铅对不同品种玉米幼苗抗氧化酶活性及根系活力的影响

通过营养液培养试验,研究了受Pb2 胁迫的不同品种玉米幼苗根系活力和抗氧化酶活性的变化。结果表明:受Pb2 的影响,叶片叶绿素含量降低,根系活力下降。随着Pb2 胁迫浓度的提高,“中单9409”的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高,“农大108”的过氧化氢酶(CAT)活性明显增强,而“唐抗5”的SOD活性始终维持在一定水平。各品种的过氧化物酶(POD)活性基本呈先升高后降低的变化趋势,说明不同玉米幼苗通过不同抗氧化酶活性的维持或提高来增强抗氧化能力。     

小麦幼苗根系形态对镉胁迫的响应

为了研究镉(Cd)在小麦体内的吸收、转运过程,以及Cd对小麦根系形态的影响,本文通过水培试验分析了小麦在5种Cd水平下(0、0.5、5、50、200μmol·L~(-1))处理3、6、11、17 d和23 d后各项生长指标的变化,并用荧光显微镜观察了Cd处理17 d后小麦根系形态的变化情况。结果表明,小麦幼苗对Cd的吸收能力与Cd浓度成反比关系,且在Cd0.5处理下,小麦对Cd的吸收和转运的能力显著高于其他处理。随着Cd处理浓度的增加,小麦幼苗的生物量、株高、总根长、根体积、总根尖数目逐渐减小,根系平均直径逐渐增加。相关性分析结果表明,小麦幼苗对Cd的吸收能力与平均直径呈显著正相关,对Cd的转运能力仅与平均直径呈显著负相关。进一步通过荧光显微镜观察,结果显示Cd处理可诱导小麦幼苗根系皮层细胞增多、薄壁细胞增大以及内皮层细胞壁木质素的沉积。Cd诱导的根系直径增粗对小麦Cd的吸收及转运都起着非常重要的作用。     

水分胁迫下小麦幼苗的抗氧化机制分析

分析了水分胁迫对小麦幼苗叶片中活性氧(ROS)水平和抗氧化酶活性的影响,结果发现,水分胁迫能够显著提高超氧阴离子(O2-.)和丙二醛(MDA)的含量及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,而过氧化氢(H2O2)的含量及过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性变化不明显。这些结果表明,SOD和APX在小麦应答水分胁迫的反应中可能起重要作用。     

低磷胁迫对不同水稻品种幼苗生长和磷效率的影响

采用砂培方法 ,研究了低磷胁迫对耐低磷水稻品种 (大粒稻、莲塘早 3号 )与低磷敏感水稻品种 (沪占七、新三百粒 )幼苗生长和磷效率的影响。低磷胁迫后 ,沪占七、新三百粒的叶面积、株高、生长量受抑制程度明显大于大粒稻和莲塘早 3号。耐低磷品种的磷营养效率主要表现在磷的吸收能力 ,而不是磷素分配和利用效率差异。     

小麦磷效率的遗传研究进展

综述了小麦磷效率遗传学领域的研究进展 ,包括磷效率的含义、细胞遗传学研究、基因型间的差异、与其他性状的相关性、分子标记等。同时 ,讨论了当前小麦磷效率遗传研究中存在的主要问题。     

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。     

低磷胁迫对小麦镉吸收的影响

为探究低磷胁迫下小麦根系生理和形态的变化及其对镉的吸收能力的影响,以Ca₃（PO₄）₂作为磷源,通过砂培试验研究了在低磷胁迫下小麦根系形态和分泌物变化特征,以及这些变化对难溶态镉（CdCO₃）的活化与吸收的影响。结果表明,在低磷处理中,小麦地下部生物量显著低于对照,降幅为27.3%（P<0.05）,根长度、根表面积和根体积均显著变小（P<0.05）。此外,低磷胁迫下小麦地上部和地下部磷含量均显著降低,降幅分别为35.4%和23.1%（P<0.05）,但是显著促进了难溶态磷的溶解（P<0.05）。同时还发现低磷胁迫显著提高了小麦植株Cd含量和Cd的总活化量,增幅分别为190.8%和82.8%（P<0.05）。低磷胁迫下培养基pH降低了0.3,同时根中草酸根和苹果酸根含量显著升高,增幅分别为1 588.1%和37.7%（P<0.05）,由此可见,低磷胁迫下小麦通过分泌质子和羧酸根促进了磷的活化,并促进了Cd的活化,进而导致小麦Cd吸收的增加。这些结果阐明了低磷胁迫影响小麦Cd吸收的机制。     

H2O2对Pb胁迫下小麦幼苗抗氧化酶及细胞活性的影响

以小麦(Triticum aestivum L.)为试验材料,采用完全营养液进行培养,外加适当浓度的过氧化氢(H2O2),同时以不加H2O2为对照,再以不同浓度Pb溶液培养进行Pb胁迫,检测小麦幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)含量、根系活力及微核率等指标的变化,以探究外源H2O2对Pb胁迫下小麦抗氧化酶及其细胞活性的影响.结果表明,Pb胁迫下小麦幼苗的生长代谢受到一定程度的抑制,主要表现为根系活力下降,POD、SOD、CAT活性增强,MDA含量和微核率上升;经适当浓度H2O2处理后,Pb胁迫小麦幼苗中POD、SOD、CAT活性及根系活力与对照相比有不同程度地上升,MDA含量及微核率下降,这表明外加H2O2对Pb胁迫小麦所受的伤害有一定的缓解作用,可增强小麦幼苗对重金属Pb的抗性.     

低磷胁迫下不同磷效率基因型棉花的根系形态特征

【目的】从根系形态变化的角度阐述磷高效基因型棉花对低磷胁迫的响应特征及适应机理,为找出影响棉花磷素吸收的主要因子和通过根系塑性提高养分利用效率的遗传改良提供科学依据。【方法】以磷高效基因型棉花品种新海18号（XH18）、中棉所42号（CCRI-42)、新陆早19号（XLZ19）和磷低效基因型棉花品种新陆早13号（XLZ13）、新陆早17号（XLZ17）为材料,通过特殊土培系统,研究不同磷效率棉花在不同磷水平下（低磷胁迫0、正常供磷150 kg·hm^-2）根系形态及其与植株磷素吸收的关系。【结果】低磷胁迫显著降低棉花生物量和磷累积量,其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低效基因型的1.21-2.08和1.35-1.91倍。施磷可显著增加土壤中Olsen-P含量。低磷胁迫下各基因型棉花品种Olsen-P较适磷条件显著降低,且磷高效基因型棉花降低幅度大于磷低效。在低磷胁迫条件下,磷高效基因型棉花品种在0-25 cm土层中土壤Olsen-P浓度低于磷低效,较磷低效基因型XLZ13和XLZ17分别平均降低了21.1%和30.1%。棉花的总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径在低磷胁迫下显著降低,其中磷高效基因型棉花在各施磷水平下的总根长、总根表面积、总根体积分别为低效基因型的1.54-1.97、1.52-1.92、1.47-1.84倍。低磷胁迫下,磷高效基因型棉花比根长、比根表面积和比根体积均显著大于磷低效基因型棉花品种,分别为低效基因型的1.10-1.25、1.07-1.22、1.01-1.16倍,而平均直径显著低于磷低效基因型,为磷低效基因型的34.2%-70.2%;主成分分析表明,总根长、总根表面积、总根体积、根干质量、中根长、粗根长受基因型差异的影响较为明显,是区分两类磷效率基因型棉花根系形态差异的主要指标。一般线性模型方差分解结果表明,总根长、总根表面积、总根体积、中根长、粗根长等根系参数是植株磷素吸收的重要影响因子。【结论】磷高效基因型棉花可较大幅度增加细根比例,降低根系总体细度,促使比根长增加,提高根系的构建效率,以适应低磷胁迫。     

Cd、Pb及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系的影响

研究不同浓度Cd2+、Pb2+及其复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系生长的影响。采用发芽盒滤纸发芽法,分别设置不同浓度Cd2+（0,15,30,60,120 mg/L）、Pb2+（0,100,200,500,1000 mg/L）及Cd2+与Pb2+的复合溶液处理两个小麦品种,测定小麦种子发芽率、发芽势及幼苗根系生长等指标。结果表明：与对照相比,不同浓度的Cd2+、、Pb2+及其复合胁迫对小麦种子的发芽及根系生长均有抑制作用,并随浓度的增大抑制作用增强;单一低浓度的Cd2+、、Pb2+处理与对照之间多数无显著性的差异;Cd2+和Pb2+复合胁迫的强度要高于单一重金属Cd2+和Pb2+的处理;淮麦33对不同Cd2+和Pb2+及复合胁迫的耐性要高于烟农19。     

田间低磷胁迫下丛枝菌根真菌对苗期小麦生长的影响

为探求田间低磷胁迫下丛枝菌根真菌（AMF）对苗期小麦生长的影响,选用6个1977—2011年河北省主栽的小麦品种,试验在低磷土壤（速效磷含量4.5mg/kg）进行,对土壤进行不添加（CK）和添加（+B）苯菌灵2个处理,设置双因素（6个品种×2个苯菌灵水平）随机区组田间试验设计,收获后测定小麦根系的菌根侵染率以及地上、地下部相关农艺性状和理化指标。结果表明：田间低磷胁迫下,+B处理可使6个品种小麦的菌根侵染率、植株地上部磷含量与叶面积分别较CK变化了17.33%～83.85%、-5.36%～18.02%和-5.74%～30.39%;+B处理使6个品种小麦的植株地上部干重较CK变化了-26.78%～16.27%。此外,+B处理6个品种小麦的植株根长、根冠比以及根系的酸性磷酸酶活性分别较CK变化了4.35%～27.23%、-4.50%～45.75%、10.14%～21.49%。田间低磷胁迫下,CK中6个小麦品种有8组地下部性状显著相关,+B处理有12组地下部性状显著相关;+B处理的地下部性状相关性比CK提升了50%。在低磷胁迫下,未添加苯菌灵（CK）的6个品种小麦幼苗AMF侵染率显著高于添加...     

冬小麦品种的磷营养效率鉴定

为获得磷高效育种及相关理论研究所需的材料 ,在大田条件下对 2 16份冬小麦种质的磷营养效率进行鉴定。磷营养效率用磷效率 (低磷产量 )和对低磷的敏感度 [(高磷产量 -低磷产量 )× 10 0 /高磷产量 ]来描述。 2 0 0 0—2 0 0 1年将 2 16个冬小麦品种分别种在低磷 (Olsen P为 2 .4mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上 ,根据各品种的磷效率选出 37个典型品种 ,但对低磷敏感度的品种间差异没有表现出来。2 0 0 1— 2 0 0 2年在低磷 (Olsen P为 6 .6mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上对上述 37个品种进行磷营养效率再鉴定 ,根据磷效率和对低磷的敏感度划分为高效不敏感、高效敏感、低效不敏感、低效敏感 4种磷营养效率类型。磷效率年度间稳定性的研究表明磷效率表现稳定的品种仅占 37.8% ,因此为增加鉴定的准确性应该进行多年的连续鉴定并利用次级性状作为辅助筛选指标。     

小麦根系对水分亏缺的生物学响应

对水分亏缺下小麦根系生物学特性响应的研究进展进行了综述 ,从根系形态、生理生化、基因型进化角度阐述了小麦在水分亏缺下作物的自我反馈调节能力 ,并由此提出了作物在旱地或灌溉条件下 ,开掘土壤水分利用效率 ,进行生物节水的农艺措施     

低磷胁迫对山核桃幼苗根系形态和生理特征的影响

通过水培实验比较了山核桃Carya cathayensis幼苗在正常供磷（0.10 mmol·L^－1）和低磷胁迫（0.02 mmol·L^－1）条件下的根系形态、磷营养特点、叶片光合作用以及叶片和根系分泌酸性磷酸酶活性的差异。结果表明,低磷处理显著降低山核桃植株干质量、磷质量分数和磷积累量（P＜0.05）;与正常供磷相比,低磷处理条件下山核桃根长、根表面积和根体积显著降低（P＜0.05）;低磷处理显著降低山核桃叶片光合速率和气孔导度（P＜0.05）,但对叶片胞间二氧化碳摩尔分数无显著影响,这表明低磷胁迫对山核桃叶片光合速率的抑制作用主要是由于非气孔因素引起的。低磷胁迫使山核桃叶片酸性磷酸酶活性和根系分泌酸性磷酸酶活性显著增加（P＜0.05）,分别为正常供磷处理下的135%和159%,这表明磷缺乏诱导酸性磷酸酶活性的增加可能是山核桃适应低磷胁迫的机制之一。图4表1参28     

不同基因型小麦品种根系形态对低氮胁迫的响应

以8个不同基因型的小麦品种为材料,在4个不同供氮水平(0,0.05,0.1,2 mmol·L~(-1))下,研究了不同根系形态参数对氮素的响应情况。结果表明,根据不同品种的根系性状对低氮胁迫的响应情况,可以将8个供试小麦品种分为3类:第1类品种以辛石麦和跃进5号为代表,不同根系形态参数对低氮响应较好,但地上部生物量随氮素水平的降低而降低;第2类品种以西农979和陕优225为代表,根系形态参数对低氮响应较差,且地上部生物量随着氮素水平的降低而降低;第3类品种以孟县4号为代表,地上部生物量与根系形态参数均对低氮响应差。     

水氮磷耦合对拔节期冬小麦根系水分调节特性的影响

【目的】研究不同水氮磷耦合条件下,冬小麦根系形态、生理和细胞结构变化与功能的关系。【方法】采用盆栽调亏灌溉的方法,以“小偃22”为试材,采用拌肥方式于播种时设低肥N₁P₁(纯氮 0.1 g/kg、P₂O₅ 0.05 g/kg)和高肥N₂P₂(纯氮0.3 g/kg、P₂O₅ 0.15 g/kg)2个氮磷肥处理;在拔节期设土壤含水量分别为田间持水量的70%～85%（正常供水,CK）、55%～70%（轻度亏缺,LS）和40%～55%（重度亏缺,SS）3个水分处理。于水分亏缺处理20 d后取样,从形态学、生理代谢和解剖学层面研究拔节期不同水氮磷耦合对冬小麦根系水分调节特性的影响。【结果】在相同营养条件下,拔节期水分亏缺会导致冬小麦地下部干物质量、地上部干物质量和总生物量减小;但根冠比增加,与CK相比,LS、SS在N₁P₁和N₂P₂ 2种氮磷肥处理条件下,根冠比分别升高了32.3%,14.3%和11.5%,4.7%;根毛密度也明显增加。水分亏缺造成冬小麦根系皮层薄壁细胞体积变大,皮层占根系直径的比例增加;木质部导管横截面积显著减小,低肥条件下LS、SS分别较CK减小17.11%,43.32%,高肥条件下分别较CK减小11.10%,46.70%,并伴随有导管变形。同时,水分亏缺可以使冬小麦根系活力提高,游离脯氨酸、可溶性糖的合成和积累增加,从而提高其水分调节特性。同一水分状况下,与低肥条件相比,高肥条件能明显提高拔节期冬小麦的抗旱性。【结论】拔节期冬小麦在高肥轻度水分亏缺条件下,能够从代谢和结构2个层面作出更为合理、协调的综合性响应来维持植物体内的水分平衡,提高其水分利用效率和抵抗干旱的能力。     

盐酸左氧氟沙星胁迫对小麦幼苗生长及生理特性的影响

采用自然条件模拟试验,研究了盐酸左氧氟沙星(OFLX)对小麦幼苗叶片叶绿素和可溶性蛋白含量、抗氧化酶系统及根系活力的影响。结果表明,在0～500 mg.L-1 OFLX处理浓度范围内,OFLX明显降低小麦叶片中叶绿素含量。随着OFLX浓度的逐渐升高,叶片中SOD、POD活性表现为先升后降,但均高于对照;CAT活性及可溶性蛋白含量表现为持续上升;小麦根系活力明显降低,小麦幼苗生长受到抑制。     

水稻低磷胁迫研究进展

缺磷是农业生产中限制水稻产量的一个重要因子。通过对磷在土壤中的存在形式,低磷胁迫对水稻根系、光合作用、磷亲和力的影响,以及水稻耐低磷基因型的筛选和耐低磷基因分子定位的进展进行综述,并对今后水稻低磷胁迫的研究趋势作出预测,以期为水稻耐低磷研究及磷高效水稻品种改良提供新的思路和理论依据。     

施磷量对不同类型专用小麦籽粒蛋白质及其组分含量的影响

以强筋小麦中优9507、中筋小麦扬麦12号、弱筋小麦扬麦9号为供试材料,在缺磷土壤(速效磷含量为4.10 m g.kg-1)上以施磷量为试验因素,研究施磷量对小麦籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明:施磷能显著调控小麦籽粒蛋白质及其组分含量。不同类型小麦品种施磷量与籽粒蛋白质含量均呈抛物线关系,适量施磷可增加蛋白质含量而改善中、强筋小麦籽粒品质,不同施磷量处理弱筋小麦籽粒的蛋白质含量均小于115 m g.g-1,符合国家标准GB/T 17893-1999;施磷对不同类型小麦品种籽粒蛋白质各组分含量的调控幅度不一,主要增加中、强筋小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白含量以及弱筋小麦籽粒谷蛋白含量。综合考虑施磷量对不同类型专用小麦籽粒产量和品质的影响,在设计的试验条件下,强筋小麦适宜施磷(P2O5)量为144 kg.hm-2,中、弱筋小麦为108 kg.hm-2。