重金属胁迫下草类植物响应的研究进展

如何利用草类植物自身的优势有效解决重金属污染现状,是当前研究的一个热点问题。论文总结了近年来对重金属具有富集作用的草类植物,以及重金属胁迫下,草类植物的形态特征及生理变化的研究进展,并对重金属胁迫下,根际促生菌及其相关分子响应方面对草类植物的影响进行了综述,以期为后期利用植物修复重金属污染方面的研究提供文献参考依据。并经分析总结,提出了草类植物对重金属胁迫的反应途径和可能的作用机制。尽管目前利用草类植物进行重金属修复的研究仍有很多方面的问题有待解决,但随着基因表达调控机理及分子育种等内容的深入研究,草类植物的重金属耐受机制将会得到进一步的发展。     

湖北铜绿山铜矿区土壤铜污染状况及优势植物对铜的吸收

矿区重金属污染十分严重,寻找并筛选适合当地生长的优势植物成为推广矿区植物修复技术的前提。铜绿山矿区土壤重金属铜含量高,在矿区发现4种优势植物。通过测定植物根际土壤及植物各器官铜含量,得出在此4种植物对铜的积累与迁移特点,评估其在矿区土地恢复与植被重建方面的作用与价值。     

龙葵修复镉污染土壤的研究进展

近年来土壤镉污染问题日趋严重,对镉污染土壤的治理迫在眉睫。植物修复是净化重金属污染土壤最有潜力的原位修复技术之一,因地制宜地选择植物修复材料是大田植物修复成功实施的关键。本文综述了镉富集植物龙葵(Solanum nigrum)对镉的富集特性及生理响应;揭示了在镉胁迫下,龙葵产生根际螯合作用、区隔化及抗氧化系统的耐镉机制;概括了龙葵与添加剂、农艺措施、微生物联合修复技术等的应用研究;阐明了未来对龙葵的研究侧重点应放在提高龙葵对土壤中镉的固定和吸收方面;研究结果为重金属污染土壤植物修复工作的深入开展提供了参考。     

高粱根际微生物研究进展

根据近年来国内外关于高粱根际微生物的研究成果,综述了高粱根际微生物的多样性、主要影响因素、高粱根际微生物对高粱生长的影响、根际促生菌对高粱重金属携带能力的影响及土壤的生物修复等最新研究进展,这些研究成果分析了高粱根际微生物多样性对植株生长、生态环境等的影响意义及交互作用,并展望了今后高粱根际微生物方向需要深入研究的问题,从多组学、功能性状和全球变化等多角度认识高粱根际微生物,为高粱的科学生产种植及利用提供更多思路。     

盐胁迫对植物根际环境影响的研究

土壤盐碱化是世界范围内农业生产面临的一项重要的非生物胁迫,对作物生长和植物生产力造成了严重损害。植物修复技术以其绿色、良好的环境和经济效益在修复改良盐碱草地过程中被广泛认可和应用。根际环境是指受植物根系活动影响,在物理、化学和生物学性质上不同于土体的微域环境,一般指离根轴表面几毫米之内的区域,根际环境对植物适应盐碱地起到了重要的作用。探讨根际环境对盐胁迫的响应及其与植物抗逆性和生产力的关系,已逐渐成为植物生理学、土壤学、微生物学等多学科的研究热点。因此,本文根据近年来国内外关于盐胁迫对植物根际环境影响的研究成果,重点阐述盐胁迫对植物根系分泌物的组成和含量、根际土壤养分状况、根际土壤酶活性及根际微生物群落结构的影响。     

丛枝菌根及其宿主植物对根际微生物作用的响应

丛枝菌根(AM)真菌和根际微生物均是土壤生态系统中广泛分布的微生物类群,深入研究和揭示根际微生物对AM真菌的作用及其对宿主植物的影响,对于利用和调控土壤根际微环境,促进植物生长,维持生态系统稳定性具有深远的意义。基于此,本研究以AM真菌为中心,通过对当前广泛关注的几种根际微生物类型:根际细菌、根际放线菌、根际真菌和根际线虫等对AM真菌的生物学效应,进而对宿主植物影响的结果,深入分析根际微生物与AM真菌相互作用的生态学机理,为阐明土壤生态系统中根际微生物-AM真菌-宿主植物的相互关系提供理论依据。     

高粱根际微生物研究进展

根据近年来国内外关于高粱根际微生物的研究成果,综述了高粱根际微生物的多样性、主要影响因素、高粱根际微生物对高粱生长的影响、根际促生菌对高粱重金属携带能力的影响及土壤的生物修复等最新研究进展,这些研究成果分析了高粱根际微生物多样性对植株生长、生态环境等的影响意义及交互作用,并展望了今后高粱根际微生物方向需要深入研究的问题...     

不同抗病性桑树品种根际土壤微生态环境特征分析

从根际土壤微生态环境了解对桑黄化型萎缩病不同抗性的桑树品种的根系生理活动,为进一步探讨根系分泌物介导的根际土壤微生态环境对桑树抗病能力的影响提供依据。检测结果表明不同抗病性桑树品种根际土壤的重金属含量、酶活性存在差异。中抗、高抗桑树品种根际土壤中的硝酸还原酶活性显著高于易感品种;中抗桑树品种根际土壤中的亚硝酸还原酶活力达到0.072 U/g,显著高于高抗和易感品种。不同抗性桑树品种根际土壤中的酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性与重金属Ni的含量呈显著正相关,与Cu和Pb的含量呈显著负相关;亚硝酸还原酶活性与Cr的含量呈显著负相关。基于微生物16S rRNA扩增产物的DGGE图谱显示,不同抗性桑品种的根际土壤微生物群落结构存在一定的差异。综合分析表明,抗性强的桑树品种其根际土壤中的硝酸还原酶活性较高,重金属含量较低,微生物群落结构也存在特异性,而抗性弱的桑树品种其根际土壤中的重金属含量较高;根际土壤中的酸性磷酸酶活性与桑树的抗病性关系不大。     

根际促生菌促生机理及其增强植物抗逆性研究进展

植物根际促生菌具有促进植物生长、提高作物产量及诱导植物产生系统抗性来抵御生物和非生物胁迫的作用。目前，随着绿色可持续现代农业的大力发展，微生物菌肥成为备受青睐的新型肥料。因此，有关根际促生菌的分离、鉴定、与植物的互作机制以及利用根际促生菌制备微生物肥料等方面的研究日益受到重视。本文系统综述了根际促生菌促进植物生长的机理（包括固氮、溶磷、解钾、溶铁、分泌植物激素、释放挥发性物质等）和增强植物抵御生物胁迫（包括病原菌、害虫等）及非生物胁迫（干旱、盐害、重金属等）方面的研究进展，并针对根际促生菌的未来研究方向进行了展望。     

促进镉吸收积累的植物根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草的影响

植物根际促生菌（PGPR）具有促进植物生长和提高重金属吸收的能力。因此,将PGPR作为土壤修复菌接种到具有较大生物量的植物根际,对提高植物修复效率具有重要意义。从镉污染地区的植物根际土壤中分离得到30株耐镉菌株,根据其分泌吲哚乙酸（IAA）、溶磷、产1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶、铁载体及促生试验结果,选取2株具有PGPR特性的菌株接种到耐镉性不同的两种一年生黑麦草品种IdyⅡ和Wasehope中,测定它们对黑麦草生长和镉吸收积累的影响。当土壤镉含量为（19.5±0.42） mg·kg^-1时,分别接种Pi01和Ma02,结果表明：镉处理下,接种2种菌株后两种一年生黑麦草的生物量和镉积累量均显著提高（P<0.05）;叶绿素含量增加;光合作用增强;根际土壤镉有效态含量增加。因此,接种筛选出的2种PGPR能够促进黑麦草生长,增加其对镉的积累。     

生态养猪模式中无公害猪肉的重金属污染与控制

环境中的重金属元素通过污染土壤、水体、大气等环境污染植物,动物通过对植物的摄取、水的饮用等进一步造成重金属对动物的污染。被污染食品动物制成的食品,将对人体产生危害。重金属污染是当今制约无公害猪肉生产的又一个重要问题,在生态养猪模式中控制重金属污染尤为必要。然而,重金属污染问题迄今仍未得到人们的高度重视,全面系统的研究资料也比较欠缺。在无公害猪肉生产中,污染与控制的重金属元素主要是铅、镉、砷、汞和铬。文章对生态养猪模式中无公害猪肉的生产过程,无公害猪肉生产中的重金属污染现状、来源和危害做一综述,并结合生产实际,提出对重金属的控制措施。     

设施蔬菜有机生产中益久生物制剂的应用技术规程

在设施蔬菜有机生产中,根际环境的调控是十分重要的.特别是根际营养、透气性、营养成分、有机质含量、有益菌群的组成及活性等都是影响植物生长和产量品质的重要因素.     

生态养猪模式如何防控猪肉的重金属污染

环境中的重金属元素通过污染土壤、水体、大气等环境污染植物,动物通过对植物的摄取、水的饮用等进一步造成重金属对动物的污染。被污染食品动物制成的食品,将对人体产生危害。重金属污染是当今制约无公害猪肉生产的又一个重要问题,在生态养猪模式中控制重金属污染更为必要。然而,重金属污染问题迄今仍未得到人们的高度重视,全面系统的研究报道也比较欠缺。无公害猪肉生产中,污染与控制的重金属元素主要是铅。镉、砷、汞和铬。文章结合三峡库区生态养猪模式中无公害猪肉生产,对无公害猪肉的重金属污染现状、来源和危害做一综述,并结合生产实际,提出对重金属的控制措施。     

根际微生物及对植物生长效应的初步研究

研究了植物与根际微生物的相互关系以及影响根际微生物的因素,并提出了以后的研究方向。     

放牧强度对大针茅根际和非根际土壤中细菌数量和群落特征的影响

利用涂布平板法和变性梯度凝胶电泳（denatured gradient gel electrophoresis,DGGE）技术,检测4个放牧强度（对照、轻度放牧、中度放牧和重度放牧）下,大针茅（Stipagrandis）植物根际和非根际土壤中细菌数量和群落特征的变化。结果表明,放牧对细菌群落多样性及组成有显著影响,但对细菌数量没有明显影响。随着放牧强度的增加,根际和非根际土壤细菌数量及群落多样性的变化趋势不同。根际土壤中,在中度放牧强度下,细菌数量最高,轻度放牧强度下,细菌多样性最高。说明细菌群落多样性比细菌数量敏感。而在非根际土壤,细菌数量和群落多样性随着放牧强度的增加而逐渐降低。说明根际细菌较非根际细菌群落有更好的抗干扰能力。同一放牧强度下,根际土壤细菌数量及群落多样性高于非根际土壤,但根际和非根际土壤细菌群落结构差异较小。总之,与非根际细菌相比,根际细菌群落具有更好的抗干扰能力,及其与非根际土壤细菌群落组成的相似性说明在生态恢复过程中,根际细菌群落可能作为一个菌种库存在。     

草地根际过程对养分循环调控机制研究进展

了解根际土壤养分碳、氮和磷的转化和循环利用是解决草地农业生态系统可持续利用性和提高草地生产力的根本问题。草地根际过程能够反映土壤碳、氮和磷等养分的周转速率,影响植物、土壤微生物对养分的竞争和捕获,维持根际微环境中各组分的养分平衡,同时与作物相比,草地土壤中养分元素碳、氮和磷的耦合性更强。因此,根际微生态系统结构与功能在维持养分转化和循环等方面具有重要作用。大量文献报道,调控根际微环境改变的关键因素是植物与土壤进行物质交换和信息传递的关键物质-根际分泌物,同时根际分泌物也是介导根际微生物和根际酶活性的关键物质。当草地环境发生改变时,该区域的根际分泌物、根际酶活性和根际土壤的微生物的组成和多样性也将发生根本性改变,从而导致该区域土壤养分的供应量和有效性发生改变,最终影响草地生产力和养分的有效利用效率。因此,深入探究草地根际过程对养分循环的调控机理,对于揭示草地植物与微生物间养分物质的分配利用和养分收益方面具有重要指导意义。综述了根际分泌物、根际酶和根际微生物参与养分循环的机制和互作机理,总结草地根际过程参与养分循环的机制,并对草学领域未来在根际微域的研究进行了一定的展望。     

蔬菜对水中磺胺甲恶唑的吸收与累积作用

为了进一步阐明环境中抗菌药物在土壤—蔬菜系统中的迁移过程与规律,以磺胺甲恶唑（SMX）为目标抗菌药物,采用水培蔬菜方式,测定根际暴露24 h内上海青、木耳菜和快菜体内SMX含量的变化,对比根际暴露24 h后SMX在植物体不同部位中的浓度分布,计算SMX在蔬菜叶中的累积速率,研究SMX的迁移规律。结果表明,根际分泌物不会影响上海青和快菜根际吸收SMX,但会影响SMX从根部向叶中传输;根际分泌物不仅会促进木耳菜根际吸收SMX,同时也会影响木耳菜根部吸收的SMX向叶中迁移;根际暴露1 h内即可在叶中检出29.6~383.2μg/kg的SMX;3种蔬菜叶中SMX的累积速率普遍随暴露时间增加而降低,且不同蔬菜的累积速率有所差异。植物根际SMX浓度及植物根际分泌物可能影响SMX向植物中的迁移。     

重金属污染的黄棕壤中施用促根剂对黑麦草生长的影响

在重金属复合污染的黄棕壤中施用促根剂栽培黑麦草,通过测定黑麦草的生物量、重金属含量、根系活力、土壤中重金属有效态含量、电导率、有效磷含量,研究重金属污染及促根剂对黑麦草的生长情况及土壤质量的影响。试验结果表明,对轻度重金属污染土壤施用促根剂对黑麦草的生长有良好的促进效果,促根剂的施用量为2.5g/kg时,对黑麦草生长的促进效果最好;土壤中铜、锌以及磷、锌之间存在着明显的交互作用;黑麦草中重金属含量的离子冲量受到土壤中重金属有效态离子冲量的影响。     

广西宜州龙江河沿岸桑树种植的重金属污染风险分析

为了了解土壤重金属污染对桑树种植和桑叶品质的影响,以便为蚕桑产业可持续发展提供理论支持,采用常压湿法消化法处理样品,用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)和火焰原子吸收光谱法(FAAS)分别测定了广西壮族自治区河池市宜州区龙江河沿岸的怀远、叶茂、大湾、洛东4个调查点的桑园根际土壤及桑树叶片中的锰、铜、锌、砷、汞、硒等6种重金属元素含量。结果表明:宜州区龙江河沿岸桑园根际土壤及桑叶中锰、铜、锌、砷、汞、硒的平均含量分别为123.50～461.73、5.69～10.99、47.35～82.28、4.12～8.58、0.02～0.08、0.55～0.94 mg/kg和8.17～162.22、1.29～6.65、28.68～37.30、0.05～0.31、0.02～0.03、0.20～0.29 mg/kg;在各个采样点中,根际土壤的重金属含量明显高于桑叶,不同重金属元素的富集系数有明显差异,其平均值分别为锰7.31%～62.84%、铜22.92%～61.99%、锌35.08%～60.78%、砷0.90%～8.43%、汞29.17%～65.00%、硒26.23%～48.82%;大部分桑园根际土壤及桑叶中重金属含量差异显著,其含量由大到小的顺序为锰锌铜硒砷汞;桑树对土壤中锰、铜、锌的吸收量相对较多,而对土壤中砷、汞、硒的吸收量则相对较少。根据土壤质量评价的相关标准,除怀远和洛东2地桑园中的锰存在轻度到中度污染外,其余的5种重金属在宜州区龙江河沿岸怀远、叶茂、大湾和洛东桑园中,尚未构成污染风险。     

短期中水灌溉对绿地土壤微生物数量的影响

采用室内土柱模拟试验的方法,研究了中水灌溉下6种绿地植物根际土壤微生物数量的季节动态变化。结果表明,与清水灌溉相比,中水灌溉下土壤细菌、放线菌和真菌数量分布有增加的趋势;土壤微生物数量呈单峰曲线变化（5－11月）,6种植物最大值均出现在7、8月;不同植物种对根际土壤微生物的增减变化有一定的影响,可能与植物具体的生物学特性有关。