锌离子活度对水稻幼苗锌吸收分配的影响及基因型差异

采用卜HEDTA螯合缓冲营养液,在4个锌水平(pZn2+即-log[Zn2+])分别为11.4、11.0、10.3和9.7下对锌营养效率不同的4个水稻基因型[IR8192、IR26、BY(碧玉早糯)、Z921(浙农921)]进行营养液培养试验,研究水稻幼苗对Zn吸收、转运和利用规律。结果表明,随着锌离子活度下降,各水稻基因型的锌累积量下降,锌从地下部向地上部的转运率提高,锌利用效率提高,且各基因型间差异显著。在锌离子活度较低时,耐低锌基因型(IR8192)锌养分利用效率和提高养分利用率的能力要远远高于锌敏感基因型IR26和子粒富锌基因型BY;在锌离子活度较高时,水稻子粒富锌基因型BY有较强的锌富集能力,具有较高的秧苗锌累积量,这可能是其子粒富锌的主要机理之一;利用苗期营养性状筛选子粒富锌水稻基因型效果可能较好。     

水稻耐低锌基因型的生长发育和若干生理特性研究

在不同Zn2+活度（pZn2+9.7,pZn2+11.0和pZn2+＞11.5）的溶液培养条件下,研究了水稻耐低锌基因型的生长发育和若干生理特性。结果表明:水稻锌营养存在明显的基因型差异,降低锌离子活度会增加地下部于物质的积累,当Zn2+活度从pZn2+9.7下降到pZn2+11.0时,耐低锌品种的地上部干重虽下降,但因地下部干重显著增加,故总干重相近;锌敏感品种则地上部干重显著下降,而地下部干重增加不明显,总干重显著下降。当严重缺锌（pZn2+＞11.5）时,所有基因型水稻的干重构极显著地下降,但锌敏感品种比耐低锌品种下降得更多。降低Zn2+活度使水稻秧苗的出叶速度减慢,在极度缺锌条件下,敏感品种只能生长到3.5叶,而耐低锌品种能生长到4.5叶左右。对叶绿素和根系氧化力的测定结果表明,轻度缺锌或缺锌初期会使叶绿素含量上升和根系氧化力下降,但严重缺锌时,则使叶绿素含量显著降低,而使根系氧化力明显增加。锌敏感品种比耐缺锌品种的变化更为明显。锌离子活度对秧苗的含水量也有明显的影响。因此,耐低锌基因型在低Zn2+活度条件通过保持较低的根氧化作用,促进根系生长以维持地上部新叶生长,达到低锌适应稳态。     

水稻苗期耐低磷基因型差异研究

采用难溶性磷酸盐Ca3 (PO4) 2 液相控释方法试验研究不同水稻品种 (系 )苗期耐低P基因型差异结果表明 ,各水稻基因型耐低P胁迫能力存在极显著差异 ,其中“汕优 6 3”、“IR74”、“汕优 16 1”、“IR70 6 17 4B B19 2”、“IR6 4”5个品种 (组合 )耐低P能力最强 ;“IR70 6 5 1 3B 3 2 2 2”、“IR71331 2B 2 1”、“南川”、“IR71379 2B 10 2 3 1”和“IR72 4 13 3R 2 6 2”5个品种 (系 )对低P胁迫较敏感 ;而“IR73384 11 7 8 3 2 3 3 3”、“IR73382 111 9 19 19 2 3 1 2”、“IR72 4 17 3R 6 2”、“IR36”、“IR72 4 17 3R 8 3”和“IR72 4 12 3R 11 3”6个品种 (系 )P效率则属中间型。     

不同磷锌施肥量对大麦产量及其吸收的影响

对“Sahara”和“Clipper”2个大麦品种在不同P、Zn施肥水平下的生长、产量及P、Zn吸收量盆栽试验结果表明，当土壤缺Zn时，高P抑制作物生长，降低作物产量，出现类似于P中毒症状。随土壤P水平的增加，茎叶中P浓度急剧升高甚至接近毒害水平，而对Zn的吸收则下降，P-Zn交互作用显著。2个基因型大麦品种其生长及对Zn的吸收均表现显著差异。     

锌对不同基因型玉米缺锌后的恢复效果及胚乳在缺锌中的作用

用溶液培养法研究不同Zn浓度对玉米缺Zn后恢复效果及胚乳在缺Zn中作用结果表明,不同基因型玉米缺Zn后恢复所需的适宜Zn浓度不同,敏感品种比非敏感品种要求更高的Zn浓度。缺Zn后恢复所需适宜Zn浓度高于正常培养所需适宜Zn浓度,低浓度Zn(0.1μmol/L)无恢复作用(生物量)。带上胚乳使敏感品种在缺Zn、低Zn下受抑程度(缺Zn与供Zn生物量差值)提高,而非敏感品种受抑程度反而减小。缺Zn与低Zn培养时体内P含量提高,胚乳可缓解这种影响。缺Zn后再供Zn可使体内Zn含量提高,而P含量降低,玉米对Zn产生奢侈吸收,使体内Zn含量超过正常供Zn水平,表明缺Zn后植物对Zn的要求提高。0.1μmol/L Zn恢复对“吉单120”玉米Zn含量无明显影响,但“辽单22”玉米Zn含量显著提高,这表明非敏感品种比敏感品种利用低Zn的能力更强。     

水稻锌高效营养特性的遗传分析

本试验以耐低锌能力不同的6个水稻基因型为材料,采用双列杂交,在不同锌离子活度下研究了水稻锌高效营养的遗传特性。结果表明,水稻秧苗含锌量和单位锌营养效率虽然存在不同程度的遗传变异,但主要受基因型与环境互作效应的影响,显性与环境互作效应方差在总方差中占57.50%～68.35%,加性与环境互作效应方差在总方差中占10.49%～24.44%。水稻的耐低锌能力与干物质分配(冠/根比)、锌运输能力和锌利用效率有关,它们主要受基因的显性效应控制,其次受基因的加性效应控制。     

水稻对~(65)Zn吸收和分配的比较研究

本试验以籽粒高锌含量基因型水稻V5 6和低锌含量基因型水稻湘早籼 1 7为材料 ,运用溶液培养和同位素示踪技术 ,探讨了水稻不同时期对65Zn吸收、运转和分配 ,特别是往籽粒的运输与分配。试验结果表明 :V5 6苗期根系吸收65Zn的能力和往地上部运转65Zn的能力强 ,累积的65Zn较少 ;生殖阶段分配到剑叶的65Zn低 ,籽粒的65Zn分配率高 ,籽粒65Zn累积高。湘早籼 1 7的结果恰恰相反     

锌离子活度对水稻产量及子粒锌含量的影响及基因型差异

试验采用HEDTA螯合缓冲营养液培养法,选用子粒含锌量有明显差异的两个水稻基因型(碧玉早糯和浙农921),采用4种锌离子活度(pZn2+9.7,10.3,11.0,11.4),研究了锌离子活度对水稻产量和子粒锌积累、分配与子粒品质的影响及基因型差异。结果表明,锌离子活度通过对水稻有效穗数、每穗颖花数、结实率和千粒重的影响而显著影响水稻单株产量,其中影响最大的是单株有效穗数,其次是每穗颖花数,而对结实率的影响相对较小,但均存在明显的基因型差异。锌离子活度显著影响水稻子粒锌含量,随锌离子活度下降,水稻子粒含锌量降低,当锌离子活度低于pZn2+10.3时,两基因型水稻的含锌量均显著降低,但基因型间存在明显差异。不论在何种锌离子活度下,碧玉早糯的子粒含锌量均显著高于浙农921。从子粒锌分配看,颖壳、糙米、精米锌含量均随着锌离子活度提高而提高,当pZn2+从10.3升高到9.7时,碧玉早糯的糙米和精米锌含量开始降低,颖壳锌含量则开始超过糙米的锌含量继续升高;而浙农921糙米和精米锌含量的升高幅度较颖壳锌含量小。不同锌离子活度下,糙米和精米锌含量的比值在0.790~.90之间变化,并以pZn2+为9.7时为最小。因此,通过筛选子粒富锌水稻品种来提高稻米锌含量经济可行;通过增加环境锌离子活度,改善水稻的锌营养能显著提高水稻子粒的锌含量。     

水稻品种对石灰性土壤缺Zn耐性机理的研究

选用缺Zn敏感水稻品种IR26和耐缺Zn水稻品种IR8192－31－2,采用营养液培养的方法,研究了水稻品种耐石灰性土壤Zn与HCO^-3关系的生理生化机制。在低锌浓度下,HCO^-3严重抑制敏感品种根系生长,而对耐性品种影响很小;HCO^-3增加增加了两种水稻品种根中的苹果酸和柠檬酸浓度,但敏感品种增加的幅度大,以上结果表明HCO^-3对敏感品种根生长的抑制,并诱发缺Zn是由于根中有机酸过度积累导致的,HCO^-3显著提高敏感品种根中PEP羧化酶活性可能是HCO^-3增加其有机酸只累,从而影响根生长及Zn有效性机理的重要过程。     

锌离子活度对水稻锌积累与分配的影响

采用HEDTA螯合剂缓冲营养液培养法,选用籽粒含锌量有明显差异的2个基因型水稻(BY和Z921),设置4种锌离子活度(pZn2+9.7、10.3、11.0、11.4),研究了锌离子活度对水稻锌积累、分配的影响以及对不同时期水稻叶片中锌的化学形态的影响。结果显示:(1)2个基因型水稻各器官的锌含量都随着锌离子活度的升高而升高,但不同基因型间,同一基因型不同器官间均存在差异,供锌正常的的条件下,锌首先向代谢活性较弱的营养器官分配;缺锌的条件下,锌首先满足籽粒的需要;(2)从籽粒锌分配看,当锌离子活度(pZn2+)小于10.3时,糙米锌含量最高,当pZn2+升高到9.7时,颖壳锌含量则超过糙米,糙米和精米锌含量的比值在0.79～0.90之间,并以pZn2+为9.7时为最小;(3)任一锌离子活度下,BY籽粒锌含量均大于Z921。表明通过筛选籽粒富锌水稻品种来提高稻米锌含量是经济可行的,且通过增加环境锌离子活度来改善水稻的锌营养能显著提高水稻籽粒的锌含量;(4)营养生长前期,水稻叶片中的锌主要以活性较低的醋酸提取态(重金属磷酸盐)存在;营养生长后期,锌主要以乙醇提取态(醇溶性蛋白、氨基酸等)存在。     

低温胁迫下增施锌肥对水稻氮代谢与干物质积累的影响

[目的]施锌是缓解低温胁迫对水稻伤害的有效途径之一,低温胁迫下研究增加施锌量对水稻氮代谢与物质积累的影响,为低温年提高水稻抗低温能力提供理论依据.[方法]采用三叶一心期水稻幼苗进行水培试验,设置低(Zn?0.08?μmol/L)、常规(Zn?0.15?μmol/L)、高(Zn?0.30?μmol/L)?3个ZnSO4·...     

Shoot and root growth of rice seedlings as affected by soil and foliar zinc applications

Abstract

The present study investigated how foliar zinc (Zn) application affects seedling growth and Zn concentration of rice grown in a Zn-deficient calcareous soil with different soil Zn treatments. Seeds were sown in soil with five rates of Zn (0, 0.02, 0.1, 0.5 and 5.0?mg kg^?1 soil) with and without foliar application of 0.5% ZnSO₄. Seedlings were harvested at 35?days and separated into (i) the youngest leaves, (ii) the remaining shoot parts and (iii) roots. In soil with no Zn supply, shoot and root dry weight of the rice seedlings were significantly increased by foliar and soil Zn treatments. Plant growth was not clearly increased in low soil Zn treatments, while at each soil Zn treatment, foliar Zn application promoted growth of plants. Plants with adequate Zn supply had the highest Zn concentrations in the youngest leaf. Foliar Zn spray improved Zn concentration of the new growth formed after foliar spraying which shows that Zn is phloem mobile and moved from treated leaves into youngest new leaves. The results indicate clearly in rice seedlings that shoot growth shows more responsive to low Zn than the root growth. The results obtained in the present study are of great interest for proper rice growth in Zn-deficient calcareous soils but needs to be confirmed in other rice genotypes.     

不同镁浓度对水稻根系生长及生理特性的影响

在温室条件下, 采用溶液培养法研究了不同Mg2+ 浓度对水稻(Oryza sativa L.)根系生长及生理特性的影响。结果表明,水稻根系干重、根冠比、总根长、Mg吸收、根系活力、伤流速度、伤流液中游离氨基酸总量和Mg含量、Mg流入速率以及Mg2+ 吸收速率与Mg2+ 供应水平密切相关。在低Mg2+ 浓度(0.05 mmol/L)条件下,水稻植株叶片在缺Mg症状出现之前分配较大比例的干物质到根系,使总根长和根冠比增加, 这可能是水稻早期对低Mg胁迫的适应机制之一。适中的Mg2+ 浓度(1.0 mmol/L)有利于水稻生长发育,促进养分吸收,提高根系活力和伤流速度以及伤流液中游离氨基酸总量。低Mg2+ 和高Mg2+ 浓度(5.0 mmol/L)在一定程度上抑制根系活力和氨基酸合成能力。植物Mg的吸收、伤流液Mg2+ 浓度、根系平均Mg流入速率和Mg2+ 吸收速率随营养液Mg2+ 浓度的增加而相应增加。     

锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了锌铬复合污染对水稻(Oryza sativaL.)不同生育期土壤酶活性的影响。结果表明,锌铬复合污染对水稻生长有抑制作用,随土壤中锌铬浓度的增加,不同生育期水稻生物量均呈下降的趋势,而根冠比呈一定的升高趋势,差异极显著(P<0.01)。在锌铬污染下,土壤过氧化氢酶活性随土壤中锌铬浓度增大而降低。与对照相比,在水稻分蘖期、孕穗期及灌浆结实期土壤过氧化氢酶活性的最小值分别降低了34.17%、23.02%和4.89%;除在灌浆结实期锌与铬浓度互作间的差异不显著外,其他生育期的锌浓度间、铬浓度间及锌与铬浓度互作间的差异均极显著(P<0.01)。在水稻分蘖期,土壤脲酶活性、转化酶活性随土壤锌铬浓度的增加而降低,但在孕穗期及灌浆结实期则升高,其差异均极显著(P<0.01)。线性回归及偏相关分析表明,在水稻不同生育期,土壤过氧化氢酶活性与土壤中锌、铬浓度均有极显著的线性回归关系,并呈显著或极显著负相关关系,这说明锌铬复合污染对土壤过氧化氢酶活性可能产生协同或加和的抑制效应。土壤脲酶活性在水稻灌浆结实期与土壤中锌浓度有极显著的线性回归关系,偏相关系数为0.7253**;土壤转化酶活性在水稻分蘖期、灌浆结实期与土壤中铬浓度均有极显著的线性回归关系,偏相关系数分别为-0.7426**、0.8056**,这说明锌铬复合污染对土壤脲酶活性及转化酶活性未产生复合效应。     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想。研究从大宝山污染土壤中筛选出的Pb2＋、Cd2＋、Cu2＋、Zn2＋耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属（Bacillussp.DBM）,菌株DBM具有产吲哚乙酸（IAA）和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力。盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn（600mg.kg-1）胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8%和77.2%。另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力。相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1%和19.9%。但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2%和48.6%。     

锌铬复合污染对水稻根系氮代谢的影响

通过盆栽试验,研究了锌铬复合污染对水稻(Oryza sativaL.)根系氮代谢的影响。结果表明,在锌铬复合污染下,随着重金属浓度的增加,水稻在不同生育期的生物量均降低,根冠比均有增加的趋势。在水稻不同生育期,水稻根系全氮含量及可溶性蛋白含量随铬浓度的变化规律不明显,而随锌浓度的变化规律较为明显,即随锌浓度的增加呈增大的趋势。偏相关分析表明,在水稻不同生育期,土壤中锌浓度、铬浓度与水稻根系全氮未产生复合效应,与可溶性蛋白含量在水稻分蘖期产生了Zn-Cr协同效应。这可能与在水稻不同生育期,其根系对重金属胁迫的适应程度不同有关。     

不同水分状况下施锌对玉米生长和锌吸收的影响

选择潮土(砂壤)和土(粘壤)两种质地不同的土壤,进行盆栽试验,研究不同土壤水分条件下施锌对玉米生长和锌吸收的影响。结果表明,施锌显著增加了玉米植株根、茎、叶以及整株干物质重;缺锌条件下玉米植株根冠比、根叶比和根茎比趋向增大。施锌显著提高了玉米植株各器官中锌的浓度和吸收量,并明显促进锌向地上部运移。干旱胁迫抑制了玉米植株生长,根冠比、根茎比、根叶比增大;随着土壤水分供应增加,植株生长加快,各器官生物量以茎和叶增加大于根。水分胁迫下,在潮土上玉米叶片中锌浓度上升;在土上叶片中锌浓度下降。但增施锌后,根和茎锌浓度增加幅度较大,叶片增加幅度较小;施锌和水分胁迫对根和茎锌浓度的交互作用极显著。水分胁迫下,玉米植株对锌的吸收总量减少。水分胁迫和锌肥施用对玉米叶片、茎锌吸收量的交互作用十分显著,但对根锌吸收量的交互影响不显著。     

不同品种杞柳对高锌胁迫的忍耐与积累研究

采用营养液培养实验方法,研究了高浓度Zn对3个杞柳品种"微山湖","大红头"、"一枝笔"生长,耐性及Zn吸收积累的影响.结果表明,Zn对杞柳生长的影响与品种、植物部位以及介质中Zn浓度有关,低Zn(100 μmol·L-1)、高Zn(1 000 μmol·L-1)均不同程度降低了3个杞柳品种的生长参数,低Zn显著减少了"微山湖"、"大红头"的根长及"大红头"根生物量,高Zn显著降低了3个品种株高、根长、生物量等生长参数;3个品种对Zn吸收与积累存在一定差异,地上部Zn含量随介质中Zn浓度升高而降低,根系中Zn含量随Zn浓度升高而增加,Zn在根中含量高于地上部,低Zn时3个品种地上部Zn含量为1477.58～1 583.19 μg·g-1,平均1 530.29 μg·g-1;位移系数(TF)随Zn浓度升高而降低,低Zn时"微山湖"、"一枝笔"位移系数高于"大红头"而接近1;迁移总量随Zn处理浓度增加而降低,3个品种迁移总量为2 332.58～3 871.41 μg,平均3 266.27μg,迁移总量比大于1;耐性指数(TI)随营养液中Zn浓度增加而降低,低Zn时3个品种耐性指数均大于0.5.以上结果表明,高Zn严重干扰了3个杞柳品种的生长,3个品种对低Zn有较强的耐性及积累能力,显示出具有修复≤100 μmol·L-1Zn潜力.     

不同供磷水平对旱作条件下水稻生长、根系形态和 养分吸收的影响

通过盆栽试验,比较分析了磷素对旱作条件下不同水稻品种苗期生长、根系形态及磷素吸收利用效率的影响。结果表明,施用磷肥促进水稻地上部和根系的生长,低磷胁迫显著增大了植物的根冠比,且品种间差异明显,丛矮2在低磷水平和高磷水平下的根冠比比值为1.982,而黄华占相应的比值为1.096;随供磷浓度的增加,水稻植株含磷量增加而磷素生理利用率降低,在3种磷水平下,3345的磷素吸收效率均高于其他4个品种,磷素生理利用率却低于其他4个品种。根系形态参数与磷素吸收、利用效率的相关性分析表明:根系总长对水稻植株吸磷量影响最大。总之,适当地施用磷肥能更好地协调根系与地上部的关系,促进根系的生长和根系对磷素的吸收。