外源有机酸对铝毒胁迫下大豆根系形态的影响

通过添加三种不同浓度的有机酸(柠檬酸、草酸和苹果酸) ,测定铝毒胁迫下大豆的根系活力及主要根系 性状,研究了三种外源有机酸对大豆铝毒害的缓解效应。实验结果显示,三种有机酸在适当低浓度条件下,对大豆 铝毒害都有一定的缓解效果,其中以柠檬酸的缓解效果最好,草酸和苹果酸的缓解效果相当;但当有机酸浓度较高 时,反而会使大豆根系活力降低,根伸长受到抑制;有机酸对浙春2号的缓解作用强于浙春3号, 15d处理的缓解效 果优于30d。     

大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应

采用溶液培养的方法，设置了不同的铝处理浓度和处理时间，对铝毒胁迫下的两个大豆品种（浙春2号、浙春3号）的根系生长和叶片的叶绿素荧光进行了研究。结果表明：铝抑制了大豆的根系干重、根系总长度、根系体积的增加。在高浓度的铝处理下，根系生长7 d后就受到了明显抑制。对茎叶干重的影响在14 d铝处理后才得到表现，茎叶部出现铝毒症状滞后于根部。根尖的根系活力在10 mg / L的铝浓度下有所增加，增强了根系吸收水分和矿质元素的能力。根系质膜透性随着铝处理浓度的增加而增大，在90 mg / L的铝处理下达到最大，植株受到严重伤害。低铝（10 mg / L）使大豆叶片的叶绿素含量少量增加，高铝（90 mg / L）胁迫叶绿素含量降低，且叶绿素a下降的幅度大于叶绿素b。荧光参数的研究表明，随着铝胁迫的增加，Fo下降，Fm、Fv / Fm增大，植株抵抗逆境的能力下降，光合电子传递减小，最终导致光合速率下降。两个大豆品种具有基因型差异，浙春2号比浙春3号更耐铝。     

H2O2参与大豆根尖铝毒调节的研究

以浙春3号大豆为材料,研究100 μmol·L-1 Al3+处理下,外源H2O2对大豆铝毒的缓解效应以及可能的生理生化调节机理.结果表明:0.1 mmol·L-1 H2O2显著降低根尖Al含量,减轻了根尖活性氧(ROS)的积累及质膜通透性,增强了SOD和CAT活性,并且该缓解作用可以被150 U·mL-1过氧化氢酶(C...     

铝胁迫下大豆根系分泌物对根际土壤的影响

以2个大豆品种（浙春2号和浙春3号）为材料，设置了4个铝浓度，分别在铝处理7d和14d时，测定大豆根系分泌物中的氨基酸、有机酸及可溶性糖，同时对大豆根际土壤的pH值、土壤酶和土壤呼吸速率进行分析。实验结果显示，虽然根系分泌物对根际土壤具有一定的酸化作用，但是随着铝浓度的升高，根系分泌物有使根际土壤酸碱度趋向平衡的效应。低铝浓度下，大豆根系分泌较多的可溶性糖和氨基酸，促使根际土壤酶活性的增强和土壤呼吸速率的提高，同时还可分泌较多的柠檬酸，与大豆的耐铝性相关。高铝浓度抑制主要根系分泌物的分泌，降低土壤酶活性和土壤呼吸速率；但高铝胁迫增加可溶性糖分泌量。实验结果表明，浙春2号大豆比浙春3号大豆耐铝；随着铝处理时间的延长，铝毒害作用明显。     

铝胁迫下大豆根系有机酸积累的特性

为探讨铝胁迫对大豆根系有机酸累积的影响,以大豆品种粤春03-3为研究对象,通过水培方法进行不同时间的铝处理,分别测定大豆根系的相对生长率、以及距根尖0~2和2~4 cm根段的铝含量、苹果酸浓度、柠檬酸浓度和草酸浓度等。结果表明:铝处理明显抑制了大豆根系的生长。随着铝处理时间的延长,0~2 cm根段的铝含量明显降低,而2~4 cm根段的铝含量明显增加。另外,铝胁迫对不同根段的有机酸累积的影响也不同。铝处理6 h显著提高了大豆根系的苹果酸浓度,但对柠檬酸和草酸浓度均无明显影响。铝处理12 h后,0~2 cm根段中3种有机酸的浓度在铝处理和对照之间均无明显差异,但2~4 cm根段的苹果酸浓度和草酸浓度均明显高于对照。说明苹果酸和草酸在大豆根系铝毒的内部忍耐机制中起着重要作用。     

磷对水稻耐铝性及根尖细胞壁组分的影响

 为阐明外源磷供应引起水稻体内磷代谢和根尖细胞壁组分变化进而阐述磷、铝间的相互作用,以水稻菲优多系1号(耐铝毒基因型)和红良优166(铝毒敏感基因型)为材料,水培条件下先用0.5、10和30 mg/L磷预处理9 d,然后用50 μmol/L Al处理48 h,研究铝毒胁迫下磷对水稻根尖的防护效应及磷作用下根尖细胞壁组分变化与水稻耐铝性的关系。结果表明,50 μmol/L Al处理抑制水稻总根长,尤其是在0.5 mg/L磷预处理后用铝交替处理时该作用更为明显。铝毒胁迫下,0.5 mg/L磷预处理时两基因型水稻叶片的丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、游离脯氨酸(Pro)含量显著高于其他处理,10 mg/L和30 mg/L磷预处理显著降低两基因型水稻叶片的MDA、ASA和Pro含量,表明充足的磷供应减轻了铝对水稻的伤害。耐铝毒水稻根尖的果胶和半纤维素2含量在30 mg/L磷与铝交替处理时显著低于0.5 mg/L 和10 mg/L 磷与铝交替处理,根系的酸性磷酸酶(ACP)活性在0.5 mg/L磷与铝交替处理时显著高于10 mg/L与30 mg/L磷与铝交替处理。而铝毒敏感水稻的根尖细胞壁多糖组分含量、ACP活性在不同浓度的磷、铝交替处理间无显著差异。表明铝耐性水稻在缺磷条件下通过提高ACP活性以提供更多的Pi与铝结合钝化铝,在磷充足条件下通过降低细胞壁多糖含量以减少铝结合位点,进而提高铝毒耐性。     

铝胁迫对大豆幼苗根系形态和生理特性的影响

采用砂培法研究了不同铝浓度条件下, 2个大豆品种(浙春3号和华春18)幼苗根系形态特征和生理特性的变化.结果表明:低浓度(50mg/L)的铝促进大豆根系长度、根系体积、根系表面积和根系活力的增加,降低根系细胞质膜透性,对大豆生长有一定的促进作用;高浓度的铝(5000mg/L)明显抑制根系长度的增长,使根系直径显著增大,降低大豆根系活力,使根系细胞质膜透性大大增加,明显不利于大豆的生长发育.2个大豆品种对铝胁迫存在着一定的差异,浙春3号对铝毒胁迫的耐受能力要强于华春18.     

铝毒胁迫对两种基因型油菜苗期根系形态及生理特性的影响

运用水培法研究铝毒胁迫下两种基因型油菜苗期根系的生长特征及生理响应。结果表明,铝毒明显抑制了两种油菜根系总长、根表面积、根直径和根体积,且随着Al3+胁迫浓度的增加和处理时间的延长抑制效果增强,但湘杂油二号的根系生长受抑制相对较轻。两种基因型油菜根系的MDA含量、质膜透性、根系活力大小均在50 µmol/L Al3+处理时与对照差异不显著,100和200 µmol/L Al3+处理使MDA含量、质膜透性迅速上升,根系活力下降,且胁迫14d的伤害程度大于胁迫7d。在胁迫7d时,两种基因型油菜根系的SOD、POD和CAT活性整体上均呈上升趋势;当胁迫延长至14d时,二者的SOD活性增幅减少,POD和CAT活性呈下降趋势。Al3+胁迫促进了两种基因型油菜根系脯氨酸的积累,在7d和14d时铝毒处理的脯氨酸含量均高于对照;胁迫7d时根系可溶性蛋白含量和抗坏血酸含量先增加后下降,胁迫14d时两者均随着Al3+浓度增加而下降。由此可见,与浙双758比较,湘杂油二号的根系通过相对较高的保护酶活性及非酶保护物质含量来增强对铝毒的抗性。     

大豆在铝胁迫下分泌的柠檬酸与品种的耐酸铝性无关

试验采用8个耐酸铝明显不同的大豆品种，研究了在铝胁迫下大豆有机酸分泌及其与耐性的关系。同时也比较了大豆铝敏感品种LJ和小麦耐铝品种Atlas在铝胁迫下有机酸分泌的差异。大豆幼苗在含10μM AlCl3的0．5mMCaCl2溶液中进行耐酸铝性筛选。结果表明，大豆品种在耐酸铝方面存在明显的不同。大豆在50μM AlCl3铝胁迫下可以分泌大量的柠檬酸，但柠檬酸分泌量与大豆的耐酸铝性没有正相关性。经过铝处理一天的大豆，恢复一天后再用铝处理，多数品种分泌的柠檬酸明显减少，特别是敏感品种柠檬酸分泌大幅减少，但柠檬酸分泌量与耐酸铝性也没有相关性。进一步试验表明，大豆铝敏感品种LJ分泌的柠檬酸明显高于小麦耐性品种Atlas分泌的有机酸总量(柠檬酸和苹果酸)。另外，大豆主根的铝积累与耐铝性及柠檬酸分泌量没有相关性。因此，试验结果表明，铝诱导的有机酸分泌量及根尖的铝含量不能作为筛选大豆耐酸铝种质的筛选指标。     

铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系

为探明铝胁迫下多胺种类和含量变化与小麦耐铝性的关系,以小麦耐铝基因型西矮麦1号和铝敏感基因型扬麦5号为试验材料,分析了对照和铝胁迫(30μmol·L^-1 AlCl₃)条件下,两个小麦基因型幼苗根尖多胺种类和含量、根系伸长、氧化损伤和活性氧产生等指标的差异。结果表明,随铝胁迫时间的延长,小麦幼苗根系伸长量逐渐降低,但西矮麦1号显著高于扬麦5号。铝胁迫24 h后,2个小麦基因型根尖铝含量、膜脂过氧化程度、Evans blue吸收量、活性氧含量均显著升高,且西矮麦1号各指标均显著低于扬麦5号。铝胁迫下2个小麦基因型根尖腐胺总量随铝胁迫时间的延长均不同程度增加,西矮麦1号根尖腐胺总量增加时间明显早于扬麦1号,且前者增加幅度明显高于后者。相反,根尖亚精胺总量随铝胁迫时间的延长显著降低,西矮麦1号的降幅明显小于扬麦5号。添加腐胺合成抑制剂(D-Arg)显著加剧了铝诱导的氧化损伤,且对西矮麦1号的加剧作用较明显。这说明铝诱导的小麦多胺水平变化与耐铝性密切相关,腐胺总量的增加可能是耐铝的重要机制,而亚精胺总量的降低可能与小麦铝敏感性有关。