铝逆境下植物根系有机酸的分泌及其解铝毒机理

铝元素是限制酸性土壤中作物产量的一个重要因子,本文根据铝逆境下植物根系有机酸的分泌及其解铝毒机理研究现状,详细地论述了铝逆境下植物有机酸的分泌方式及其解铝毒机理,并对铝胁迫下植物根系分泌的有机酸种类及调控其分泌的主要因素等做了介绍,提出了铝逆境下植物有机酸解铝毒的研究方向。     

RP-HPLC法测定植物根系中有机酸含量

利用反向高效液相色谱法(RP-HPLC)测定植物根中低分子量有机酸含量,结果表明:相对标准偏差为1.02%~2.5%,回收率为97.6%~105.3%。该方法简便快速,选择性好,准确,精度高。     

岩溶地区典型蕨类植物卷柏根系分泌有机酸特征

岩溶地区土壤中Ca²⁺浓度普遍较高,探明植物对高钙环境的适生机制是实现岩溶地区植被恢复的重要基础。以岩溶地区先锋植物卷柏(Selaginella tamariscina)为研究对象,以添加Ca(NO₃)₂的方式,设置0、5、30、70、100、200、300 mmol·L^-1的Ca²⁺浓度梯度,采用砂培方式模拟岩溶地区的钙环境,利用气相色谱—质谱联用仪按照相似度达90%分析检测有机酸组成,分析高钙环境对植物根系分泌物的影响。研究结果表明:Ca²⁺浓度变化过程中,植物根系分泌有机酸中稳定存在的成分为棕榈酸、油酸、硬脂酸;在缺乏Ca²⁺的情况下,植物会分泌肉豆蔻酸、正十五烷酸等低浓度有机酸,并提高3种稳定有机酸的质量分数;在高钙环境下,根系分泌有机酸的种类会减少,3种稳定有机酸的质量分数也下降,但当Ca²⁺浓度达到100 mmol·L^-1后3种稳定有机酸的质量分数变化幅度趋于稳定;在高钙环境下,岩溶地区的先锋植物卷柏根系分泌有机酸质量分数相对降低,但能保持在一个稳定范围内,是根系分泌有机酸对高钙环境的适应机制。     

铅胁迫下杨梅根系分泌有机酸的研究

以1年生东魁杨梅Myrica rubra‘Dongkui’嫁接苗为材料,采用简单溶液收集法收集杨梅根系分泌物,用离子交换树脂从其中分离提取有机酸,用高效液相色谱测定其组成和质量分数。结果表明,在铅胁迫下能检测出酒石酸、草酸、柠檬酸和苹果酸,而对照只检测到酒石酸。杨梅根系苹果酸的分泌量随着铅浓度的升高而逐步增加,在6mmol·L^-1硝酸铅时,其根系分泌的苹果酸达到最高值（0.475±0.1360μg·g^-1）,表明铅胁迫能够持续刺激苹果酸的分泌,因而杨梅根系分泌苹果酸可能是抗重金属铅的重要机制之一;而杨梅根系酒石酸、柠檬酸和草酸的分泌量开始随硝酸铅浓度的升高而升高,在硝酸铅浓度为4mmol·L^-1时,分泌量达到最大值,随后随着硝酸铅浓度的升高,分泌量逐渐下降,特别是酒石酸的分泌量下降很快。     

磷亏缺下不同植物根系有机酸的分泌

通过液培试验,采用直接收集法和气相色谱技术测定了适应性较强的6种植物根分泌物中低分子量有机酸的种类和数量。结果表明：在磷亏缺下6种植物根系有机酸分泌的总量与正常供磷下相比都呈不同倍数的增长。不同植物种根系分泌的有机酸种类与数量（某有机酸占有机酸总量的百分率）以及增长的倍数有所差异。其中肥田萝卜：酒石酸（73％）和苹果酸（20％）,总量增长43倍;印度豇豆：酒名酸（99％）增长4倍;养麦：酒石酸（84％）总量和草酸（16％）总量增长8倍;玉米（农大60）：酒石酸（94％）增长4倍;白羽扇豆;柠檬酸（65％）增长11倍。油菜：苹果酸（80％）和柠檬酸（17％）增长38倍。     

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.     

土壤逆境下植物根系分泌的有机酸及其对植物生态适应性的影响(英文)

以养分和水分胁迫为例,探讨土壤逆境下植物根系有机酸的分泌状况,以及有机酸对植物生态适应性的影响,从而为提高植物对多种逆境条件的适应能力提供理论依据。结果发现在养分和水分胁迫下,植物根系分泌的有机酸含量明显增加,这是较为普遍的主动适应性反应。有机酸能提高植物体内多种抗氧化酶的活性、渗透调节物质含量、叶绿素含量和光合作用水平,促进植物体内某些养分的吸收和运输,最终有利于植物的生长和生物量积累,减轻逆境条件对植物的毒害,提高植物的抗逆性和适应力。     

缺磷诱导植物分泌低分子量有机酸的研究进展

总结了近年来对缺磷诱导植物分泌的低分子量有机酸(包括来源、组成和种类、分泌机理)、有机酸的作用机理及其研究方法等方面的研究,并对以后的研究方向进行了展望。     

湿地植物根系分泌物中有机酸对NSAIDs胁迫的响应

以人工湿地典型植物芦苇（Phragmites australis）为研究对象,探索芦苇根系分泌物中有机酸对非甾体类消炎药（NSAIDs）混合物（双氯芬酸、布洛芬、吲哚美辛、酮洛芬、萘普生）长期胁迫的响应。首先,优化测定有机酸的高效液相色谱（HPLC）法;然后,构建水培和人工湿地两种体系,于NSAIDs胁迫下（地表水浓度...     

不同大豆品种根系分泌物中有机酸和酚酸的比较研究

采用室内砂培方法,对3个大豆品种的根系分泌物进行了收集、浓缩,对比其有机酸和酚酸物质种类和数量的差异。结果表明,感病大豆品种合丰25号根系分泌物中的主要有机酸种类丰富,含量高;抗病品种绥农10号和抗线2号根系分泌物中主要有机酸种类单一,含量低。随着生育期的变化,感病品种合丰25号的有机酸总量在花期达到最高,以后逐渐下降;绥农10号的有机酸变化趋势与之相似;抗线2号在花期达到最高,苗期最低。感病大豆品种合丰25号在苗期根系分泌物中发现对羟基苯甲酸和香草酸两种酚酸,对羟基苯甲酸含量在鼓粒期最高,其次是苗期和花期,成熟期最低。两个抗病大豆品种成熟期前的根系分泌物中仅检测到对羟基苯甲酸,其含量以花期或鼓粒期最高,苗期和成熟期最低。     

不同基质条件下越橘根系分泌物中有机酸组分与含量的分析

采用盆栽试验研究了不同时期、不同基质条件下越橘品种"北陆"根系分泌物中有机酸的组分与含量.结果表明:3种基质条件(秸秆改良、草炭改良和园土栽培)下,越橘根系分泌物中均含有草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丙二酸7种有机酸.其中草酸和苹果酸含量最多,约占有机酸总量的70%;琥珀酸含量最少,约占有机酸总量的3%.3种基质条件下,越橘根系分泌物中有机酸总含量呈秸秆改良>草炭改良>园土栽培规律,有机酸分泌总量按照时期从大到小依次为盛花期、落果后、初果期、盛果期、休眠前和花芽萌动期.     

间作玉米大豆根系分泌物中有机酸的变化特征

通过水培试验,收集了不同生育期单作玉米、单作大豆、玉米大豆分隔间作 （根系用尼龙网分隔） 及玉米大豆间作 （根系不分隔） 下的根系分泌物,并通过高效液相色谱方法分析不同种植模式下不同生育期的玉米大豆根系分泌物中有机酸的变化特征。结果表明：与单作相比,在有机酸分泌种类上,分隔间作玉米苗期增加苹果酸,减少顺丁烯二酸;喇叭口期无变化;孕穗期减少苹果酸。间作玉米苗期增加苹果酸,喇叭口期减少酒石酸和苹果酸,孕穗期减少乳酸和顺丁烯二酸;分隔间作大豆苗期增加柠檬酸,花期减少酒石酸和乳酸、增加乙酸,鼓粒期增加酒石酸和苹果酸;间作大豆苗期增加柠檬酸,花期减少酒石酸和苹果酸、增加乙酸,鼓粒期增加酒石酸和苹果酸、减少乳酸和顺丁烯二酸。在分泌速率上,分隔间作玉米喇叭口期增加了28480%,间作玉米在喇叭口期和孕穗期分别增加了15924%、8801%;间作大豆在鼓粒期增加了14959%,分隔间作大豆在苗期、花期和鼓粒期分别增加了11465%、2424%、38938%。间作和分隔间作改变了有机酸分泌种类,间作能更长时期提高玉米有机酸分泌速率,分隔间作能更长时期提高大豆根系的有机酸分泌速率。     

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.     

植物根系分泌物的分类和作用

简要介绍了根系分泌物的定义和种类;从基因、环境、物种综合论述了植物基因型、外界环境和植物年龄对根系分泌物的影响;阐述了根系分泌物对植物生长的化感作用,即影响植物种子萌发和幼苗的生长、植物养分吸收利用及土壤微生态环境;讨论了根系分泌物研究方法的准确性和科学性。     

根系分泌物及其作用

综合论述了根系分泌物的种类、数量；特别是根系分泌物与根际养分的活化及吸收、异株克生的关系，以及与土壤固氮微生物及连作障碍的关系。并提出了根系分泌物与土壤腐殖质的关系是今后根际生态的研究重点。     

植物根系分泌物在植物中的作用

论述了根系分泌物的种类及根系分泌物在植物中的重要作用。根系分泌物对植物营养有调节作用。在所有的根分泌物中,专一性分泌物对植物营养的调节作用尤为显著。根系分泌物的化感作用对抑制杂草生长有一定作用。根系分泌物中自毒成分的积累可能是引起连作障碍的重要因素。同时,根系分泌物使根际微生物的数量远远超过非根际微生物的数量,从而间接影响了植物的生长。     

镉胁迫对3个水稻品种(系)根系生长及有机酸和氨基酸分泌的影响

以水稻亲本蜀恢498、Ⅱ–32A和杂交稻Ⅱ优498为试材,通过营养液培养试验,研究不同镉胁迫时间(7、14 d)和不同质量浓度(0、0.5、1.0、3.0 mg/L,0为CK)Cd Cl2处理下的水稻根系生长情况以及根系有机酸和氨基酸的分泌特征。结果表明:与对照相比,在镉胁迫7 d和14 d时,各质量浓度的Cd Cl2处理下3个水稻品种(系)的根系干重减轻,根系总数变少,根系表面积和根系体积变小,根系总长变短,且对根系总数、根系总长、根系表面积等的影响达显著水平;当镉胁迫7 d和14 d时,蜀恢498、Ⅱ–32A和Ⅱ优498分泌的有机酸和氨基酸含量均随Cd Cl2质量浓度的增加呈先增加后减少的趋势,都在Cd Cl2质量浓度为0.5 mg/L时达最大,胁迫7 d时,3个品种(系)的有机酸含量分别为3.44、3.31和3.43 mg/g,氨基酸含量分别为41.07、42.03和40.53μg/g,胁迫14 d时,3个品种的有机酸含量分别为3.40、3.38和3.33 mg/g,氨基酸含量分别为34.95、35.95和35.28μg/g,各处理与对照相比,差异均达显著水平;分泌的有机酸组分中以草酸含量较高,其次是苹果酸;分泌的氨基酸组分中甘氨酸含量相对较高,其次是丝氨酸和苏氨酸;品种(系)间比较,在镉胁迫7 d和14 d,Cd Cl2质量浓度为0.5 mg/L时,3个品种(系)根系分泌的有机酸和氨基酸含量差异没有统计学意义,而在中浓度(1.0 mg/L)和高浓度(3.0 mg/L)镉胁迫下Ⅱ优498分泌有机酸和氨基酸含量显著高于其亲本蜀恢498和II–32A。     

低磷胁迫下水稻不同品种根系有机酸分泌的差异

以4个对低磷反应不同的典型水稻品种(系)为材料,对其在低磷胁迫下根系有机酸分泌这一根系生理特性进行了比较研究。结果表明,低磷胁迫能促使水稻根系分泌更多的有机酸,这在耐低磷品种中表现尤为明显。     

低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响

采用低磷和对照盆栽试验,以磷高效04419和磷低效04065玉米自交系为材料,研究二者在苗期根系分泌有机酸的差异。结果表明,在低磷和对照2种磷水平下,04419和04065根系分泌的有机酸种类随叶期而增加,4～8叶期二者根系分泌的主要有机酸是：草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸;草酸是二者根系分泌的最主要有机酸。低磷胁迫下,04419根系在4叶期草酸和柠檬酸的分泌量、在5～6叶期苹果酸和草酸的分泌量、在7叶期苹果酸的分泌量、在8叶期乙酸和柠檬酸的分泌量较04065明显增多,因而04419根系分泌有机酸总量明显高于04065。可见,低磷条件下,04419和04065根系分泌有机酸总量的能力在一定程度上与其耐低磷能力的大小相关。     

低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响

采用低磷和对照盆栽试验,以磷高效04419和磷低效04065玉米自交系为材料,研究二者在苗期根系分泌有机酸的差异.结果表明,在低磷和对照2种磷水平下,04419和04065根系分泌的有机酸种类随叶期而增加,4～8叶期二者根系分泌的主要有机酸是:草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸;草酸是二者根系分泌的最主要有机酸.低磷胁迫下,04419根系在4叶期草酸和柠檬酸的分泌量、在5～6叶期苹果酸和草酸的分泌量、在7叶期苹果酸的分泌量、在8叶期乙酸和柠檬酸的分泌量较04065明显增多,因而04419根系分泌有机酸总量明显高于04065.可见,低磷条件下,04419和04065根系分泌有机酸总量的能力在一定程度上与其耐低磷能力的大小相关.