植物忍耐低磷胁迫机理的研究进展

利用和挖掘作物自身磷高营养效率的能力,以改良作物磷营养性状,已成为植物磷素营养研究的重点和热点。论述了低磷胁迫下植物根系形态、根系分泌物以及磷的跨膜运输和体内转运等方面的适应性变化,总结了目前与磷高效营养性状有关的基因定位和克隆的研究进展,进而揭示出植物低磷胁迫忍耐机理。     

植物体内磷转运子的研究进展

近年来，人们对植物营养的遗传背景有了不断深入的了解，特别是磷营养。这一领域的研究工作开展得较早，而且随着分子生物学的快速发展已深入到分子水平，其中关于植物磷转运子的报道特别多。笔者对其结构、功能及表达调控方面的研究进展作一综述。     

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。     

果树低磷胁迫研究进展

如何提高植物磷利用效率和筛选耐低磷标题品种已成为研究热点。本文综述了对果树低磷胁迫下的磷吸收、转运和分配,果树低磷胁迫下的光合作用变化,以及果树对低磷胁迫的响应机制包括形态响应机制、生理响应机制、分子响应机制等方面的研究进展,并展望了今后果树低磷胁迫的研究方向。     

磷胁迫对玉米APase活性变化的影响

以耐低磷玉米自交系99038为材料,通过水培试验对其根系、叶片的酸性磷酸酶(APase)活性及植株体内磷浓度的动态变化进行研究。结果表明:随着磷胁迫强度的加强,自交系99038根系、全展叶片APase活性-P/+P的相对比值呈现增加趋势,说明根系、叶片-P/+P处理的APase相对比值可作为衡量自交系99038磷胁迫程度的指标。相关性分析显示,-P处理条件下99038干物质累积量与S-APase活性成显著正相关,而在+P条件下不表现相关性。     

低磷胁迫下植物的形态响应研究进展

磷是植物生长发育不可缺少的大量元素之一,参与了植物的能量转移、代谢调节、蛋白质激活等多种细胞活动。磷素供应不足将导致植物生长受阻,产量受制,开展磷高效利用育种已成为世界性的研究热点之一。本文从根系形态和构型变化、叶片形态特性以及碳水化合物分配格局等方面入手,对低磷胁迫下植物的形态适应性变化进行综述,指出了当前研究中存在的主要问题,并对今后的研究进行了展望。     

低磷胁迫下不同番茄品种苗期根系生理适应性研究

采用液培方法研究了不同番茄品种在低磷胁迫下根系及生理学的适应特征。结果表明：低磷胁迫导致植株根，冠比增加．不同番茄品种的磷营养效率的差异主要表现在磷的吸收能力，而不是磷素分配和利用率。低磷胁迫下，耐低磷番茄品种的侧根平均长度要高于低磷敏感品种；不同番茄品种在低磷胁迫下酸性磷酸酶活性上升幅度存在显著差异，随着磷胁迫强度的增强，耐低磷品种的酸性磷酸酶的上升幅度高于低磷敏感品种；耐低磷番茄品种在低磷胁迫下具有小的Km和Cmin，说明这两个指标是番茄在磷胁迫下较为敏感的生理指标。     

不同韭菜品种根和叶对低磷胁迫生理适应性的研究

采用水培法在不同磷水平胁迫下对4个韭菜品种的生物量、根冠比及酸性磷酸酶(APase)的活性进行了研究。结果表明:随着磷浓度的降低,各品种根冠比明显增大,且791雪韭和甜脆791增幅较大;酸性磷酸酶活性上升幅度也存在差异,随着胁迫强度加大,耐低磷品种的酸性磷酸酶活性上升幅度高于低磷敏感品种。     

磷胁迫诱导作物代谢研究进展

综述了磷胁迫诱导作物代谢产物的类型与组成,诱导代谢发生的特点及对植物营养改善的实际作用,并指出了磷胁迫产生诱导代谢研究的前景。     

燕麦根系对缺磷胁迫的适应性反应

采用溶液培养的方法,在燕麦苗期,研究了磷素充足供应和缺磷胁迫两种条件下根系形态指标的变化。结果表明,经过30d的缺磷胁迫,燕麦根系生物量显著低于充足供磷处理,但根系总长并未表现为缺磷处理显著低于充足供磷处理,而且根冠比、比根长却表现为缺磷处理显著高于磷素充足供应处理。缺磷条件下比根长的增加与根轴直径的减小是一致的,因此根轴横向生长减弱可能是导致缺磷燕麦根系比根长增加的原因。由于比根长的增加意味着消耗同样的同化产物,却可以形成具有较大吸收范围的根系,因此燕麦根轴直径减小、比根长的增加是燕麦对缺磷胁迫的适应。     

缺磷对大豆叶片显微结构及光合作用的影响

采用1/2浓度Hoagland营养液培养磷高效基因型大豆BX10和磷低效基因型大豆BD2,缺磷胁迫15 d后研究其叶片显微结构和光合作用变化的基因型差异及其关系。结果表明:缺磷胁迫下大豆叶片的显微结构发生了适应性变化,叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度与光合速率及磷效率相关性不大;BX10与BD2相比,磷效率高归功于其较大的光合面积、较多的栅栏组织细胞(光合作用的主要细胞)及其较大总液泡面积,即在缺磷胁迫下BX10在磷利用方面表现出了较高的细胞分裂和增生速度而不是细胞增大和伸长的速度。缺磷胁迫下叶片气孔保持一定的开度对维持光合作用的正常进行较为重要。     

拔节和挑旗期缺磷对两小麦品种体内磷分配的影响

 采用石英砂培养方法,研究了拔节和挑旗期缺磷对大穗型小麦CA9325和多穗型晋麦2号（JM2）生长后期体内磷分配和成熟期磷利用效率的影响。结果表明,随着生长的延续,两品种供磷植株的主茎、有效分蘖和整株中的磷含量均呈"S"型增加,峰值在灌浆期。两品种所有处理的植株主茎中的磷在整株中所占比例不断增加,而无效分蘖和根系中的磷所占比例不断下降。两品种缺磷植株的有效分蘖中磷含量也呈下降趋势;对照CA9325主茎的籽粒含磷量及其在主茎中所占比例高于有效分蘖;而对照JM2主茎的籽粒含磷量低于有效分蘖,这与二者分属不同穗型小麦有关。缺磷的两品种主茎和有效分蘖营养器官和颖壳中的磷含量均低于同期的对照植株,使得籽粒中磷占主茎和有效分蘖中磷的比例高于对照。尽管如此,主茎和有效分蘖的籽粒含磷量低于对照;到成熟期,两次缺磷均显著降低两品种的籽粒产量。供磷的CA9325磷吸收效率和各处理的CA9325的收获指数均高于JM2,但前者各处理的磷利用效率低于后者。对两品种小麦体内磷利用的差异进行了讨论。     

穿龙薯蓣氮、磷、钾缺素症状研究

用砂培法,以盆栽穿龙薯蓣的根状茎为试材,对氮、磷、钾缺素症状进行了研究。结果表明:3种元素缺乏时均是下部老叶先表现出症状,且开花结实不正常,花少、果少、果枝短。缺氮时,老叶叶肉失绿,出现黄褐色病斑,严重时叶片全缘黄化焦枯,植株矮小,叶片小,分枝少,根茎萌芽少。缺磷时,老叶叶尖干枯或叶脉失绿后扩散到叶肉,叶片黄色、枯黄色和淡黄色错落出现呈“花叶”,后期叶色深绿。缺钾时,叶尖焦枯或叶缘随机分布褐色斑点,进而叶缘全焦枯,叶肉黄化,而叶基部保持绿色,全株叶片较稀疏,萌发的新根少。     

Responses of Legumes to Phosphorus Deficiency

Phosphorus deficiency is a universal problem in most world soils. Furthermore, of all nutrients, shortage of phosphorus has the biggest impact on legumes, therefore, lots of studies were carried out for identifying responses of legumes to shortage of phosphorus. They concluded that to maintain improved growth under phosphorus defioiency oonditions plants develop two major mechanisms： （i） Phosphorus acquisition （root morphology, root exudation and phosphorus uptake mechanisms）, （ii） Phosphorus utilization （internal mechanisms associated with better use of absorbed phosphorus at cellular level）. The aim of this brief review is to elucidate root morphological ohanges and rhizophere aoidification to phosphorus deficiency.     

有机物料和有机磷组分对潮土磷酸酶活性的影响

将土壤有机磷分为活性、中等活性、中等稳定性和高度稳定性４个组分。盆钵试验结果表明，前３种有机磷组分与碱性磷酸酶活性、中性磷酸酶活性、速效磷含量呈显著或极显著正相关关系，后一组分达不到显著相关；活性、中等活性和中等稳定性有机磷组分可作为土壤速效磷的有机来源。速效磷含量与碱性磷酸酶活性达极显著正相关关系，与中性磷酸酶活性是显著正相关关系。碱性、中性磷酸酶活性可作为表征土壤有机磷组分转化的一个生物化学指标，但用它反映土壤速效磷的供应能力时，还必须考虑到土壤固磷作用的影响。有机物料对潮土速效磷含量影响的综合效果是：牛粪＞马粪＞麦秸。     

基于土壤有效磷水稻磷肥施用推荐体系的探讨

通过田间试验,研究水稻磷肥(P2O5)施用量与土壤有效磷(P2O5)的关系,建立磷肥推荐体系。结果表明,磷肥施用可有效提高土壤有效磷,施磷量在0~112.5 kg.hm-2,有效磷随施磷量增加而增加,施磷过量后有效磷不再提高。磷肥施用显著提高有效穗和千粒质量,使水稻增产11.4%~29%。施磷量与水稻产量呈一元二次回归关系,回归方程为y=-0.150 1x2+34.716x+7 125.6。本试验条件下,当土壤有效磷超过21.3 mg.kg-1,水稻增产效果不明显,即土壤磷临界值为21.3 mg.kg-1;每公顷土壤增加1 mg.kg-1土壤有效磷,需施入磷肥(P2O5)9.6 kg,即土壤磷临界值为9.6 kg.hm-2。应用一元二次回归方程与磷肥临界值推荐施肥,得出的适宜施磷量较为一致。     

高等植物ACC合成酶基因研究进展

主要对高等植物ACC合成酶基因克隆及表达调控等方面进行综述,并对其应用前景进行了展望。