根系分泌物与根际微生物互作的研究进展

根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。     

根际微生态系统中铁有效性的研究

一般来说,根际微生态系统中养分的有效性涉及下列几个过程:(1)养分从土壤固相进入土壤液相;(2)养分从远离根表的原土体迁移到根表;(3)养分在根际的活化;(4)养分从根表迁移到根细胞原生质膜的吸收部位处;(5)养分的跨膜运输;(6)养分在根中的短距离运输;(7)养分在木质部的长距离运输;(8)养分在植物体内的分配和再利用;(9)地上部或地下部营养状况对根系摄取养分的调控机理;(10)植物对营养缺乏或毒害环境条件的适应性机理。     

根际微生态系统有机碳动态研究进展

碳素是生命有机体的关键组成成分,根际微生态系统是物质循环的核心区域.论述了根际微生态系统的概念和内涵及其发展历程,综述了国内外近年来根际微生态系统及其各部分有机碳动态研究现状,根际微生态系统碳循环研究进展以及存在的问题,并在此基础上指出了未来该领域的研究重点.     

根际解磷微生物研究进展

综述植物根际解磷微生物种群分布和数量、解磷机制、解磷微生物与植物根系分泌的关系及解磷微生物对作物生长的影响等方面的研究进展,并展望解磷微生物的研究方向。     

土壤结构和耕作对根际微生态系统的影响

 从土壤结构和土壤耕作与根区的环境条件关系、土壤结构、根际微生物和分泌物的关系、土壤结构和耕作对根系生长的关系几个方面讨论了土壤结构和耕作对根际微生态系统的影响以及与持续农业的关系。     

植物根际对增强紫外线-B辐射的响应

臭氧层减薄导致地表中波紫外-线B(UV-B,280~320 nm)辐射增强,UV-B辐射能量远高于可见光,并且能被植物体内蛋白质和核酸等生物大分子吸收。当前,植物的UV-B效应研究主要集中在地上部分,对地下部分的研究很少。综述了近年来增强UV-B辐射对植物根际影响的研究进展,主要包括根形态、根系分泌物、根际微生物和根系中矿质营养。并就今后该方面的研究提出建议。     

芦苇根系及根际土中酚酸类化感物质的水分响应特性研究

[目的]研究芦苇根系及根际土中酚酸类化感物质的水分响应特性。[方法]分析芦苇中主要酚酸类化感物质的水环境响应特性,采用高效液相色谱法对不同水分环境下芦苇根系及根际土中酚酸类物质进行分离和鉴定。[结果]从芦苇根系及根际土中均分离出没食子酸、香豆酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、水杨酸和苯甲酸这8种酚酸类物质,且二者中分离出的8种酚酸类物质含量与芦苇根际土相对含水量均呈显著负相关,即随着根际土相对含水量的上升,酚酸类物质的含量均呈现下降趋势,且各种酚酸类物质对水分的响应趋势均可用线性方程较好拟合。在芦苇根系中,香豆酸、阿魏酸和没食子酸这3种酚酸类物质水分响应较为明显,在芦苇根际土中,香豆酸和阿魏酸对芦苇腐解土的水分响应较为明显。[结论]香豆酸和阿魏酸是控制芦苇种群和虉草种群竞争平衡状态较为关键的2种酚酸类化感物质。     

转Bt基因作物毒蛋白对根际土壤生态系统影响研究进展

随着商业化转Bt基因作物的大规模种植,研究Bt毒蛋白对土壤生态系统的可能影响,对评价转基因作物的生态风险具有重大意义。文章综述了转Bt基因作物对根际土壤生态系统影响的研究进展,包括毒蛋白在根际土壤中的存活特性,微生物利用与降解,以及毒蛋白对根际土壤微生物区系和酶活性的影响。并对以后的研究提出几点建议。     

大葱根系分泌物对黄瓜幼苗根际微生态环境的影响

以不同浓度的大葱根系分泌物处理连作黄瓜幼苗根区土壤,研究其对黄瓜根际土壤微生态环境的影响。结果表明：采用适宜浓度的大葱根系分泌物处理可显著提高黄瓜幼苗根际土壤的pH值,降低Ec值,增加速效氮、有效磷和速效钾含量,增强土壤磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性,增加土壤细菌、放线菌和真菌数目,降低真菌在微生物总量中的比例。大葱根系分泌物有利于改善连作黄瓜的根际土壤环境。     

氮源对烤烟根系生长及根际土壤有效养分的影响

采用大田试验方法,研究了不同氮源对烤烟根系生长及根际土壤养分有效性的影响。结果表明,在等氮量条件下,现蕾期和圆顶期的根系鲜重施硝铵磷处理比施尿素处理分别提高19.61%、29.85%,根系氧化力分别提高23.11%、13.68%;土壤碱解氮在圆顶期根际、非根际分别增加了10.38%、9.97%,土壤速效磷在现蕾期和圆顶期根际分别增加了16.06%、12.76%。综合考虑,施用硝铵磷比施用尿素更有利于烤烟生长。     

不同基因型茶树根系活力及根际土壤酶活性研究

茶树根系的生理活性是否良好,是茶树对所处环境是否适应的一个间接反映,同时也表明茶树的优良性.     

黑麦草根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药的效应

通过盆栽模拟试验,研究黑麦草Lolium multiforum的根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)的影响效应。结果显示,在供试OCPs含量(0~343.61 mg·kg~(-1))范围内,根系分泌物介导下植物-土壤-微生物系统(TR~2)对OCPs污染物的去除具有明显的促进作用:3个处理中,TR~2对OCPs的去除率最高(77.57%),较对照组(CK)高出33.49%,较土壤微生物活性被抑制的植物-土壤系统(TR1)高出58.16%。借助细菌计数法对根际微生物数量的检测结果则显示,相同污染水平下,TR~2系统里微生物数量最多,CK次之,TR1最少。说明黑麦草的根系分泌物对OCPs去除效果的促进作用可能与根际微生物种群数量的变化有关:根系分泌物的存在提高了根际微生物的种群数量,其降解效能随之提高。     

大豆苗期根系根际酶谱原位分析

利用室内根盒培养建立的原位根际酶活检测方法,分析生长习性不同的Charleston（有限生长习性）、东农594（亚有限生长习性）和DN50（亚有限生长习性）3个大豆品种在正常土壤（有机质含量高）和退化土壤（有机质含量低）条件下根系表型特征,分析大豆根系碳代谢途径关键酶（β-葡萄糖苷酶）活性变化,明确不同类型土壤影响大豆根系生长发育的规律。结果表明,不同生长习性大豆品种对土壤适应性存在基因型差异,根系表型和土壤环境关系密切。大豆根际β-葡萄糖苷酶活性较土壤中β-葡萄糖苷酶活性高。活性表现为沿根系基部逐渐增加,到根尖活性最大的分布规律,在根尖形成酶活性热点。沿根系生长方向的β-葡萄糖苷酶扩散宽度与酶活性强度在不同类型土壤中分布规律一致,均为由基部到根尖逐渐增加。研究结果明确大豆根际碳代谢关键酶活性变化特点,可为大豆生长发育及高产新品种选育提供根系角度理论支持。     

含硼氧化物对根际土壤性质和油菜根系形态的影响

通过根箱试验,将含硼氧化物加入到黄棕壤中,观察它们对根际土壤性质的影响。结果表明,含硼氧化物的加入对土壤酸度起到改善作用,提高了土壤pH值,降低了土壤中交换性酸含量。与对照相比,含硼针铁矿提高了土壤中交换性钾、钙、镁的含量。其中,交换性酸、交换性钙和交换性镁的含量均表现出正根际效应,而根际土壤pH值和交换性钾的含量却比非根际低。通过WinRHIZO 2.0根系扫描仪对油菜根系形态进行了分析,结果发现,含硼氧化物的加入使油菜根长、根尖数、根体积以及根表面积增加,促进了油菜根系的生长。     

根际与非根际镉生态化学行为的研究进展

根际作为受植物根系及其生长活动显著影响的土壤微区,其特殊的物理、化学和生物性质对重金属的形态和生物有效性影响巨大。为此,对近十几年来镉在根际pH,Eh和根系分泌物变化影响下的生态化学行为研究进展进行了综述,在此基础之上提出今后需进一步深化的研究内容。     

根际微生态系统理论框架的初步构建

本文简述了根际研究的历史进程及根际微生态学的发展概况,讨论了根际微生态系统的基本概念和理论模型,初步构建了其理论框架,明确了其结构、边界、特征、研究范畴及内容,提出了令后个体、群体水平根际微生态系统理论研究的思路和重点.     

不同基因型油菜成熟期根系特征及其与根际土壤养分关系

为缓解西北风沙区冬季地面裸露、风蚀严重的问题,以3种油菜类型共20个油菜品种为试材,在相同的栽培条件下于油菜成熟期分析油菜总根长、根表面积、根体积、根干质量、主根长、主根直径、直径小于2mm的总根长、根尖数等根系指标及油菜根际土的全氮、速效磷、速效钾、有机质质量分数的差异,并进行了相关性分析,旨在探索不同类型不同品种油菜根系差异以及根系对根际土壤养分的影响,进而为选择出根系发达的油菜类型和油菜品种增加相应的实践经验。结果表明,不同类型油菜、同一类型不同品种油菜间的根系指标及根际土养分质量分数存在显著差异,表现为:(1)甘蓝型和白菜型油菜的总根长、根表面积、根尖数、直径小于2mm的总根长普遍大于芥菜型,其中甘蓝型油菜的根表面积相对芥菜型提高15.10%~94.00%;芥菜型油菜的根体积和根干质量最大,其中芥菜型油菜平均根体积分别比白菜型、甘蓝型油菜平均根体积提高11.26%、12.39%,平均根干质量分别减少49.77%和43.14%;芥菜型和甘蓝型油菜的主根长和主根直径普遍大于白菜型油菜。(2)3种油菜类型根际土壤全氮、速效钾、有机质质量分数大体上符合芥菜型白菜型甘蓝型的趋势,速效磷质量分数表现为白菜型芥菜型甘蓝型。(3)油菜总根长、根表面积、根尖数、直径小于2mm的总根长与各养分指标呈负相关;油菜根表面积、根长、根尖数越大,养分吸收越多;芥菜型油菜主根发达,生物量大,可在土壤贫瘠、易风蚀的区域种植用于防风固土,培肥地力;甘蓝型油菜根系表面积大,可在水肥条件较好的地方种植用于收获经济产量。     

根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用(综述)

我国土壤重金属污染形势严峻,对粮食安全与人体健康构成严重威胁,土壤重金属污染修复是目前急需解决的环境问题之一。植物修复作为一种绿色安全、环境友好的生物修复技术,近年来备受关注,其发展取得显著成效。根系分泌物是利用生物修复重金属污染土壤过程中的关键物质,是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫及污染修复中扮演重要角色。研究根系分泌物和根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用,揭示两者动态协同作用机制,对深入了解植物修复重金属污染土壤的过程与机理具有重要意义。本文归纳梳理了根系分泌物的影响因素与现有研究方法,系统总结了多种草本植物根系分泌物和根际微生物在重金属胁迫下的响应与主要修复机制,以及根系分泌物-根际微生物互作对重金属污染土壤的修复作用;并对根系分泌物介导下植物-根际微生物协同修复重金属污染土壤研究过程存在的难题和未来研究方向进行讨论与展望。结果表明,在重金属胁迫下,根系分泌物的组成和数量均发生显著变化;根系分泌物对重金属污染土壤的修复机制主要包括活化与固化;根系分泌物是影响根际微生物群落形成的重要因素,根际微生物对根系分泌物也具有一定调控功能,两者...     

作物根际研究展望

一、作物根际研究现状1.1根际微生态及其基本属性根际是指植物根系与土壤之间的微界面,其范围通常只有几个μm到几个mm。根际环境深受根系及其所关联的微生物活动的影响,因此其物理化学和生物学性质等与非根际土壤存在很大的差异。植物、土壤、微生物及其环境因子通过能流、物流和信息流的相互作用、相互制约而形成了一个具有高度组织性的复杂整体一根际微生态系统。根际微生态系统的基本属性包括：（1）特异性;（2）由植物、土壤、微生物及其环境条件等多种成分组成,并且具有整体的功能性;（3）系统内部各成分间具有内在的相关性;（4）有序性和层次性;（5）空间区域性;（6）动态性。特异性体现在植物的主导方面,具有生命活力的植物通过系统的生理代谢作用产生了根际相应,同时也决定了根际生态系统的特点。     

羊草根际微生物数量动态及其与地上生物量关系的研究

用平板菌落计数法对松嫩平原羊草不同生育时期根际微生物数量的研究发现,随着羊草的生长发育,根际微生物数量呈现单峰曲线的变化趋势,表现为羊草生长发育初期根际微生物数量较少,随着生长条件的改善,微生物生长繁殖逐渐加快,数量逐渐增大,果后营养期达最大值,然后又下降.对羊草根际微生物数量与地上生物量的线性回归分析表明,在羊草整个生育时期,根际细菌、放线菌和真菌数量与羊草地上生物量都呈极显著正相关关系（P〈0.01）.