不同土壤紧实度对平邑甜茶根系特征及氮代谢的影响

以盆栽平邑甜茶为试材,研究了不同土壤紧实度对其幼苗根系特征和氮代谢的影响。结果表明,土壤紧实度增加显著抑制平邑甜茶地下部分的生长,表现为根系长度、侧根数量以及延长根和黄褐色须根的质量、总表面积和总长度均随着土壤容重的增加而降低,根系活力也随土壤容重的增加显著降低,叶片和根系硝态氮质量分数则随土壤容重的增加而增加;叶片和根系中铵态氮质量分数的变化趋势一致,均是容重为1.3g·cm-3处理的最高,1.5g·cm-3处理次之,而紧实度小的1.1g·cm-3处理最低;叶片硝酸还原酶活性随着土壤容重的增加而降低,而根系硝酸还原酶活性和叶片谷氨酰胺合酶活性以中等紧实度的1.3g·cm-3处理最高,1.5g·cm-3处理显著低于其他处理,根系谷氨酰胺合酶活性则随着容重增加而升高。结果说明土壤紧实度能直接影响平邑甜茶植株的氮代谢活动,进而影响植株对养分的吸收和利用。     

缺氮和缺铁对平邑甜茶幼苗根系构型的影响

 研究水培条件下缺氮、缺铁对平邑甜茶幼苗根系总长度、表面积、体积、根尖数、分枝角度、分形维数等根系构型参数的影响。结果表明：缺氮或缺铁处理后,幼苗细根比例增大,根系直径变小;一级侧根与主根的夹角整体上增大,大夹角植株数量普遍增多,根系趋向于水平分布;根系分形维数降低。其中缺氮使幼苗根系总长度、根系总表面积、根系总体积以及二级侧根数显著增加,但根系活力显著下降;缺铁使根尖数和主根的长度显著增加,根系活力和根系总表面积均下降;缺铁比缺氮时根系分形维数下降更多。     

平邑甜茶根系 NO 和活性氧对钠与氯离子胁迫的反应

 以平邑甜茶（Malus hupehensis）实生苗为试材,在水培条件下研究了氯化钠（NaCl）、钠离 子（Na+）和氯离子（Cl-）对根系一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）生成速率以及膜脂过氧化的影响。 结果表明：在相同浓度等渗透势NaCl、Na⁺和Cl^-盐溶液处理下,平邑甜茶根系NO 和超氧阴离子 产生速率以及丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量均升高,升高数值由大到小均为NaCl>Cl^- >Na⁺ 处理,并且NaCl 处理下的所测各指标的数值均小于Na+和Cl-单独处理下两者的加和,显示在NaCl 胁迫 诱导平邑甜茶根系积累ROS 和NO 进而引起氧化伤害的过程中,Cl^-的作用大于Na⁺,NaCl 引起的胁迫效 应并不是Na⁺和Cl^-胁迫效应的简单叠加。     

低氧胁迫对平邑甜茶根系活力及氮代谢相关酶活性的影响

 采用控制营养液溶氧浓度的方法,研究了低氧胁迫对平邑甜茶幼苗生物量、根系活力、根系呼吸速率以及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明：低氧胁迫抑制了植株的生长,营养液溶氧浓度越低,抑制作用越明显;低氧处理前期根系呼吸速率也受到了明显地抑制,并且溶氧浓度越低抑制作用越强,但随处理时间的延长,抑制作用降低,而幼苗根系活力则先急剧升高后急剧下降;低氧胁迫诱导了硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）的活性,溶氧浓度越低酶活性增加幅度越大;而对谷氨酸脱氢酶（NADH-GDH）的活性先抑制后促进。平邑甜茶可通过增加呼吸消耗、改变代谢途径来缓解低氧逆境伤害。     

多胺对镉胁迫下平邑甜茶根系损伤和NO生成的影响

以一年生平邑甜茶幼苗为试材,在水培条件下,通过根施硫酸镉、精胺、亚精胺,研究48 h后平邑甜茶根系内源游离态多胺含量、多胺氧化酶活性、过氧化氢含量、细胞损伤和线粒体特性的变化,并结合多胺合成抑制剂,测定一氧化氮生成量、一氧化氮合酶和硝酸还原酶活性的变化,以期揭示外源精胺和亚精胺缓解平邑甜茶根系镉损伤的生理机制,探讨多胺对一氧化氮生成的调控.结果 表明:镉胁迫导致过氧化氢含量增加,线粒体膜透性增大、膜电位降低、细胞色素c/a降低,一氧化氮生成量增加,根系细胞损伤严重.镉胁迫下多胺代谢异常,精胺和亚精胺含量明显降低,腐胺含量显著增加,(亚精胺+精胺)/腐胺显著降低,多胺氧化酶活性显著升高.外源添加精胺和亚精胺可降低镉胁迫下多胺氧化酶活性、过氧化氢含量和一氧化氮合酶活性、硝酸还原酶活性、一氧化氮生成量,稳定线粒体膜透性、提高膜电位和细胞色素c/a,恢复(亚精胺+精胺)/腐胺比值.而外施多胺合成抑制剂明显提高了一氧化氮合酶活性、硝酸还原酶活性和一氧化氮生成量.综上所述,外源添加精胺或亚精胺通过抑制一氧化氮生成,维护根系线粒体功能稳定,明显减弱了镉胁迫下根系细胞损伤程度,提高了植株的耐镉性.     

根系修剪和秋施基肥对平邑甜茶根细胞质膜酶活性和根活力的影响

对平邑甜茶2～3年生盆栽实生苗进行三种处理,分析对根系细胞质膜酶Ca2+-ATPase和H+-ATPase的活性影响。结果表明,秋施基肥显著刺激了平邑甜茶根细胞质膜酶H+-ATPase和Ca2+-ATPase的活性,修剪主根加秋施基肥对平邑甜茶根系活力的调控作用明显。     

施用炭化苹果枝粉末对平邑甜茶生长及根系构型的影响

选取冬季修剪下来的‘红富士’苹果枝条,分别在400、600 和700 ℃下厌氧炭化后粉碎过筛,按照1%和2%的质量比施入2 年生盆栽平邑甜茶的盆土中,调查平邑甜茶光合性能、植株生长量、根系活力和根系构型参数等。结果表明,3 种温度热解制备的炭化苹果枝粉末明显提高平邑甜茶叶片净光合速率、株高、干径和植株干质量,明显增加根活力、根系总长度、根系直径、根系表面积和根系体积,并且明显增大根系分形维数,使根系结构复杂化;在400 ~ 700 ℃的范围内,随着炭化温度升高,炭化苹果枝粉末对平邑甜茶的作用效果也逐渐升高;土壤施用2%的炭化苹果枝粉末的作用效果大于施用1%的处理。     

老龄桃园土壤抑制平邑甜茶幼苗的生长

在盆栽试验条件下研究了老龄桃园土对平邑甜茶幼苗生长的影响。设正茬土(桃园旁农田土,对照)、溴甲烷熏蒸老龄桃园土、老龄桃园土3个处理,测定了不同处理对平邑甜茶幼苗的生物量、根系结构参数、根系呼吸速率、根系保护酶活性、光合参数及土壤中微生物数量等指标的影响。结果表明:在老龄桃园土中,平邑甜茶幼苗的株高、地径、鲜质量、干质量均显著低于正茬土对照和溴甲烷熏蒸老龄桃园土,分别比正茬土对照减少了17.59%、13.51%、23.22%、28.61%,比溴甲烷熏蒸老龄桃园土减少了20.54%、17.29%、33.28%、39.21%;幼苗的根长、根表面积和根体积也分别比正茬土对照降低了37.57%、36.33%、46.63%,比溴甲烷熏蒸老龄桃园土降低了43.62%、48.67%、54.11%;平邑甜茶幼苗的根系呼吸速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性亦显著降低,分别比正茬土对照降低了28.21%、43.91%、44.46%、51.44%,比溴甲烷熏蒸老龄桃园土降低了36.88%、57.78%、54.88%、57.59%;同时幼苗的净光合速率(P_n)比正茬土对照和溴甲烷熏蒸老龄桃园土分别降低了40.75%和49.65%。老龄桃园土中真菌数量显著高于正茬土对照,为正茬土对照的1.91倍,细菌数量则显著低于正茬土对照,比正茬土对照减少了47.80%,细菌与真菌比值表现为:正茬土对照溴甲烷熏蒸老龄桃园土。综上,老龄桃园土壤直接栽植平邑甜茶苹果砧木不利于其生长,而经溴甲烷熏蒸处理后,老龄桃园土对平邑甜茶幼苗的伤害作用显著减轻。     

高温对平邑甜茶幼苗生物发光与能量代谢的影响

 以平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd. var pingyiensis Jiang]当年实生苗为材料,研究了高温胁迫对幼苗生物发光的影响以及ATP含量、总呼吸、抗氰呼吸等的变化。结果表明,高温胁迫初期,平邑甜茶幼苗叶片超弱发光和荧光强度均下降,但随着高温胁迫时间的延长,两者均逐渐回升,并在48h时基本恢复到对照水平;但叶片磷光强度在高温胁迫的48h内一直逐渐升高;高温胁迫下,叶片的总呼吸速率降低,抗氰呼吸速率升高,同时ATP生成量也明显降低,显示高温胁迫下平邑甜茶叶片的生物发光与呼吸途径和能量代谢的改变密切相关。     

几种低分子量有机酸对连作平邑甜茶幼苗光合与根系生长的影响

以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）幼苗为试材,在盆栽条件下研究了田间实测浓度的有机酸（草酸、酒石酸、柠檬酸和苹果酸）对连作幼苗光合特性、叶片保护性酶活性以及根系生长的影响。结果表明,与对照相比,草酸可使平邑甜茶幼苗植株干质量和鲜质量分别增加 24.12%和35.72%。叶片净光合速率、气孔导度分别提高32.27%和76.58%。并显著提高了过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性。酒石酸则降低了平邑甜茶幼苗叶片的气孔导度40.22%,SOD、POD活性亦显著降低。试验结果还表明,柠檬酸和苹果酸也促进了平邑甜茶幼苗的生长。综上,在本试验条件下,草酸能够减轻平邑甜茶幼苗连作障碍现象,酒石酸有加重连作障碍趋势,柠檬酸和苹果酸对连作障碍不明显。     

水分胁迫下湖北海棠根系线粒体及细胞死亡特性研究

用20% PEG6000处理湖北海棠(Malus hupehensis Rehd. ) 根系, 研究了水分胁迫条件下根系线粒体膜电位(Δψm) 、线粒体H₂O₂含量、细胞程序性死亡关键酶类caspase23 /7活性的变化。结果显示,在20% PEG6000处理前6 d, 根系线粒体Δψm缓慢降低, 第6天后急剧下降。线粒体H₂O₂含量在处理的第1～6天里缓慢升高, 第6天后则快速上升。TUNEL原位检测显示, PEG6000处理能够使根系切片上出现清晰的阳性反应斑点, 且随着处理时间的延长阳性反应斑点增多; 处理第3天和第6天, 根系中类caspase23 /7活性较低, 而处理第9天和第12天时类caspase23 /7活性成倍升高, 这表明20% PEG6000能够诱导湖北海棠根系细胞程序性死亡。     

平邑甜茶幼苗生长、根构型及吸收特性的容器调控

 以平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.] 幼苗为材料, 研究了栽培容器形状对幼苗新梢生长、幼苗根构型特征及根系营养吸收特性的影响。结果显示, 生长在“深窄盆”中的幼苗新梢生长量最大, 主根粗, 侧根多且短, 毛细根丰富, 对钙及锌的吸收能力较强, 但根系活力及根系对磷、铁的吸收能力较弱; “等高径盆”中幼苗新梢生长量小, 根冠比接近1, 主根细短、一级侧根少且粗长, 对钾的吸收能力较强; “浅宽盆”幼苗根冠比最大, 一级侧根数量、长度和粗度居中, 二级侧根粗长, 根系活力及根系对磷、铁的吸收能力较强, 但对钾、钙及锌的吸收能力弱。     

生长素和细胞分裂素对平邑甜茶组培苗PAs和NO含量的影响

 以平邑甜茶继代组培苗为试材,研究了NAA、IBA、ZT和6-BA作用下组培苗的生长、内源多胺（PAs）和一氧化氮（NO）含量的变化。结果表明,在MS培养基中添加0.02 ~ 1.00 mg·L^-1的NAA或IBA后,外植体鲜样质量增加率和蛋白质含量以及多胺含量和一氧化氮含量均明显增加,其中浓度在0.10 ~ 0.50 mg·L^-1 时增加最高;同样浓度下,NAA处理的外植体鲜样质量增加率和腐胺含量高于IBA。在0.08 ~ 4.00 mg·L^-1范围内,随着ZT或6-BA浓度的升高,外植体鲜样质量增加率、可溶性蛋白含量、多胺含量和一氧化氮含量均逐渐升高;同样浓度下,6-BA处理的外植体鲜样质量增率和腐胺含量高于ZT。生长素和细胞分裂素促进组培苗生长与促进内源PAs和NO的生成相伴随,组培苗生长动态与内源多胺和一氧化氮含量的变化趋势一致。     

低磷胁迫下平邑甜茶根构型与磷吸收特性的变化

为揭示苹果适应低磷胁迫的机制,以平邑甜茶[Malus hupehensis （Pamp）Rehd.]为材料,采用水培方式研究了缺磷和复磷条件下根系磷吸收和根构型参数的变化。结果显示,平邑甜茶幼苗在缺磷营养液中培养120 h期间,根系磷最大吸收速率始终高于对照,并趋向一个较稳定的差值;缺磷处理最初12 h内根系磷吸收米氏常数Km值提高,但72～120 h明显下降。缺磷处理的平邑甜茶幼苗转到完全营养液中培养12～120 h,根系对磷的转运效率影响不大,而与磷的亲和力下降,并逐渐恢复到正常状态。平邑甜茶幼苗在缺磷条件下培养至11 d时,一级侧根总长度低于对照,但在17～26 d时,一级侧根总长度明显提高。结果表明,平邑甜茶在短期内主要通过磷吸收动力学的变化来适应缺磷胁迫,较长时期则通过根构型的变化来适应。     

一氧化氮在吲哚丁酸诱导平邑甜茶幼苗侧根形成中的作用

本实验以平邑甜茶（Malus hupenhensis Rehd.）实生苗为材料,研究了一氧化氮（NO）对侧根的诱导效果、吲哚丁酸（IBA）对根系内源NO含量的影响以及NO在 IBA诱导侧根形成中的作用。结果表明,外源NO能够促进平邑甜茶侧根的形成与生长,并有明显的剂量效应,其中10 μmol/L NO供体硝普钠（SNP）处理后新根最长,50 μmol/L SNP处理后新根数量最多。100 μmol/L IBA处理后15~30 min和48~96 h,幼苗根系NO生成量出现两次显著升高,而IBA处理96 h后侧根原基数量大量增加。此外,蛋白激酶抑制剂Quercetin明显抑制IBA对NO的诱导。     

平邑甜茶盆栽土壤中沸石用量对幼苗生长及15N–尿素利用的影响

 以1年生平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）盆栽幼苗为试材,研究盆栽土壤中沸石施用量对幼苗生长及¹⁵N–尿素利用、损失的影响。结果表明,植株的株高、总鲜样质量及对¹⁵N–尿素的利用率在生长前期均以低用量沸石处理（沸石0.6和1.2 g · kg^-1）最高,但随着生长期的推移,随沸石用量的增加而逐渐提高,到生长后期植株的株高、总鲜样质量和¹⁵N利用率均以最高用量处理（沸石2.4 g · kg^-1）最高,分别为29.78 cm、29.64 g和17.91%,显著高于对照（23.28 cm、22.52 g和8.81%）,但4个沸石处理间无显著差异。整个生长过程中,植株地上部从肥料中吸收分配到的¹⁵N量对该部分全氮量的贡献率（Ndff）高于地下部。在生长前期地上部和地下部的Ndff同样以低用量沸石处理（沸石0.6和1.2 g · kg^-1）最高,而到生长后期二者均以沸石2.4 g · kg^-1处理最高,分别为19.04%和8.34%,显著高于对照（16.27%和5.83%）。施用沸石可以减少土壤氮素的损失,并且沸石用量越高效果越显著。施用沸石后显著促进了植株的生长及对¹⁵N的吸收利用,降低了土壤氮素的损失,以沸石2.4 g · kg^-1处理效果最佳。     

野生平邑甜茶变异性研究

调查了野生于蒙山的平邑甜茶的分布及其变异性,结果表明:平邑甜茶的分布环境多样,但各种生境下的平邑甜茶单株间的植物学性状无显著差异。根据叶片面积,平邑甜茶可分为大叶型和小叶型两种。小叶型平邑甜茶的过氧化物酶同工酶比大叶型多了Rf=0.26、0.33和0.37的3条带,但少了Rf=0.57的一条带。在同一分布地点内的平邑甜茶的POD同工酶酶谱表现一致。     

水杨酸对湖北海棠活性氧代谢及超微弱发光的影响

 以50 μg·mL ^{- 1}水杨酸( SA) 喷施湖北海棠(Malus hupehensis Rehd. ) 幼苗, 结果显示: 超氧阴离子O^·₂ 的产生速率在处理后12～48 h明显高于对照, 而在72 h以后明显低于对照; H₂O₂ 含量在水杨酸处理后, 始终高于对照, 并在处理后第12和48小时出现两次峰值。POD活性在处理12 h后逐渐增加,SOD活性则在处理48 h后才有显著的增加, 而CAT在处理后24 h内活性高于对照, 48 h后明显低于对照。SA还明显促进了脂过氧化产物丙二醛(MDA) 的产生, 也明显促进了叶片的超微弱发光, 超微弱发光值在处理后的120 h内始终高于对照, 但在整个试验过程中超微弱发光的变化趋势与H₂O₂ 含量及O^·₂ 的产生速率的变化趋势明显不同。