锌胁迫下玉米基因型与根分泌物变化

在水培缺锌与供锌条件下，用不同玉米基因型研究根分泌物之间的变化。结果表明，在玉米苗期的不同生长期，不同基因型在缺锌胁迫下根分泌物中Ｋ＾＋，氨基酸，糖类，酚类化合物出现不同的变化，这些变化一方面说明缺锌破坏了细胞原生质膜的稳定性，另一方面说明，分泌物增加可能是锌营养缺乏的一种适应性反应。     

缺磷对紫云英根系分泌物产生及难溶性磷活化的影响

【目的】探讨紫云英根分泌物对难溶性磷活化、吸收能力,以及不同紫云英基因型对难溶性磷活化差异。【方法】采用Hoagland营养液培养并收集紫云英根分泌物,经旋转蒸发仪减压、浓缩后,进行难溶性磷活化试验,利用高效液相色谱（HPLC）测定分泌物中有机酸成分及含量。【结果】缺磷胁迫下,不同基因型紫云英根半径减少,而根冠比和根比表面积较供磷有显著提高。紫云英根系分泌的有机酸有草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸等,但主要为草酸;缺磷条件下,不同基因型紫云英分泌草酸存在显著差异,且各有机酸分泌量显著高于供磷时的分泌量。闽紫1号、浙紫5号和闽紫6号分泌的各种有机酸量明显高于余江大叶和弋江籽分泌的量。缺磷和供磷下,紫云英根系分泌物对难溶性Al-P和Fe-P都具有一定的活化能力,其活化值（P）分别为36.40-157.39 μg•g-1、32.20-139.42 μg•g-1,缺磷根系分泌物对难溶性磷的活化量高于供磷处理,而且Al-P的活化能力略高于Fe-P。通过活化模拟试验,也证实不同有机酸可活化难溶性Al-P、Fe-P且差异显著。【结论】缺磷胁迫能促进紫云英分泌有机酸,显著增加对难溶性磷的活化效果;基因型之间紫云英对磷的活化效果差异较为明显,显现出紫云英品种间的差异性;栽培紫云英有利于改善南方红壤地区缺磷土壤磷素养分循环。然而科学地评价有机酸对Al-P和Fe-P的活化能力还有待于进一步研究。     

营养胁迫条件下植物的根际效应及其适应机理的研究

由我校资源环境学院植物营养系张福锁教授、李晓林副教授主持完成的此项成果,近期已通过农业部科技司组织的科技成果鉴定。本研究的主要成果如下:一、该项研究在国际上首次证实麦根酸类植物铁载体这种禾本科植物适应缺铁胁迫的特异物质,不是小麦等禾本科植物缺铁的专一性根分泌物,缺锌时这些植物也可分泌同种物     

禾本科专一性根系分泌物——麦根酸类物质研究进展

在碱性土壤上生长的植物会受到缺铁胁迫,长期缺铁会导致植物发生相应的病害甚至死亡。为适应这一胁迫,机理Ⅱ型植物（如禾本科植物）自身能够通过分泌一类专一性的根系分泌物——麦根酸类物质（也叫植物铁载体）螯合铁来解决自身的铁营养需求。本文对麦根酸类物质在植物生理和遗传方面的研究进行了综述,并对其在植物育种方面的应用前景进行了展望。     

植物根系解铝毒分泌物

铝毒是酸性土壤上提高作物产量的一个主要限制因子。根系分泌物螯合铝被认为是植物解铝毒的重要机制之一。铝胁迫下,植物通过增加某些有机酸、酚类化合物、根际粘胶、磷酸、多肽等物质的分泌量来减轻铝毒。本文简要综述了铝胁迫下植物根系分泌物种类和数量的变化。     

植物高铁载体对小麦锌吸收率的影响(简报)

缺锌是石灰性土壤上常见的营养失调症。禾本科植物在缺铁和缺锌条件下可大量分泌麦根酸类植物高铁载体,而缺铁小麦对植物高铁载体螯合态铁的吸收率很高,和人工螯合剂、微生物铁载体螯合态铁及无机铁化合物相比较,其铁的吸收率要高出10~2～10~3倍。Roemheld和 Marschner 提出了专一性运载体假说来解释这一现象,认为缺铁可以激活根细胞原生质膜     

离体穗培养条件下小麦根分泌物对麦粒中铁积累的影响（简报）

小麦是全世界主要的粮食作物，麦粒中矿质养分尤其是微量元素的含量对人类健康和营养以及小麦的萌发、生长和产量形成都具有极其重要的影响。但是植物进入生殖生长阶段后根系活力下降，向果实、种子等代谢中运输的矿质养分和同化物主要是从叶片和茎等营养器官经过韧皮部再转移来的。目前普遍认为韧皮部中有机物对铁等微量元素的移动至关重要，甚至有人认为铁只有和有机螫合剂结合后才能在韧皮部中运输。在这些有机物中，禾本科植物缺铁条件下分泌的专一性根分泌物一麦根酸类铁载体（PS）的作用倍受关注，一般认为它不仅是禾本科植物所特有…     

根系分泌物调控植物适应低磷胁迫的机制

磷是植物生长发育的必需营养元素,土壤中有效磷含量低是限制作物高产的主要因素。由于长期不当施肥,土壤中累积大量磷素,其中大部分磷是植物难以直接吸收的难溶性无机磷和有机磷。植物在长期进化过程中形成了一系列适应低磷胁迫的机制,其中根系分泌物参与土壤磷活化利用的机制一直是研究的热点问题。本文总结了近十年来关于低磷胁迫调控根系分泌物(有机酸和紫色酸性磷酸酶)合成和分泌的研究进展,对根系分泌物在根际微生态中的重要作用提出了展望,旨在阐明通过控制作物根系分泌物来提高作物磷效率的途径,为培育磷高效作物品种和优化磷肥的田间管理提供思路和奠定理论基础。     

水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落组成的影响

缺铁条件下禾本科植物根系会向土壤内分泌麦根酸类物质。为明确水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落的影响，本研究以野生型水稻日本晴及其无2′-脱氧麦根酸（2′-deoxymugineic acid, DMA）分泌能力的2个突变体水稻osbhlh156、iro2为实验材料，对根际和根内微生物取样后进行DNA提取、16S rRNA基因扩增子测序和数据分析。结果表明：土壤类型和栽培方式显著影响了水稻根际、根内细菌群落的组成，而根系分泌物DMA对细菌群落的影响相对较小；细菌物种数量和多样性从根际到根内逐渐降低，因此根内细菌是在与植物的相互作用下被逐步定殖到根中的；水稻根际有无DMA分泌物可用慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、火山盘杆菌属（Dictyobacter）等9个微生物类群（生物标志物）进行区分；具有三磷酸腺苷结合盒（adenosine triphosphate-binding cassette, ABC）转运蛋白相关功能的细菌可能参与了植物铁转运过程并行使相关功能。本研究结果明确了DMA对水稻根际和根内细菌群落组成的影响，为全面解析微生物在水稻缺铁响应过程中的作用提供了...     

模拟根系分泌物输入对森林土壤氮转化的影响研究综述

在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下,氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此,本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化,在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略,通过生物和非生物作用,根系分泌物矿化有机质中的氮素供给植物吸收利用;根系分泌物中的生物硝化抑制剂能抑制土壤硝化作用,减少氮素的淋溶;根系分泌物还通过控制根际与氮转化相关的反硝化细菌群落来促进土壤反硝化作用。综上,植物通过增加根系分泌物的输入能提高地下碳分配,影响根际土壤氮素转化,在维持森林土壤氮素循环和缓解养分限制等方面具有重要作用。表2参70     

三七根系分泌物中几种成分对根腐病原菌生长的影响

[目的]探究三七根系分泌物对根腐病原菌生长的影响,为解析三七根系分泌物介导的植物与土传病原菌互作机制提供理论依据.[方法]通过根系与病原菌孢子互作的方式研究三七根系对根腐病原菌茄腐镰刀菌F3(Fusarium solani)和恶疫霉菌D-1(Phytophthora cactorum)孢子萌发及芽管生长方向的影响;收集三七根系分泌物并利用气相色谱—飞行时间质谱联用仪(GC-TOF-MS)分析根系分泌物中的成分;通过菌丝生长速率法测定三七根系分泌物中部分糖类、氨基酸类和长链有机酸对三七根腐病原菌生长的影响.[结果]三七根系能显著促进茄腐镰刀菌和恶疫霉菌孢子萌发且对芽管生长方向具有明显的吸引作用.三七根系分泌物中主要含有酸类、醇类、糖类、氨基酸类、胺类、嘌呤嘧啶类、酯类、酮类和酚类等9类物质.其中酸类、醇类、糖类和氨基酸类是根系分泌物中的主要成分,且长链有机酸类(苯甲酸、邻苯二甲酸和月桂酸)对根腐病原菌具有低促高抑效应,糖类(纤维二糖和麦芽三糖)和天冬氨酸可作为唯一碳源和氮源促进病原菌菌丝生长,且纤维二糖和麦芽三糖能促进根腐病原菌孢子萌发,对镰刀菌孢子萌发的芽管具有趋化作用.[结论]三七根系分泌物对根腐病原菌的生长具有促进作用,且对芽管的生长方向具有吸引作用.     

低磷下植物根系分泌物对土壤磷转化的影响研究进展

磷是植物必需矿质营养元素,在植物生长过程中发挥重要作用,但通常情况下土壤中有效磷含量低,且施入土壤的磷肥易被吸附固定为难溶性有机磷,无法被植物直接吸收利用.根系分泌物在土壤磷素转化方面发挥重要作用,是植物低磷适应的一项重要策略.低磷条件下植物根系通过分泌有机酸、酸性磷酸酶、质子及糖类等物质直接或间接影响土壤磷素转化,提...     

水稻根分泌物及其与粪产碱菌的相互作用

水稻植株通过根系向根际分泌多种有机酸、糖、氨基酸和植物激素。平均每克鲜根分泌有机酸2.25mg,柠檬酸含量较高,其次是苹果酸、琥珀酸、乳酸;氨基酸2.61mg,大约有15种,碱性氨基酸含量最高;糖12.6mg,以蔗糖、葡萄糖、果糖为主;植物激素仅测到赤霉酸（GA#-3）。不同水稻品种的根分泌物在组成及含量上都有差异。粪产碱菌在纯培养条件下能分泌9种氨基酸,一种有机酸即苹果酸以及植物激素如生长素（IAA）、赤霉酸（GA#-3）,但不分泌糖。接种粪产碱菌能刺激水稻根的分泌作用,并对根分泌物的组成和含量有所影响。2.63%的水稻光合产物以根分泌物形式释放到根区,接种粪产碱菌后分泌量增至3.52%,并且大部分为粪产碱菌吸收利用。水稻的光合作用及根分泌能力影响根际固氮活性。具有较强分泌能力的植株,其根际固氮活性也较高。     

根系分泌物对几种难溶磷活化作用的研究

研究了几种植物根系分泌物对不同形态难溶磷矿物的活化效应。结果表明供试植物在缺磷胁迫下都显示出对根际的酸化效应,根系分泌物对Fe-P和Al-P的活化都有促进作用,但对Ca-p\P的提取影响较小,温度是活化反应的一个决定因子。     

铝胁迫对芝麻根系分泌物的影响

以2个芝麻品种( 豫芝8号和赣芝5号)为试验材料,用沙培方法研究了不同浓度铝处理后芝麻根系分泌物的变化.通过研究铝对芝麻电解质外渗率、根系分泌氨基酸和糖的影响,探讨了铝胁迫下植物根系的生理反应.结果表明,在铝胁迫条件下,芝麻根系电解质外渗率、氨基酸的分泌量和糖类的泌出量随铝离子浓度的升高而增加,且豫芝8号表现出对铝更强的敏感性.铝胁迫使芝麻根系分泌物的种类和浓度发生改变,与其缓解铝毒害相关.     

根分泌物的生态效应

本文综述了根分泌物的生态作用,其中主要包括根分泌物对根际微生物的影响、在植物营养生态中的作用、特别是对土壤养分有效性的直接和间接影响;根分泌的粘胶物质对土壤结构的影响;根分泌物与重金属钝化间的关系、化感作用等几方面内容.     

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...     

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。     

土壤钾营养状况对作物根际分泌物的效应研究

用盆栽和根袋法观察了小麦、绿豆在低钾（红砂土）和高钾（豆瓣坭）紫色土中施钾与不施钾的根际分泌物特性，结果表明，小麦吸收利用土壤钾的能力大于绿豆，钾肥效应则是绿豆大于小麦。缺钾使小麦根际游离氨基酸、水溶性有机酸和水溶性糖的总量增加；根际脯氨酸、谷氨酸、酪氨酸和亮氨酸含量明显增加，小麦根际分泌物在缺钾时的这些变化特征，可能是其耐低钾土壤的适应机理，绿豆则仅氨基酸含量有增加。     

麦类作物适应缺铁营养条件机理的专一性研究

禾本科植物以大量释放植物高铁载体(phytosiderophores)来增加根际铁的有效性,并通过位于根系质膜上的专一性吸收系统促进植物吸收土壤潜在铁,以适应铁胁迫的不良环境。本研究就诱导植物高铁载体合成和释放因子的专一性、植物高铁载体在石灰性土壤中络合铁的专一性以及植物对 FeⅢ-植物高铁载体络合体吸收的专一性在室内控制条件下作了系统探讨。试验证明,植物高铁载体的合成和释放以及它对石灰性土壤中铁的螯溶作用均非缺铁的专一性反应。缺锌同样可以诱导植物高载体的合成和释放;而植物高载体不仅可以络合石灰性土壤中的铁,同时可以络合其中的锌和铜;它还可能通过氧化还原作用增加石灰性土壤中锰的有效性。另外麦类作物对 Fe~(Ⅲ)植物高铁载体络合体的大量吸收却是缺铁的专一性反应。缺锌和缺锰均不能诱导和活化这一专一性吸收系统。