外源NO对镉胁迫下草地早熟禾幼苗根系生长及生理的影响

为了探究外源NO对镉胁迫下草地早熟禾幼苗生理特性的影响,以草地早熟禾品种午夜(Poa pratensis cv.Midnight)为试验材料,研究在1 000μmol/L的镉胁迫下, 50μmol/L的外源NO对镉胁迫的缓解效应,试验共设置4个处理CK(蒸馏水)、Cd、NO、Cd+NO。NO供体硝普钠(SNP)采用叶面喷施,Cd处理采用根部施入,测定NO对草地早熟禾幼苗叶片相对含水量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性及根系总根长、根表面积、根尖数、分支数、交叉数的影响。结果表明:Cd胁迫可降低早熟禾相对含水量,抗氧化酶活性,增加MDA和脯氨酸的积累,抑制根系生长;Cd胁迫下添加NO可增加草地早熟禾叶片相对含水量,提高抗氧化酶活性,减少MDA和游离脯氨酸的累积,增加总根长、总根表面积、根尖数、分支数、交叉数。试验表明1000μmol/L的镉胁迫可加重草地早熟禾氧化损伤,抑制草地早熟禾幼苗生长,施加50μmol/L NO可提高抗氧化酶活性,降低游离脯氨酸的累积和促进根系生长,缓解镉胁迫对草地早熟禾的生长抑制。     

镉胁迫下草地早熟禾离子吸收及生理响应特征分析CSCD

为探究草地早熟禾(Poa pratensis)对镉(Cd)胁迫下的生理响应及离子吸收情况,采用砂培法育苗,对不同浓度Cd胁迫下的草地早熟禾株高、根长、叶片及根系鲜重、光合指标、抗氧化酶活性、叶片激素水平及离子含量进行测定。结果表明:Cd胁迫抑制草地早熟禾生长并造成草地早熟禾萎蔫、失绿,显著减少草地早熟禾光合色素含量,抑制叶片的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、胞间二氧化碳浓度。随着Cd胁迫浓度的增加,草地早熟禾叶片CAT和POD活性逐渐降低,而根系CAT和POD活性增加。另外,Cd胁迫降低草地早熟禾叶片IAA和GA_(3)含量,增加ZT含量。离子吸收方面,大部分Cd富集在根部而较少转移至叶片,且Cd胁迫导致草地早熟禾Zn^(2+)含量降低,叶片Mg^(2+)含量升高,根系Mg^(2+)含量降低。综上,Cd胁迫抑制草地早熟禾生长发育、光合作用及离子吸收,可通过调控抗氧化酶活性和激素水平缓解Cd毒害。     

草地早熟禾对镉胁迫的反应及积累特性

采用盆栽的方法研究草地早熟禾对镉(Cd)胁迫的反应及积累特性。结果表明,Cd浓度小于1mg/kg时对草地早熟禾生长影响不大,大于5mg/kg时抑制草地早熟禾生长,Cd浓度小于5mg/kg时草地早熟禾的绿期延长。随着Cd浓度增大,草地早熟禾根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高。Cd在草地早熟禾体内的分布为根系>地上部分,随着Cd浓度增大,草地早熟禾根系和地上部分Cd含量逐渐升高,富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20mg/kg时草地早熟禾中Cd积累量最大,为3.98mg/m2。综合分析草地早熟禾的生长、生态、生理变化及富集能力表明,草地早熟禾适用于浓度小于1mg/kg的Cd污染土壤的修复。     

盐碱胁迫对草地早熟禾生长和生理代谢的影响

以两个耐盐碱性差异较大的草地早熟禾品种‘午夜'(Midnight,耐盐碱性强)和‘旅行者Ⅱ号'(Voyager Ⅱ,耐盐碱性弱)为试验材料,分析了在生长箱水培模拟中性盐和碱性盐两种条件下,盐碱胁迫对早熟禾生长、电导率、叶绿素、光合特性、脯氨酸和有机酸代谢的影响。结果表明,盐碱胁迫下早熟禾两个品种的生长率下降,叶片电导率升高,叶绿素含量和光合作用显著下降,尤其是在碱胁迫下,但在耐性强的品种中变化程度均小于耐性弱的品种;两个品种叶片脯氨酸含量主要在盐胁迫下升高,碱胁迫下无显著变化甚至下降;根系分泌的有机酸主要为草酸,且仅在碱胁迫下升高;盐碱胁迫下草酸在叶片和根系中的含量均呈下降趋势,尤其是根系在碱胁迫下;叶片和根系的苹果酸、柠檬酸和琥珀酸在盐胁迫下无显著变化,在碱胁迫下则显著升高,其中‘午夜'显著高于‘旅行者Ⅱ号'。由此可见,碱性盐比中性盐对草地早熟禾的伤害更大,中性盐胁迫下主要以积累脯氨酸等物质来调节渗透压,而在碱性盐胁迫下主要通过加强有机酸的代谢、积累和分泌来调节植株体内和根际环境的pH值;耐盐碱的品种在盐碱胁迫下能维持较高的光合作用和有机酸代谢,提高了植株内和根际环境pH的调节能力,因此具有较强的耐盐碱能力。     

干旱胁迫对草地早熟禾叶片显微结构和光合特征的影响

为探究草地早熟禾(Poa pratensis)叶片表皮特征、解剖结构及光合特性对干旱胁迫的响应特点，试验选用6份草地早熟禾材料，包括美国引进品种：‘Blue Ghost’‘Comet’和‘Martha’,山西野生居群：应县和浑源，以及自主选育的‘太行’草地早熟禾品种，称重法控制后续蒸散量(Evapotranspiration rate, ET),设置2种水分梯度W1:60%ET,W2:100%ET处理，利用徒手切片法和石蜡切片法，在光学显微镜下观测草地早熟禾叶片的表皮特征和解剖结构，并测定其光合作用参数。结果表明：W1处理下，草地早熟禾叶片的解剖结构特征参数显著低于W2处理，而上下表皮气孔长宽比与W2处理无显著差异；‘Blue Ghost’的胞间CO₂浓度最大，比最小的应县高出57.23%。相关性分析得出：净光合速率与叶片解剖结构特征参数和光合特征参数显著正相关；干旱胁迫促使草地早熟禾叶片变薄，维管束面积减小，草地早熟禾的光合效率降低。     

镉胁迫对4种草坪草抗逆生理特性的影响

通过盆栽试验研究了不同Cd2+浓度(1,50,100,150mg/kg)胁迫对4种草坪草(草地早熟禾、多年生黑麦草、高羊茅、白三叶)脯氨酸含量、MDA含量和抗氧化酶活性等抗逆生理特性的影响。结果表明,Cd2+胁迫下4种草坪草脯氨酸含量和MDA含量显著高于对照(P0.05),且随着离子浓度的增加而增加;Cd2+对草地早熟禾抗氧化酶活性影响均较大;Cd2+处理对多年生黑麦草、高羊茅和白三叶抗氧化酶系统表现出低浓度影响较小,高浓度影响较大的趋势。     

镉、铅胁迫对草地早熟禾幼苗生理的影响

本试验采用盆栽的方法,研究了土壤镉铅复合胁迫对草地早熟禾(Poa pratensis)幼苗生理特性的影响。结果表明,不同Cd2+胁迫显著(P0.05)影响了草地早熟禾幼苗叶片的细胞膜透性、丙二醛、脯氨酸和叶绿素的含量,浓度为80mg·kg-1的Cd2+处理组叶片细胞膜透性、丙二醛和脯氨酸含量显著(P0.05)高于40mg·kg-1的Cd2+处理组,而叶绿素含量显著低于40mg·kg-1的Cd2+处理组。Pb2+胁迫显著(P0.05)影响了草地早熟禾幼苗叶片的脯氨酸含量、处理后20和30d的叶片膜透性、处理后10和20d的丙二醛含量,浓度为1 000mg·kg-1的Pb2+处理组的叶片膜透性、丙二醛和脯氨酸含量显著(P0.05)高于600 mg·kg-1的Pb2+处理组。不同Cd2+水平和Pb2+水平对处理后30d的叶片丙二醛含量,处理后20和30d的脯氨酸含量有显著(P0.05)的交互作用。随着重金属处理时间的延长,叶绿素含量呈先升后降的趋势,叶片的膜透性、丙二醛和脯氨酸含量呈上升趋势。     

外源IAA作用下草地早熟禾中调控Cd长距离运输的关键基因表达及其代谢通路分析

为探究吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)对草地早熟禾中镉(cadmium,Cd)从根系到叶片长距离运输的影响及相关机制，分析IAA作用下草地早熟禾响应Cd胁迫的差异基因及代谢通路。以草地早熟禾为试验材料，在水培条件下，叶面喷施400 nmol·L^-1外源IAA并施加600μmol·L^-1 Cd胁迫。进行株高、根长、根系和叶片Cd含量测定及转录组测序。利用实时荧光定量验证转录组数据准确性。结果表明，外源施加IAA可促进Cd胁迫下草地早熟禾株高和根长，抑制Cd从根系向叶片的长距离运输。转录组分析发现，Cd胁迫下共有1294条基因被IAA显著调控。实时荧光定量结果与RNA-Seq表达模式一致。GO富集分析表明，IAA可调控响应高温、低温、Cd离子及病毒的相关基因抵御Cd胁迫，其中分子伴侣蛋白HSP70、激酶MAPK和转录因子MYB46被明显上调。另外，外源IAA可上调谷胱甘肽代谢及木质素合成通路上的基因，可能增加谷胱甘肽合成及细胞壁木质化，进一步增加液泡区隔化和降低Cd进入细胞，从而减少叶片Cd含量。本研究可为IAA信号...     

青海野生草地早熟禾响应低温胁迫的代谢组学研究

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）对低温胁迫的响应机制,本试验以青海省野生草地早熟禾抗寒材料‘10-122’和低温敏感材料‘09-126’为研究对象,采用生理学测定方法及气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析了低温胁迫下叶片的生理响应及代谢产物差异。试验结果表明,低温敏感材料‘09-126’在低温胁迫下过氧化氢、丙二醛含量和超氧根自由基离子生成速率均显著增加,氧化损伤程度高于‘10-122’;低温胁迫下,‘09-126’和‘10-122’氨基酸含量分别比常温处理提高了1.91倍和1.97倍,可溶性糖含量分别比常温处理提高了4.83倍和2.81倍。采用代谢组学的方法进一步对差异代谢产物进行分析,发现低温胁迫下,‘09-126’中差异代谢物有116个上调,30个下调,‘10-122’有66个上调,68个下调,差异代谢物主要富集在糖及糖醇代谢、氨基酸代谢和三羧酸循环代谢通路中,其中脯氨酸、亮氨酸、鸟氨酸和苏氨酸可以作为草地早熟禾响应低温胁迫的主要标志物,丙氨酸、天冬氨酸和丝氨酸含量的变化可能是‘10-122’抗寒性高于‘09-126’的主要原因。低温条件下‘09-126’中棉子糖含量的增加以及‘10-122’中海藻糖-6-磷酸含量的增加可能是其适应低温的主要机制。     

五氨基乙酰丙酸对逆境下草地早熟禾萌发及生长的影响

通过发芽试验,探讨不同浓度五氨基乙酰丙酸(5-ALA)对Cd胁迫、盐胁迫及干旱胁迫下草地早熟禾(Poa pratensis)种子萌发及幼苗生长的影响。本试验以草地早熟禾‘午夜’(Poa pratensis‘Midnight’)品种为材料,在Cd(2mg·L~(-1)),NaCl(50 mmol·L~(-1)),PEG(15%)3种处理下分别施加不同浓度的5-ALA(0,5,25,50,100mg·L~(-1)),分析了不同处理下种子发芽势、发芽率、可溶性蛋白等指标。结果表明:不同胁迫下较低浓度(5,25mg·L~(-1))5-ALA均能提高种子的发芽势、发芽率、芽长、根长等指标,而较高浓度(50,100mg·L~(-1))的5-ALA起抑制作用。综合比较4种不同浓度的5-ALA发现,25mg·L~(-1)对胁迫的缓解效应最优,其Cd胁迫下发芽势、发芽率分别比对照增加了21%,33.67%;NaCl胁迫下发芽势、发芽率分别增加了22.67%,23.67%;PEG模拟干旱胁迫下发芽势、发芽率分别增加了15.33%,10.67%。25mg·L~(-1) 5-ALA对NaCl,PEG胁迫下可溶性蛋白含量提高显著,分别提高了6.5和3.8μg·g-1,对于Cd胁迫,可溶性蛋白含量虽有提升但不显著。     

外源柠檬酸、苹果酸和草酸对披碱草镉耐受及富集的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度(1、2、4 mmol·L^-1)外源柠檬酸、苹果酸、草酸处理下,披碱草地上部和根部生物量、Cd含量的变化,披碱草根系形态参数变化以及生长状况变化,为揭示有机酸影响披碱草吸收、转运和富集Cd的机理提供理论依据。结果表明:Cd₅₀处理,披碱草株高、根长和各部分生物量均显著降低(P<0.05);3种外源有机酸处理,均可以提高披碱草Cd含量和生物量。在镉积累方面,草酸效果最佳,Cd₅₀+OA₂处理时,披碱草转运系数达1.38,地上部Cd积累量达到最大值268.511 μg·plant^-1。从改善植物生长状况方面,柠檬酸处理效果更好,Cd₅₀+CA₄处理时,根系和地上部生物量分别是Cd₅₀处理组的1.82和1.53倍。综合分析表明,外源有机酸能强化披碱草修复Cd污染土壤,提高植物修复效率。     

四种草本植物对铅锌尾矿土壤重金属的抗性与吸收特性研究

盆栽试验的结果表明,高羊茅、早熟禾、黑麦草和紫花苜蓿在铅锌尾矿土壤或处理的尾矿土壤上都能生长,但在处理土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草本植物更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物.单位面积上4种植物体内重金属含量均为Zn>Pb>Cu>Cd,但每种植物对Cd、Pb、Zn和Cu的吸收浓度和分布均不相同,一般为根系浓度大于茎叶.加入改良剂和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的4种草本植物生物量显著增加,植物体中的Cd、Pb和Zn元素浓度下降,但Cu元素浓度反而上升,结果单位面积上4种草本植物吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草本植物相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性.     

酸性环境中亚铁离子对紫花苜蓿WL525早期生长和生理的影响

采用砂培的方法研究酸性(pH值4.5)土壤下Fe²⁺对苜蓿生长和生理的影响。结果表明,土壤Fe²⁺含量在10～100 mg/kg时苜蓿生长正常,出苗率、株高、单叶面积、单株叶片数、地上及地下生物量不低于对照组(pH值6,Fe²⁺ 10 mg/kg);在50 mg/kg Fe²⁺含量下,苜蓿生长受到促进,各指标均高于或显著(P<0.05)高于其他处理;而Fe²⁺含量在100~200 mg/kg时,幼苗的生长受到严重抑制,出苗率、株高、叶片长度、单株叶片数、根长和地上及地下生物量均显著低于(P<0.05)其他处理;不同Fe²⁺含量下,苜蓿的叶片电导率、MDA含量、根系活力、可溶性糖含量,光化学效率(Fv/Fm)和光系统Ⅱ潜在活性(Fv/Fo)均存在显著差异,<100 mg/kg Fe²⁺含量处理下的根系活力、光化学效率(Fv/Fm)和光系统Ⅱ潜在活性(Fv/Fo)显著高于100~200 mg/kg Fe²⁺处理,但叶绿素含量与铁离子浓度间并不存在显著的相关性。     

野生大麦对土壤磷吸收及其酸性磷酸酶活性的基因型差异

在土培盆栽条件下,以野生大麦磷高效基因型IS-22-30、IS-22-25和磷低效基因型IS-07-07为材料,研究施磷量为 0,30,60 和 90 mg/kg土条件下其磷素吸收能力及酸性磷酸酶活性变化的差异,为探明磷高效野生大麦高效吸收利用磷素机理提供依据。结果表明,1)随施磷量的增加,不同磷效率野生大麦生物量、磷积累量均有不同程度的增加,而根冠比呈显著降低的趋势,且不同施磷处理下,野生大麦生物量、磷积累量和根冠比均表现为磷高效基因型显著高于低效基因型。2)不同施磷处理下,野生大麦根际土壤有效磷和水溶性磷含量均显著低于非根际土壤。不施磷、施磷 30 和 60 mg/kg土条件下,磷高效基因型较低效基因型根际土壤有效磷和水溶性磷亏缺程度突出。3)与非根际土壤相比,在不施磷、施磷 30 mg/kg土条件下,磷高效基因型IS-22-30、IS-22-25根际土壤酸性磷酸酶活性的效应范围为4 mm,均明显大于低效基因型IS-07-07的活性效应范围2 mm。不同施磷处理下,磷高效基因型根际土壤酸性磷酸酶的活性明显高于低效基因型,且在不施磷、施磷 30 mg/kg土条件下差异显著,表明磷高效野生大麦具有较强的低磷土壤环境适应能力和土壤磷素活化能力。随施磷量的增加,不同磷效率野生大麦植株叶片和根系酸性磷酸酶的活性均显著降低,且高效基因型叶片和根系酸性磷酸酶的活性较低效基因型高,表明高效基因型植株体内磷素的重复再利用能力较强。低磷胁迫下,磷高效基因型较高的酸性磷酸酶活性是其磷素高效吸收利用的重要特征。     

钙和钾对延胡索幼苗镉毒害的缓解作用

通过探讨外源钙(Ca²⁺)、钾(K⁺)对重金属镉(Cd) (0~25 mg/kg)胁迫下延胡索幼苗的缓解作用,为延胡索经济高效优质高产的栽培模式提供理论依据和实践指导。以大叶延胡索为材料,采用土培法,研究外源Ca²⁺、K⁺处理对不同浓度Cd胁迫下延胡索幼苗株高、生物量、生理特征、重金属含量及药用品质的变化。结果表明,各浓度Cd胁迫下外源Ca²⁺、K⁺处理的最适缓解浓度分别为100和200 mg/kg,在该浓度下Ca²⁺、K⁺能明显缓解Cd对延胡索幼苗的抑制作用。在低浓度Cd胁迫下,添加最适浓度的外源Ca²⁺处理后幼苗可溶性糖、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性相比未添加外源Ca²⁺处理的对照组升高,而丙二醛(MDA)含量低于对照。添加最适浓度的外源K⁺处理后幼苗上述各指标无明显变化。高浓度Cd胁迫下,添加最适浓度的外源Ca²⁺处理后幼苗可溶性糖、SOD、POD和CAT活性显著高于对照,MDA含量显著降低。在各浓度Cd胁迫下,添加最适浓度的外源Ca²⁺、K⁺处理后幼苗根部细胞微核率降低,从而缓解了Cd对延胡索幼苗的毒害。因此,在Cd胁迫(尤其是25 mg/kg浓度Cd胁迫)下,外源Ca²⁺、K⁺通过提高延胡索幼苗的抗氧化能力来缓解Cd对幼苗毒害和细胞染色体损伤。此外,外源Ca²⁺、K⁺影响Cd胁迫下延胡索幼苗地上及地下部分Cd的积累,其影响机制比较复杂。25 mg/kg Cd胁迫下添加Ca²⁺能够显著改善延胡索的药用品质,延胡索乙素比25 mg/kg Cd胁迫下增加了27.52%。在Cd污染的土壤上种植延胡索,可加入适量的外源Ca²⁺通过改变延胡索幼苗的抗氧化酶活性等方式达到缓解Cd毒害,降低块茎中Cd含量,改善药用品质。     

生物炭、磷及AMF对Cd胁迫下柳枝稷生长及土壤性质的影响

为探讨添加磷、生物炭和接种丛枝菌根真菌对柳枝稷镉（Cd）耐性的作用，采用盆栽法研究土壤Cd浓度为20 mg·kg^-1时，不同处理［对照（CK）、4.5%生物炭（biochar，B）、60 mg·kg^-1磷（phosphorus，P₆₀）、4.5%生物炭+60 mg·kg^-1磷（B+P₆₀）］结合丛枝菌根真菌（AMF）对柳枝稷生长状况、矿质离子（P、Se）和Cd含量、土壤pH值、速效磷和酸性磷酸酶活性及土壤不同形态Cd含量的影响。结果表明：磷添加可显著提高柳枝稷根系侵染率，P₆₀处理下根系侵染率达到了56.9%。与CK相比，B、P₆₀、B+P₆₀处理对柳枝稷植株高度、叶片SPAD值、生物量无显著影响，各处理结合AMF的植株高度、叶片SPAD值、生物量均显著升高，但接菌后各处理间差异不显著。除了P₆₀处理下地上部Se和Cd含量及B+P₆₀处理下地上部Cd含量高于CK外， B、P₆₀、B+P₆₀处理下P、Se、Cd与CK无显著差异；接种AMF后CK和B处理下地上部Se和Cd含量均高于未接菌处理，且B+AM处理地上部Cd含量显著高于其他处理；但接菌后P₆₀处理地上部Se和Cd含量均低于未接菌处理。此外，无论是否接种AMF，B和B+P₆₀处理根系Cd含量均显著高于CK和P₆₀，土壤速效磷含量高于CK，土壤酸性提取态Cd含量低于CK和P₆₀。接种AMF后CK、B和B+P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量高于CK和对应未接菌处理，但接菌P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量低于未接菌处理。由此可见，B或B+P₆₀处理提高了根系Cd和土壤速效磷含量，降低了土壤酸性提取态Cd含量；二者结合AMF提高了柳枝稷生物量和地上部Se和Cd含量及土壤残渣态Cd含量。因此，AMF结合生物炭或生物炭/磷添加提高了柳枝稷生物量、Cd吸收量，降低了土壤中重金属的生物活性，可以在重度Cd污染土壤中应用。     

酸、镉胁迫对金丝草种子萌发、幼苗生长及亚显微结构的影响

金丝草可在土壤酸化和镉污染的矿区正常生长,其可能对酸和镉(Cd)胁迫具有特殊的响应策略。为此,以金丝草种子为试验材料,在人工气候箱中进行种子萌发试验,设置不同酸(pH 5.5、4.5、3.5)和镉(5、10、20 mg·L^-1)胁迫处理,分析不同胁迫条件下金丝草种子萌发、幼苗生长、根系质膜完整性及芽亚显微结构等指标的差异。结果表明:酸胁迫可提高金丝草种子发芽率,不同酸胁迫处理其发芽率均与对照无显著差异(P>0.05);随pH的逐渐减小,金丝草萌发指标呈减小趋势,pH 3.5处理,金丝草种子除发芽率外的其他萌发指标均显著小于对照(P<0.05);随着Cd浓度的增加,金丝草种子萌发和幼苗生长指标值均呈逐渐减小的趋势,表现出抑制作用,但Cd 20 mg·L^-1处理金丝草种子发芽率仍可达40%以上。相关性分析和隶属函数值分析发现,pH大于3.5,Cd浓度小于10 mg·L^-1对金丝草种子萌发和幼苗生长无显著影响,但随pH的进一步减小和Cd浓度的提高,对金丝草种子萌发和幼苗生长抑制作用明显,根尖质膜和芽亚显微结构造成较大损害,出现细胞器膜破裂和细胞空泡化等现象。综上,金丝草种子萌发对酸和镉胁迫有较强耐性,表现出轻度酸和镉胁迫对种子萌发和幼苗生长促进,而强酸和镉胁迫则抑制。     

镉胁迫对紫花苜蓿镉吸收特征及根系形态影响

采用盆栽模拟方法,研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下紫花苜蓿对Cd吸收特征及根系形态的变化特征。结果发现,随着镉胁迫加剧,紫花苜蓿地上生物量、根系生物量、根系总长度、根平均直径、根表面积、根系体积、根尖数和分枝数均显著下降(P<0.05),地上部生物量分别为对照的87.8%,56.5%,14.3%,根系生物量分别为96.1%,63.3%,16.2%;不同部位镉吸收量表现为细根>地上部>粗根,三者均随着处理浓度增加而显著提高,细根镉含量与地上部镉含量呈显著正相关;地上部最高镉积累量出现在25 mg/kg处理中,达到7.715 μg/株;不同径级根系的总根长、根表面积、根体积随镉浓度增加呈下降趋势,根径<0.5 mm根系占总根系比例呈增加趋势。研究表明,紫花苜蓿可用于低Cd污染场地的植被恢复,其根系对Cd胁迫的响应特征呈现侧根产生—根受损的动态平衡现象。     

Physiological effects of different Cd concentrations on maize root architecture and classification北大核心CSCD

In this research, a hydroponics experiment was conducted to apply different concentrations of cadmium (Cd) (0, 5, 10, 25, 50, 100, 200 μmol·L-1) to maize seedlings with two leaves and one new leaf, in order to explore the effects of the different Cd concentrations on the maize seedling growth, Cd absorption kinetics and root morphology and classification. After 5 days of Cd stress, the maize seedings were sampled, the plant height, main root length, aboveground and underground biomass, root architecture, Cd content and photosynthesis and related parameters were measured. It was found that with increasing Cd stress, the plant height, main root length, biomass and tolerance index of shoots and roots, total root length, root surface area, root volume, root forks and root tips all decreased significantly; Root average diameter and root:shoot increased significantly (P<0.05). Meanwhile root parameters (root length, root surface area and root volume) of root diameter classes designated Ⅰ-Ⅲ (0-1.5 mm) showed a decreasing trend, which had a significant (P<0.05) negative correlation with root Cd concentration. The proportion of root length, root surface area and root volume with diameter between 0-0.5 mm showed a downward trend under Cd stress. Under Cd stress, Cd concentration and accumulation in underground and aboveground parts of maize seedlings increased significantly, chlorophyll content decreased, and photosynthesis was inhibited. This study has shown that Cd affected root development mainly by inhibiting the growth and morphology of fine roots, and inhibited photosynthesis, elongation and biomass accumulation of the aboveground and underground parts of the maize seedings. © 2022, Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

NaCl胁迫对2种柑橘砧木生长及盐离子分布的影响

以耐盐性不同的柑橘砧木枳和枸头橙为材料,分析NaCl胁迫后植株生长表现以及盐离子（Na+和Cl-）在叶片、茎和根中的含量。结果表明：NaCl胁迫降低了植株的株高和干重,而枳的下降幅度高于枸头橙。NaCl胁迫导致2种砧木叶片相对电导率升高,枳高于枸头橙。此外,NaCl处理后2种砧木叶片、茎和根中的Na+和Cl-含量均上升。除了处理21天内枳叶片Cl-含量低于枸头橙外,其他时间枳叶片和茎中的盐离子含量均高于枸头橙。在根中,NaCl处理15天内枳中的Na+和Cl-含量高于枸头橙,其后则是枸头橙高于枳。