种中的平均表达量(26.77 mg·L-1),其中谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸等的表达量与抗病性呈一定负相关.而酪氨酸和半胱氨酸的表达量与抗病性呈一定正相关.     

铝胁迫对芝麻根系分泌物的影响

以2个芝麻品种( 豫芝8号和赣芝5号)为试验材料,用沙培方法研究了不同浓度铝处理后芝麻根系分泌物的变化.通过研究铝对芝麻电解质外渗率、根系分泌氨基酸和糖的影响,探讨了铝胁迫下植物根系的生理反应.结果表明,在铝胁迫条件下,芝麻根系电解质外渗率、氨基酸的分泌量和糖类的泌出量随铝离子浓度的升高而增加,且豫芝8号表现出对铝更强的敏感性.铝胁迫使芝麻根系分泌物的种类和浓度发生改变,与其缓解铝毒害相关.     

根系分泌物中糖和氨基酸对棉花枯萎菌的影响

通过对中棉、陆地棉（抗、感棉花枯萎病品种）和海岛棉根系分泌物中葡萄糖、蔗糖及不同氨基酸成分和含量的测定表明：棉花感病品种根分泌物中葡萄糖和蔗糖的含量是抗病品种的２～３倍;在所测定的６个棉花品种中共含有１２种氨基酸,其种类和含量依棉花品种不同而异。不同糖的浓度对菌落生长速度影响不大,但影响菌落的旺盛程度及色素的形成。在所测定的１２种氨基酸中,丙氨酸、天冬氨酸、组氨酸、脯氨酸和异亮氨酸对棉枯萎菌的生长略有刺激作用,精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、丝氨酸则有抑制作用。     

植物根系分泌物在重金属胁迫下的响应研究进展

植物在遭受重金属胁迫时,会改变根系分泌物的分泌情况来响应重金属胁迫.根系分泌物的变化与植物种类、重金属类型等多种因素有关.本文综述了重金属胁迫下,植物根系分泌物中有机酸、氨基酸、可溶性糖的变化以及这些组分的作用,为研究植物对重金属的耐受性和适应性,以及明确各组分的响应机制,提供理论依据.     

湿地植物香蒲根系抗氧化酶活性和根系分泌物对阿特拉津胁迫的响应

为探明阿特拉津胁迫下水生植物根系的生理响应特征,以典型湿地植物香蒲（Typha angustifolia L.）为研究对象,采用水培实验,研究阿特拉津（0、0.2、0.4 mg·L^-1和2.0 mg·L^-1）胁迫45 d对香蒲根系阿特拉津积累、抗氧化酶活性以及根系分泌物的影响。结果表明：阿特拉津可以在香蒲根系积累且显著降低香蒲生物量。随阿特拉津胁迫的提升,根系丙二醛（MDA）含量持续升高;超氧化物歧化酶（SOD）活性显著降低（P<0.05）,过氧化氢酶（CAT）活性呈先增加再降低趋势（P<0.05）,且在0.4 mg·L^-1时达到最大值,较对照提高123.7%;阿特拉津胁迫对谷胱甘肽（GSH）活性无明显影响。香蒲根系分泌物中检出的化合物种类随着阿特拉津质量浓度的升高而增多,主要包括烷烃、烯烃、酯、胺、醇、酚、酮和有机酸类化合物,其中烷烃类化合物种类最多且相对含量最大;高浓度阿特拉津胁迫（2 mg·L^-1）抑制酯类和醇类化合物的分泌,而提高酚类和有机酸类化合物的分泌量;根系阿特拉津含量、MDA含量分别与酚类和有机酸类的相对含量呈正相关关系。研究发现,阿特拉津胁迫诱导的氧化应激激活了香蒲根系的抗氧化防御系统,植物通过调节分泌物的组成和含量应对胁迫,最终降低了生物量的积累。     

病害胁迫下植物根系分泌物的响应及作用研究进展

根系分泌物是植物和土壤产生联系的重要介质,在植物与环境互作过程中发挥着至关重要的调控作用。综述了病害胁迫下根系分泌物在组成和含量2个维度的响应,以及这些差异响应在加重或减轻植物病害发展中的作用。根系分泌物组成和数量的变化取决于植物种类和品种、发育时期、植物生长基质和胁迫因素,一方面,根系分泌物能够作为化学信号物质调控土壤病原菌的活性,并能通过改变土壤微生态环境诱导土传病害的发生;另一方面,植物在受到病害胁迫时会分泌具有直接防御性质的抗菌化合物,还能通过根系分泌物招徕功能性的微生物,通过有益菌实现对病原菌的生物控制。可见,对病害胁迫下植物根系分泌物的响应及作用机制的揭示将在指导植物病害防控、改善生态农业管理、建立作物高产与环境保护相协调的综合管理体系方面发挥极其重要的作用。     

越橘根系分泌物中有机酸组分及动态变化

以三年生半高丛越橘品种"北陆"(Northland)为试材,利用高效液相色谱仪研究了不同时期越橘根系分泌物中有机酸的组分及含量.结果表明:越橘根系分泌物中有机酸主要为草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸、琥珀酸和乙酸,全年有机酸总量变化呈双峰曲线,第一高峰出现在7月份、第二高峰出现在9月份.     

草莓根系分泌物和腐解物中氨基酸的检测及其化感作用研究

运用ACCQ．Tag法测定了草莓根系分泌物和腐解物中8种氨基酸的含量,并研究了不同氨基酸对草莓根病病原菌的化感作用。结果表明：根系分泌物和腐解物水提液中氨基酸含量高于醇提液,检测出的6种氨基酸中．丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸和精氨酸对Fusarium oxysporum和Rhizoctonia solani的菌丝生长有明显的促进作用。苏氨酸、脯氨酸和精氨酸对F．axysporum有明显促进作用,天冬氨酸和谷氨酸对3种病原菌菌丝生长均有明显的抑制作用;谷氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、脯氨酸和精氨酸对Verticillium dahliae孢子萌发有明显促进作用,而苏氨酸对其孢子萌发有抑制作用。天冬氨酸和苏氨酸对F.axysporum的孢子萌发有明显抑制作用,谷氨酸对F.axysporum孢子萌发无明显作用,其余3种能明显促进F．axysporum孢子萌发。     

黑麦草对苯并[a]芘污染土壤的根际修复及其酶学机理研究

采用室内盆栽试验方法,研究了黑麦草（Lolium multiflorum L.）对多环芳烃苯并[a]芘污染土壤的修复作用。结果表明。土壤中苯并[a]芘的可提取态浓度随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态苯并[a]芘浓度的减少,提高了苯并[a]芘在土壤中的降解率,在1、10、50mg·k^-1苯并[a]芘处理浓度下,黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率分别达90．3％、87．5％、78．6％;而没有黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率则为79．3％、66。4％、55．6％。黑麦草根系增强了土壤中多酚氧化酶和脱氢酶的活性以及增加土壤中微生物碳的含量,从而提高植物对苯并[a]芘的降解率。植物的地上部也可积累少量苯并[a]芘,但植物对苯并[a磁的吸收不是黑麦草对其修复的主要机制。土壤自身具有修复苯并[a]芘的潜能．种植黑麦草具有强化土壤修复苯并[a]芭污染的作用．     

多环芳烃对土壤线虫和微生物生物量的影响

通过向土壤中添加不同浓度的3种多环芳烃(PAHs)蒽、2-甲基蒽和7,12-二甲基苯并[a]蒽,研究PAHs对土壤微生物生物量碳和土壤线虫的影响。结果表明,土壤微生物生物量碳随PAHs浓度增加而呈指数下降,说明PAHs可抑制土壤微生物活性。土壤线虫总数随PAHs浓度不同而变化,低浓度和高浓度条件下土壤线虫总数增加,中等浓度对土壤线虫总数无影响。土壤线虫中食植物线虫和食细菌线虫占总数的81.8%,PAHs加入后此两类线虫仍占绝对优势,占总数的77.0%-92.8%。但线虫营养类群发生变化,食植物线虫和杂食性线虫比例增高,而食细菌线虫和食真菌线虫比例趋于降低,这主要由PAHs对土壤微生物的影响所致。     

江苏句容地区土壤中多环芳烃的分布特征及来源

以江苏句容地区20个点位的土壤样品为试材,分析了该地区土壤中16种优控多环芳烃（PAHs）污染物的含量特征及污染水平。结果表明,该地区土壤中PAHs总量为5.15～375.19μg/kg,其中Flt含量最高,与西藏、北京、天津、汕头等地区相比,PAHs污染处于中等水平;土壤中PAHs以3环PAHs为主,主要单个污染物为Flt、Phe和Cry;秸秆焚烧、薪柴烹饪、燃煤取暖等人类活动是该地区多环芳烃主要来源因素,个别采样点因靠近交通干道,其多环芳烃主要来源于汽车尾气。     

铝胁迫下外源有机酸对油菜根系分泌物特性的影响

采用水培法,以耐铝型油菜品种核杂7号和铝敏感型油菜品种中农油6号为试验材料,研究外源有机酸(柠檬酸、苹果酸)对铝胁迫下油菜根系分泌物的影响.结果表明,耐铝型和铝敏感型两种油菜中,在20μmol/L外源有机酸处理下,苹果酸和柠檬酸对铝毒均有一定的缓解效果,但都不能完全消除铝对油菜生长的抑制作用.采用模糊隶属函数法对根系分泌物中氨基酸、柠檬酸等7个生理指标进行分析,并就柠檬酸、苹果酸、柠檬酸和苹果酸对缓解油菜铝胁迫的能力进行综合评价,发现在两种油菜中,有机酸表现出一致的缓解效果:苹果酸的缓解效果最好,其次是苹果酸+柠檬酸,缓解效果最弱的是柠檬酸.此外,外源有机酸对耐铝型油菜品种缓解铝毒的效果比铝敏感型油菜品种更好.     

植烟土壤和烟叶中多环芳烃的污染特征及污染源解析

【目的】分析贵州松桃县植烟土壤和烟叶中多环芳烃（PAHs）的含量及污染特征,并解析其污染来源,为烟区土壤 烤烟体系的环境评价、PAHs污染修复提供参考。【方法】2020年7月,分别采集贵州省铜仁市松桃县烤烟成熟期40个土壤样品和40个新鲜烟叶样品,测定了16种PAHs含量,分析土壤和烟叶中PAHs的组成特征,并解析其在土壤 烤烟体系中的污染来源。【结果】贵州松桃县植烟土壤中16种PAHs的总含量为166.74~989.43 μg/kg,平均含量为600.77 μg/kg,其中以3~5环PAHs所占比例较高（78.7%）;致癌性的∑₇PAHs含量为70.97~365.71 μg/kg,平均含量为221.13 μg/kg,占16种PAHs总含量的24.5%~62.7%,其中具有强致癌性的苯并(b)荧蒽（BbF）、苯并(k)荧蒽（BkF）和苯并(a)芘(BaP)的平均占比分别为5.18%,5.32%和6.03%;在松桃县烤烟烟叶中,16种PAHs的含量为502.79~2 217.15 μg/kg,平均值为1 011.23 μg/kg,其中4~5环PAHs占75.1%;致癌性的∑₇PAHs含量为293.53~1 730.72 μg/kg,平均含量为707.03 μg/kg,占16种PAHs总含量的56.0%~85.5%;其中具有强致癌性的BbF、BkF和BaP平均占比分别为10.19%,7.78%和39.96%。烟叶中的PAHs平均含量高于土壤。根据欧洲农业土壤中PAHs的控制标准,本研究有50%的土壤样品处于PAHs中度污染水平,45%的土壤样品处于PAHs轻度污染水平。诊断比例法解析表明,PAHs主要来源于当地工业生产活动、车用石油燃烧及煤炭、秸秆、木材的高温燃烧排放,最终通过大气沉降和叶面吸收进入土壤-烤烟体系;此外,烤烟种植和管理中塑料薄膜及肥料的使用也是土壤PAHs累积的重要来源。【结论】工业活动和农膜及肥料的使用,使贵州松桃县土壤 烤烟体系中PAHs出现累积,可能会对当地生态环境和居民（尤其是烟农）健康造成威胁,应当引起足够重视。     

单壁碳纳米管对紫花苜蓿根际土壤中PAHs降解及微生物群落的影响

为探究单壁碳纳米管（SWCNTs）对紫花苜蓿根际土壤中多环芳烃（PAHs）降解及微生物群落的影响,以高浓度PAHs污染土壤为供试土壤种植紫花苜蓿,并添加不同含量的SWCNTs,通过室内盆栽试验,分析了根际土壤中PAHs的降解效应及微生物群落响应。结果表明：添加0.5 g·kg^-1和5 g·kg^-1 SWCNTs使土壤中PAHs的去除率分别显著降低了3.43%和6.98%（P<0.05）,SWCNTs对PAHs降解的抑制作用主要来源于5环和6环高分子量PAHs。添加SWCNTs对紫花苜蓿生长并未产生毒害作用,当SWCNTs的添加量为5 g·kg^-1时,紫花苜蓿根长、地上部鲜质量和根鲜质量与对照（不添加SWCNTs）相比分别显著增加了21.44%、49.13%和100.00%（P<0.05）。qPCR和高通量测序结果表明,添加SWCNTs对土壤细菌生物量、丰富度和多样性无显著影响,但显著改变了土壤细菌群落组成。较高添加量的SWCNTs（5 g·kg^-1）显著降低了污染土壤中PAHs潜在降解菌属Phenylobacterium、Reyranella、Brevundimonas和Pseudorhodoferax的相对丰度。研究表明,添加SWCNTs抑制了根际土壤中PAHs的去除,尤其是5环和6环PAHs,同时改变了土壤中微生物群落,并且抑制了与PAHs降解相关的微生物。     

西瓜和水稻根系分泌物中糖和氨基酸对西瓜枯萎病病原菌生长的影响

以不同抗性西瓜品种以及化感水稻品种为试验对象,对其根系分泌物中可溶性糖和游离氨基酸的含量和组成进行分析,并研究了氨基酸对西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)生长的影响。结果表明:西瓜根系分泌物中的可溶性糖含量及游离氨基酸的含量和种类显著多于水稻根系分泌物中的,而感病西瓜品种根系分泌物中的又显著多于抗病品种根系分泌物中的。与感病西瓜品种相比,抗病西瓜品种根系分泌物中不含酪氨酸,水稻根系分泌物中不含天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和精氨酸这9种氨基酸。综合西瓜专化型尖孢镰刀菌孢子萌发和产孢能力两项测定结果,供试的8种外源氨基酸中丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸为主要促菌氨基酸;甲硫氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸均促进西瓜专化型尖孢镰刀菌孢子萌发却抑制其孢子产生,而丝氨酸为抑菌氨基酸。因此,水稻、西瓜根系分泌物在糖和氨基酸含量及组成方面存在的显著差异,可以使连作条件下西瓜单作和西瓜/旱作水稻间作对根际微生物的养分供应不同,对其生长的影响也随之改变,这为阐释连作条件下西瓜单作发病严重而间作发病减轻的机制提供了科学依据。     

亚热带地区农业土壤和植物中多环芳烃的分布

以汕头经济特区的农业土壤和蔬菜为例,运用气相色谱-质谱方法对美国EPA优控多环芳烃(PAH)进行定性、定量测定,分析了其在中国亚热带地区农业土壤和植物中的分布特征,讨论了影响其分布的主要因素.结果表明:该区农业土壤中的PAH以3环和4环为主,单个PAH以萘、菲、荧蒽和苯并[b]萤蒽为主;而植物中的PAH以3环为主,单个PAH以萘、菲为主.PAH可在0～100 cm的土层范围内有效移动和传输,其中表层土壤的输入比率要高于移动和传输的比率.影响PAH在土壤和植物中分布的因素除PAH本身的理化性质外,土壤的理化性质、植物种类和环境条件同时起重要的作用.     

甜菜与牧草间作对多环芳烃污染土壤的修复作用

通过盆栽试验方法,选择经济作物甜菜和牧草类黑麦草、苏丹草、香根草为供试植物,研究了甜菜与3种牧草分别间作及各自单作对多环芳烃(PAHs)菲、荧蒽、芘和苯并[a]芘污染土壤修复作用。结果显示:经6个月连续两茬种植试验后,所有种植植物的处理中土壤PAHs的去除率均高于无植物种植组,间作种植土壤PAHs的去除率高于单作,黑麦草、苏丹草、香根草与甜菜间作对土壤PAHs的去除率分别达到84.85%、79.96%、84.11%;在土壤污染条件下,间作模式更有利于甜菜生长;种植植物增强了土壤中多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性,间作模式下二者活性高于单作4.37%~43.07%,过氧化氢酶较多酚氧化酶对PAHs土壤污染更敏感,可作为关键酶用于评价土壤PAHs污染状况。在不影响农业生产的前提下,修复植物牧草和经济作物甜菜间作种植模式显著提高了土壤PAHs的降解率。