缺硼对脐橙幼苗硼分配及叶片细胞壁组分硼含量的影响

【目的】 硼在维持细胞壁正常结构方面具有重要的作用,前期结果证实缺硼严重的脐橙叶片细胞壁结构改变程度也更大,但这种变化与细胞壁组分中硼的含量变化是否有关尚不清楚。本研究通过分析缺硼对脐橙幼苗各部分硼分配及叶片细胞壁组分硼含量的影响,明确缺硼症状表现及细胞壁结构变化程度与细胞壁各组分中硼含量变化之间的关系。 【方法】 以纽荷尔脐橙幼苗为试材,利用营养液培养方法进行缺硼处理,测定根、砧木茎、接穗茎、上部叶、下部叶、叶片细胞壁以及细胞壁各组分硼含量的变化情况。 【结果】 缺硼处理9周后上部叶出现叶片卷曲及叶片失绿等症状,而下部叶没有出现任何可见的症状。缺硼处理的脐橙幼苗各部位硼含量和硼吸收量均显著降低,缺硼降低了硼向地上部的相对分配比例且上部叶受到的影响程度更大。在硼正常供应条件下,上部叶和下部叶游离态硼、原生质体硼和细胞壁硼的含量和相对分配比例没有显著差异,说明硼在不同类型脐橙叶片细胞各组分中的分配是相对稳定的。缺硼后水溶性硼 (包括游离态硼和原生质体硼) 在脐橙上部叶和下部叶中都降到极低的水平,尤其是原生质体硼百分含量下部叶甚至是低于上部叶的。缺硼后细胞壁硼占总硼的比例则由22%左右增加到80%以上。与叶片中硼含量的变化趋势一致,缺硼以后虽然上部叶和下部叶细胞壁硼含量都显著降低,但上部叶降低的程度远大于下部叶。进一步分析细胞壁组分硼含量变化,发现缺硼显著降低了上部叶细胞壁中离子结合态果胶硼含量而对下部叶的无明显影响,其他组分硼含量的变化趋势下部叶和上部叶一致。 【结论】 原生质体硼含量的高低并不是决定缺硼症状的主要因素,离子结合态果胶与硼的结合能力对缺硼条件下细胞壁的结构及缺硼症状表现起着至关重要的作用。      

赣南脐橙叶片黄化及施硼效应研究

采用田间试验,设施硼(Na2B4O7.10H2O 15 g/plant)和不施硼2个处理,探讨赣南纽荷尔脐橙的叶片黄化、落果及其施用硼肥的效应。结果表明,施硼明显改善了脐橙的生长发育和硼营养状况,和不施硼的对照比较,叶片数增加39.8%,老叶黄化叶片数由12.9%下降到3.2%;单株结果数和单果重分别增加10.5%和11.9%,增产达23.3%,经济效益较好。脐橙在果实膨大期需硼量占90%以上,施硼后脐橙植株硼、镁含量和硼吸收量显著提高,并且植株各器官的硼分配比例得到改善。     

过量硼对植物的毒害及高硼土壤植物修复研究进展

硼作为一种植物必需元素,在土壤中过量存在会对植物产生毒害,硼对植物的毒害作用以及利用植物修复高硼土壤已经日益受到关注。目前,硼对不同类型植物的毒害特点,植物的耐受机制还不十分清楚。特别是对于硼污染的植物修复,其研究还处于起步阶段。本文分别从植物的表观症状、生理生化和基因水平等层次,综述了过量硼对植物的毒害,并从高耐受性、超富集能力植物筛选,以及转基因技术应用等角度回顾了硼污染的植物修复研究进展。在此基础上,提出了当前相关研究存在的主要问题,并对未来的研究进行了展望。     

滴灌条件下冬小麦施氮增产的光合生理响应

小麦籽粒产量与抽穗期之后的旗叶光合能力密切相关。为明确冬小麦施氮增产的光合生理响应,该文以充分滴灌不同N追肥量处理的冬小麦田为研究对象,抽穗期后进行3次旗叶光合-光响应曲线测定,量化并比较了旗叶光合能力(Amax)和表观光量子羧化效率(α)等参数及产量(Y)和水分利用效率(WUEa),并确定了旗叶比叶重(SLA)、N含量(N-mass和N-area)和13C同位素甄别率(Δ)对光合参数及产量的影响。分析表明:充分滴灌条件下,增施N肥能延长旗叶光合功能持续期,提高Amax和α,以高N处理(N3,207kg/hm2)处理最为显著(P=0.046),在生育中后期仍能保持较高的Amax,这也是N3处理Y较高的主要原因。而N肥对农田耗水影响不显著,高N处理的WUEa也较高。Amax的提高和维持与旗叶SLA、N-mass、N-area和Δ的变化有关,N肥处理也显著影响了Amax与SLA、N-mass、N-area和Δ之间的线性相关关系。该结果从光合生理角度阐明了冬小麦施氮增产的生理因素,可为该地区冬小麦滴灌施肥管理提供参考。     

铜污染对高等植物的生理毒害作用研究

本文综述了当前国内外Cu污染对高等植物生理毒害的研究近况,探讨了Cu过量对植物光合作用、细胞结构、细胞分裂、酶学系统和其他营养元素的吸收等的影响,并探讨了该方面研究存在的不足及其展望。     

过量硼对农作物的毒害效应及其相关机理概述

硼是一种植物必需元素,在土壤中过量存在会对植物产生毒害。本文综述了作物遭受硼毒害的症状和过量硼对作物产量的影响,并阐述了硼对植物毒害作用的相关机理,展望了相关研究面临的问题。     

磷施用量对烤烟根系生理及叶片光合特性的影响

【目的】根系作为吸收水分和养分的重要器官,其生理功能的强弱对烟草地上部分的生长发育有重要的影响。本研究分析磷施用量对烤烟不同生育期根系生理和叶片光合生理的影响,初步阐明磷素对烤烟生长的生理效应,明确烤烟品质形成的生理基础,为生产中合理施磷提供一定的参考。【方法】2014年在河南农业大学采用盆栽土培试验,设置四个处理,各处理P2O5用量分别为0(CK)、 3.5(T1)、 7.0(T2)和10.5 g/plant(T3),N用量为3.5 g/plant,N∶K2O=1∶3。在烤烟不同生育时期测定各处理烟株的根系活力、 根系总吸收表面积和活跃吸收表面积等根系生理指标以及中部叶的叶面积、 叶绿素含量和叶片的光合指标。【结果】在整个生育期内,T2处理烟株的根系活力强、 根系总吸收表面积和根系活跃吸收表面积大。团棵期(移栽后30 d左右)随施磷量的增加,上述根系生理指标及中部叶叶面积、 叶绿素含量不断增加,T3处理显著高于不施磷处理; 成熟期(移栽后90 d左右)T3处理叶片的叶绿素含量较其他处理下降更快。随生育期的推进,各处理叶片的净光合速率、 蒸腾速率、 气孔导度和胞间CO2浓度均呈现先升后降的变化趋势,在移栽后60 d达到最大值。与其它处理相比,T2处理叶片的净光合速率、 蒸腾速率和气孔导度在整个生育期内均最大,且在移栽后60 d时显著高于CK处理。根冠比随生育期的推进呈波动变化,但整体表现出上升的趋势。在整个生育期内,T3处理的根冠比最大,其次为CK,T1、 T2处理的根冠比相对较小。【结论】施用P2O5 10.5 g/plant的烟株在团棵期快速生长及成熟期叶绿素含量迅速下降的现象证明,在一定范围内,充足的磷素供应能促进烟株生育前期根系发育、 叶片扩展,生长后期烟叶适时落黄。磷用量对叶片光合性能和烟株根冠比的作用证明,磷素对叶片光合性能的促进作用建立在烟株根、 冠结构和功能协调一致的基础上,当根、 冠生长的协调性被打破,其叶片的净光合速率也随之降低。施用P2O5 7.0 g/plant 烟株整体表现最优,而施用P2O5 3.5 g/plant在基本满足烟株正常生长的同时能够降低生产成本,这对生产中如何确定磷肥的施用量提供了一定的参考。     

硼利用效率不同的柑橘砧木光合性能差异研究

【目的】 通过研究枳橙砧木 (硼不敏感型) 和枳壳砧木 (硼敏感型) 对不同硼浓度处理的反应,重点揭示两种柑橘砧木硼利用效率、光合性能及产物的差异。 【方法】 采用营养液培养的方法,设置 B0 (B0)、2 (B2)、5 (B5)、10 (B10) 和 50 μmol/L (B50) 5 个硼浓度对枳橙和枳壳砧木进行培养,通过测定植株硼含量,叶片中不同形态硼、色素含量,光合速率及糖类物质含量,探讨不同砧木硼利用效率及光合性能的差异。 【结果】 在相同硼浓度条件下,枳橙砧木植株的硼利用效率均大于枳壳砧木,不施硼时,枳橙的硼利用效率较枳壳砧木高 38.6%;两种砧木半束缚态硼/自由态硼的比值 (R) ,在各个硼处理中,枳壳砧木的 R 值均低于枳橙砧木,即枳橙砧木在细胞水平上的硼利用能力大于枳壳砧木;缺硼会降低枳壳和枳橙砧木叶绿素 a (Chl a)、叶绿素 b (Chl b) 和类胡萝卜素 (Car) 等光合色素的含量,其中枳壳砧木受缺硼影响较大,且不施硼显著降低了这两种砧木的净光合速率,相同硼水平条件下,枳橙砧木的净光合速率显著高于枳壳砧木 (B10 除外) ;两种砧木叶片可溶性糖、果糖和淀粉含量在 B0 时均高于其他处理,B0、B2 及 B5 处理,枳壳砧木叶片可溶性糖、蔗糖、果糖均显著高于枳橙砧木。 【结论】 枳橙砧木在植株水平和细胞水平的硼效率均高于枳壳砧木,光合特性和光合产物积累的不同或许是两者硼效率差异的一个关键因子。      

不同施硼量对油菜叶片中不同形态硼含量的影响

采用盆栽试验研究了不同施硼量对不同生育期不同部位叶片中水溶性硼和全硼含量的影响,并对以水溶性硼代替全硼作为植株营养诊断的方法进行了初步探讨。当施硼量达到5 1kg/hm2,油菜苗期、抽薹期的生物产量以及子粒产量均下降,但叶片中的全硼和水溶性硼含量仍随施硼量的增加而增加。不同生育期和不同部位叶片的全硼含量虽然与施硼量有较好的相关性,但是不同处理之间的差异,特别是过量差异过小,很难用于营养诊断。水溶性硼含量与施硼量也有较好的相关性,而且苗期未完全展开叶片和完全展开叶片的水溶性硼含量可以较敏感地反应油菜的硼营养差异,因此,可以用作硼的营养诊断方法,但是水溶性硼的诊断临界指标需要进一步的研究。     

锌对汞毒害小麦幼苗生长及生理活性的影响

采用学人培养法研究了汞对小麦幼苗的影响以及锌对汞毒害的缓解效应。结果表明,随着汞浓度的增加,细胞膜透性增大,MDA积累增加,SOD和POD活性上升,幼苗生长受到抑制,且与汞毒害呈正相关。当在汞胁迫溶液中加入10^-3mol/L的Zn^2 ,能使汞毒害引起的生理生化变化得以没程度的恢复,但随汞浓度的升高,锌的这种缓解效应逐渐减弱。     

缺硼对绿豆叶片光合特性和碳水化合物含量的影响

本试验以绿豆为指示植物,采用溶液培养法研究了缺硼对叶片光合功能和碳水化合物含量的影响,以明确缺硼是否影响光合作用进而影响作物生长。在绿豆第二片真叶出现后的第二天,一半植株供给 50 mol/L 硼（高硼）,另一半植株供给0.2 mol/L 硼（低硼）,在叶片生长过程中动态监测叶绿素含量、 气体交换和碳水化合物含量。结果表明,缺硼对叶片叶绿素含量没有影响,缺硼降低了光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）,但对胞间二氧化碳浓度（Ci）没有影响; 缺硼提高了气孔限制率（Ls）。虽缺硼降低了Pn,但提高了叶片中可溶性糖,特别是葡萄糖和淀粉的含量。本研究结果表明缺硼对植物生长的影响并非是由于碳水化合物缺乏的缘故,而是因降低库活力导致了Pn的降低。     

根区饲养蚯蚓对椪柑树体营养和根系生长的影响

以4年生桠柑为试验材料,研究根区饲养蚯蚓对椪柑树体营养和根系生长的影响。试验设4个处理,分别是穴施牛粪、穴施牛粪并接种蚯蚓、根系输液和对照。研究结果表明：穴施牛粪并接种蚯蚓很好地诱导了椪柑根系的生长,其诱导的根量比穴施牛粪和对照的分别高出100．62％和126．27％;穴施牛粪并接种蚯蚓处理的椪柑根系吸收和累积的氮、磷、钾元素分别比对照的高出21．13％、35．44％和76．31％;穴施牛粪并接种蚯蚓明显提高植株叶片的氮、磷、钾营养水平和叶绿素含量,在改善植株矿质营养状况方面优于穴施牛粪处理和根系输液处理。根系输液处理能在短时间内明显增加植株叶片营养含量。     

Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in red tangerine (Citrus reticulata Blanco) rootstock rhizospheric soils from hillside citrus orchards

Root colonization, abundance of spores and hyphae, as well as species diversity of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi were analyzed in citrus orchards along an altitudinal gradient. The citrus trees were heavily colonized (50.87–77.45%) by native AM fungi. In citrus orchards located at <600 m above sea level (asl), we recorded more extensive hyphal and arbuscular colonization, and higher spore and hyphal length density. AM fungal colonization, spore density, and hyphal length density were closely correlated with edaphic factors such as available phosphorus, pH, and organic matter. A total of 18 AM fungal species belonging to 3 different orders, Archaeosporales (1 species), Diversisporales (7 species) and Glomerales (10 species), were identified on the basis of spore morphological characteristics. In orchards located at higher altitudes (≥700 m asl), we observed a significant decrease in species richness and Shannon–Wiener index values. However, in all of the surveyed orchards, Glomus aggregatum, Funneliformis mosseae and Rhizophagus intraradices were the dominant species. Isolate frequency and relative abundance of AM fungi exhibited clearly distinct distribution patterns among taxonomic families. Canonical correspondence analysis revealed that the AM fungal community structure was significantly influenced by environmental factors, especially altitude, pH, soil moisture, and available nitrogen. Our data indicated that environmental factors are important in determining AM fungal root colonization, propagule numbers, and species diversity in citrus orchards.     

Pb2+对凤眼莲光合作用的影响

凤眼莲(Eichhornia crassipes)又称水葫芦,多年生漂浮水生草本植物,原产美洲,现广布于南纬32°和北纬2°之间的世界大部分地区.由于其适应性广,抗逆性强,生长繁殖速率极快,致使许多河流、湖泊被其侵占阻塞,被人们列入恶性入侵杂草之列.研究和阐析凤眼莲抗逆机理,取长避短,挖掘与利用凤眼莲资源的抗逆潜能,是当前植物学领域研究的重要任务之一.     

铜和草甘膦对蚯蚓的毒性效应研究

污染物的交互作用及其生态毒理效应已成为环境科学研究的主要方向。含铜杀菌剂与除草剂草甘膦[N-(膦酸甲基)甘氨酸]是农业生产中常见的农药,其在土壤中共存可能造成复合污染。草甘膦中含有羧基、氨基、磷酸基等配位基团对重金属阳离子和有机阳离子有很强的络合能力,草甘膦可以影响重金属的生物有效性、毒性以及重金属在生物体内的积累。本文以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为例,采用室内模拟试验,单一试验设置5个铜浓度25 mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1、200 mg·kg-1和400 mg·kg-1,5个草甘膦浓度25mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1、200 mg·kg-1和500 mg·kg-1,并以去离子水做空白对照;复合试验设置2个铜浓度(低铜浓度25 mg·kg-1和高铜浓度200 mg·kg-1)分别与5个草甘膦浓度(0、25 mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1和200 mg·kg-1)复合;每个处理3次重复,试验期为35 d。研究了铜和草甘膦的单一及复合施用对蚯蚓的亚急性毒性效应。单一毒性试验结果表明,蚯蚓对低浓度铜的响应不敏感,而较高浓度铜使蚯蚓生物量的相对增长率受到显著抑制(α=0.01,r2=0.570),且未出现死亡,并且随着铜浓度的增加蚯蚓体内铜含量显著增加(α=0.01,r2=0.905)。与对照相比草甘膦的添加对蚯蚓的生长无显著影响。复合毒性试验结果表明,草甘膦和铜复合可以降低蚯蚓对铜的吸收,特别是当铜浓度较高时即200 mg·kg-1,草甘膦和铜复合可显著降低蚯蚓对铜的吸收,并且草甘膦能够减轻铜对蚯蚓生物量相对增长率的抑制,但差异并不显著。以上结果表明,铜比草甘膦的毒性大很多,铜与草甘膦复合能够减少蚯蚓对铜的吸收,缓解铜的毒性。因此本研究认为,在草甘膦和重金属共存的污染土壤中,草甘膦能够控制重金属的生物有效性和毒性。     

Subcellular compartmentation of sugars in wheat leaves under the influence of salinity and boron toxicity

In this study, long-term effects of salinity and high boron (B) on subcellular distribution of sugars in wheat leaves were investigated. Four treatments with three replications of each; control, high B, sodium chloride (NaCl) and NaCl + high B, respectively were established according to completely randomized design. Plants were grown hydroponically and harvested after 6 weeks onset of experiment. NaCl treatment markedly decreased the shoot fresh and dry weight compared to high B or NaCl + high Boron. It increased the sugar concentrations in subcellular compartments, whereas decreased in NaCl + high B. Contrary, NaCl either alone or in combination with high B decreased the sugar contents in whole leaf compared to control or high B. Overall, higher concentrations of sugars were observed in symplast compared to apoplast indicating the symplast as major compartment for sugar transport. Furthermore, wheat plants accumulate sugars in subcellular compartments to maintain their growth under stress conditions.     

Effect of silicon on the alleviation of boron toxicity in wheat growth,boron accumulation,photosynthesis activities,and oxidative responses

Little is known about the alleviation of boron (B) toxicity in wheat induced by silicon (Si), especially on the photosynthesis properties and antioxidative responses. The purpose of this research was to evaluate the effect of Si on the toxicity of B in wheat and the related mechanisms. A greenhouse pot experiment was conducted using wheat (Triticum aestivum Linn.) at the early seedling stage. Boric acid was added to soil to create three B concentrations. Each B treatment consisted of two Si treatment including control and Si application. Our results show that Si has an alleviative effect on B toxicity in wheat plant. Si showed significant alleviative effect on wheat growth at 150 mg B kg^?1 whereas did not show significant alleviative effect at 300 mg B kg^?1. Under B stress, plant dry weight of wheat was reduced and the reduction was alleviated by Si. However, plant tissue B accumulation was not reduced by the application of Si. Net photosynthetic rates of wheat were not influenced significantly by B or Si. The oxidative damages in wheat that were caused by excess B were not significantly alleviated by Si. These results suggest that the effect of Si on B toxicity in wheat is still controversial and more studies need to be conducted.     

不同水分供应对甘薯叶片光合与荧光特性的影响及其光响应模型比较

水分供应对甘薯生长发育、产量形成具有重要影响。为探讨不同水分处理对甘薯光合与荧光特性的影响,本研究以鲜食型甘薯‘烟薯25号’为试验材料,研究不同水分处理下甘薯叶片的光合-光响应过程及其荧光特性,并利用不同模型对光响应过程进行拟合。研究结果表明：干旱和淹水处理显著降低了甘薯叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）;当PAR≤1 000 μmol·m^-2·s^-1时,干旱及淹水处理P_n的降低主要受气孔限制,当PAR>1 000 μmol·m^-2·s^-1时,P_n的降低主要受非气孔限制。荧光参数表明,干旱及淹水处理下甘薯叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）对光的捕获及吸收能力下降,热耗散增加。光响应模型以直角双曲线修正模型拟合精度最高,且能拟合出饱和光强,适用于不同的土壤水分环境。模型拟合参数显示,所有处理甘薯叶片初始量子效率（α）为0.039~0.055,位于0~0.125的理论范围值内,干旱、淹水处理下甘薯叶片表现出显著的光饱和、光抑制现象,光能利用减弱,且淹水处理的光利用能力小于干旱处理。综合分析认为,直角双曲线修正模型是甘薯不同水分条件下光响应变化最佳模型。干旱及淹水处理均会对甘薯光系统造成损伤,使甘薯光合能力下降,淹水比干旱更易于降低甘薯叶片对光的利用能力,高光强会加重甘薯水分的胁迫程度。     

低温对日光温室砂糖橘成花诱导及生理反应的影响

为探索日光温室柑橘花芽进行形态分化的适宜升温时期, 以4年生枳砧砂糖橘幼树为试验材料, 采用离体培养方法, 研究日光温室砂糖橘对低温诱导的成花响应。结果表明: 15 ℃/10 ℃(昼12 h/夜12 h)低温处理720 h, 便能诱导砂糖橘离体茎段腋芽成花, 处理960 h后砂糖橘离体茎段腋芽成花率呈下降趋势, 而萌芽率急剧上升, 成花率与萌芽率呈负相关。日光温室砂糖橘秋梢11月初开始形成花芽, 整个冬季秋梢成花率呈升高趋势, 平均成花率表现为2月>1月>12月。5~20 ℃低温累计小时数达到1 309 h后, 成花率趋于稳定, 达到40.51%。有叶花/无叶花比值与<5 ℃低温累计小时数呈极显著负相关。砂糖橘成花率与枝条C/N呈正相关, 与脯氨酸含量呈极显著正相关。砂糖橘枝条C/N和脯氨酸含量的变化对低温诱导砂糖橘成花表现出一种积极响应。因此, 在确定花芽萌发升温时间时, 枝条C/N和脯氨酸含量变化可以作为判定指标。     

The influence of different rootstocks on mineral composition of Srinagar Mandarin (citrus reticulata Blanco) leaves

In a field experiment, the influence of several rootstocks of citrus, viz., Srinagar mandarin (C. reticulta Blanco), Malta common (C. sinensis Osbeck), Jambhiri (C. lambhiri Lush), Kagzi kalan (C. aurantifolia Swingle), Rangpur lime (C. limonia Osbeck), Carrizo citrange (bigeneric hybrid), Baduvapuli (C. pennivesiculata Tanaka), Cleopatra (C. reticulata Blanco), Troyer citrange (bigeneric hybrid) and Hill lemon (C. limon Barm f.) on mineral composition of Srinagar mandarin (C. reticulata Blanco) leaves was studied. The results showed a wide and varying influence of rootstocks on mineral composition in scion leaves due to their differential ability to absorb nutrients and to translocate to scion leaves. Malta and mandarin rootstocks were generally associated with less N, Ca and Mg concentrations in scion leaves than rough lemon and citranges rootstocks. Rangpur lime followed by other mandarins resulted in relatively low P concentration whereas malta and citranges caused high P concentration as compared to other stocks. Considering the influence on K concentration, plants on malta rootstocks exhibited high level whereas it was low in plants grown on citranges.