甘蔗生长前期铝胁迫研究初报

通过溶液盆栽试验，研究在pH=5下铝胁迫对甘蔗生长前期生长和植株营养元素吸收的影响。结果表明，铝胁迫条件下，铝浓度与甘蔗的根鲜重、株高、茎粗、叶片数、单叶面积、单株叶面积、地上部鲜重和干重、植株总干重呈极显著负相关，与根系体积、根干重量著负相关；与植株对P、K吸收呈极显著或显著的负相关，与Ca、Al的吸收呈显著或极显著的正相关。认为铝浓度Al^3 百万分之12可作为甘蔗铝毒的临界值。     

铝胁迫对花生吸收氮、磷、钙的影响

以６个不同耐铝性花生品种进行溶液培养试验,研究Ａｌ胁迫对花生苗期植株营养元素吸收的影响。结果表明,铝胁迫条件下,植株对Ｎ、Ｐ、Ｃａ的吸收与铝胁迫浓度呈极显著负相关,植株Ｎ、Ｐ、Ｃａ的吸收量为高耐型品种〉中耐型品种〉敏感型品种。与之相反,随Ａｌ 度的增加植株对Ａｌ的吸收量明显的增加,植株Ａｌ吸收量为敏感型品种〉中耐型品种〉高耐型品种。     

铝胁迫对山茶花吸收矿质元素的影响

试验以山茶花花苗为研究对象,采取Al~(3+)溶液处理进行砂培,试验设5个铝处理水平:0、250、500、1000、2000 mg/L,铝胁迫30天后采收植株,研究铝胁迫对山茶花的生长形态、铝的吸收、累积和在植株体内的分布情况以及营养元素吸收的影响,旨在为植物的耐铝毒机制的深入研究提供理论基础,为山茶花在酸性土壤上的培养和种植推广提供科学依据。结果表明:与对照相比,Al~(3+)250~2000 mg/L处理水平下,植株的株高、根长、根鲜重、根干重、茎干重、叶干重等与对照相比差异并不显著,说明短期的铝胁迫对山茶花的生长没有显著影响。随着Al~(3+)培养浓度的增加,铝主要累积于山茶花根部;铝胁迫对N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn和Mo等矿质元素的吸收为无显著影响或是促进作用。但是,铝胁迫对山茶花叶部吸收Cu和B起到了显著抑制作用,另外根部的Ca/Al比也随着Al~(3+)处理水平的增加而显著降低。所以,本试验说明了山茶花苗虽然具有较强的铝耐性,但是高铝胁迫对其生长具有一定的抑制作用,尤其是阻碍叶部对Cu和B的吸收。因此,为缓解铝毒,在酸性土壤中种植山茶花苗时,应及时喷施铜肥和硼肥。     

磷、铝胁迫对玉米幼苗生长和养分吸收的影响

选取5个基因型玉米品种,采用营养液培养,研究低磷和铝毒条件下不同基因型玉米苗期生长状况及对磷、钾、钙、镁、铁、锌的吸收。结果表明,耐低磷基因型玉米品种适应低磷的能力较强,具有较长的根系和较大的根干重,株高受低磷的影响明显小于敏感基因型玉米品种。低磷胁迫增大了植株的根冠比,改变了植株对营养元素的吸收及其地上部和根系的分配。铝胁迫下,铝敏感基因型玉米品种根伸长受到铝的抑制作用大于耐铝基因型玉米品种,各种营养元素的吸收累积明显受抑制,耐铝基因型玉米品种地上部和根系相对干重下降较少,而敏感基因型玉米品种相对干重显著下降。     

花生基因型耐铝性生物学标定

根据植物耐铝性与其遗传的关系,在花生生态分类学四大类型中,选取40个不同基因型花生,通过组合式溶液培养试验、上培试验和田间试验,结果表明：（1）不同耐铝性花生品种具有不同的生物学特征,在根色、根形、根长、根系体积、植株生长量、叶色、叶形和荚果等具有明显差异;在植物细胞排列、细胞壁厚度、细胞形状以及细胞内的变化等也具有明显差异。（2）通过生物学标定,选择6个典型花生品种划分为高耐、中耐和敏感型三种耐铝基因型。（3）三种耐铝基因型在铅胁迫下,其浓度与花生主根长度、主根生长速率、根系体积、植株生长量和荚果发育量呈极显著负相关,其相关绝对值是敏感型＞中耐型＞高耐型。（4）三种耐铝基因型在溶液培养条件下,铝胁迫临介值分别为5．9、2．9和1．1mg／L,而在土培条件下,铝胁迫临界值（交换性铝饱和度）分别为12％、6％和1％左右。     

不同程度盐胁迫对大豆苗期生物量及生理指标的影响

为研究大豆在不同程度盐胁迫下的耐盐规律,并探讨盐胁迫下影响植株生长的主要生理原因,以4份不同耐盐性大豆品种为供试材料,采用营养液水培法,用不同浓度NaCl溶液处理,测定苗期大豆植株生长指标、叶片SPAD、各部位Na~+、K~+、Cl~-含量并进行规律分析。结果表明:(1)植株地上部鲜重和干重及地下部鲜重随盐溶液浓度的升高先增大后减少,在200 mmol·L~(-1)高浓度盐胁迫下均显著低于对照,植株地下部干重在盐胁迫下变化未达显著水平。耐盐性品种在高浓度盐胁迫下植株生物积累量受抑制程度较低。高浓度盐胁迫显著降低了植株叶片SPAD,进而影响其光合作用,抑制植株生物量的积累。(2)植株根茎叶中Na~+和Cl~-含量随盐溶液浓度升高而增加,根中Na~+和Cl~-的积累较茎和叶对盐胁迫更敏感,耐盐性品种在盐胁迫下根中Cl~-积累较少,茎叶中Na~+积累较多。植株根茎中K~+含量随盐溶液浓度的升高而减少,叶片中的K~+含量在盐溶液处理下变化未达显著水平。(3)除耐盐品种晋大73外,其它品种在盐胁迫下植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量呈显著负相关,所有品种植株叶片中Na~+和Cl~-的含量与叶片SPAD呈显著负相关,表明盐害离子的积累是造成植株生物量减少、叶片失绿的重要原因。耐盐品种植株茎叶中Na~+和Cl~-含量与植株生物量相关性不显著,表明盐害离子对耐盐品种植株生物积累量影响不明显。     

狗牙根对铝胁迫响应及临界浓度的研究

以狗牙根为研究对象,利用水培法进行耐铝鉴定,初步研究不同铝浓度胁迫对狗牙根叶色、耐铝指数、坪用质量、枯黄率、相对地上部干重、相对根系干重的影响。结果表明,在250、500、750、1 000、1 250μmol/L铝浓度处理下,狗牙根受胁迫影响较小,不同浓度处理之间差异不明显。在1 500、1 750、2 000、2 250μmol/L铝浓度处理下,狗牙根随着胁迫时间的增长,叶色、均一性逐渐降低。在2 500、2 750、3 000、3 250、3 500μmol/L铝浓度处理下,狗牙根受胁迫影响较大,叶色、均一性明显降低,与对照相比表现出显著差异或极显著差异。通过建立回归方程,以狗牙根耐铝指数下降到60%作为狗牙根存活临界铝离子浓度,求得狗牙根致死临界铝浓度为2 520μmol/L。     

漳州水仙花对铝胁迫的生长响应初探

为了检测漳州水仙花对铝胁迫环境的响应,采取水培漳州水仙花,设置了五个铝(Al)胁迫处理区(0 mg/L,25 mg/L,50 mg/L,100 mg/L,200 mg/L),分别于栽培后5天、10天、15天、30天采集植株,检测其根长、根数、株高、根干重、鳞茎干重和叶片干重。结果表明:Al胁迫处理严重抑制了漳州水仙花根的伸长和叶片的生长,由于养分的向上运输受阻,促使鳞茎膨大。试验说明了漳州水仙花至少不宜在Al3+浓度超过25 mg/L的环境中种植。     

不同浓度铝离子对玉米根芽幼苗的影响

用20、40、60、80 mg/L浓度铝离子的培养液处理玉米幼苗12 d,研究酸性条件下不同浓度铝离子(Al3+)对玉米根芽生长的影响。结果表明,Al3+对玉米根芽生长有显著抑制作用,且随着浓度的升高抑制作用显著加强;对于根的生长,Al3+浓度有一个相对促进其生长的浓度(20 mg/L)。20 mg/L培养液处理对植株无明显影响;40 mg/L培养液处理对植株生长有显著抑制作用,对根部的作用尤为明显。随Al3+浓度的升高,含水量降低,Al3+浓度与植株地上部分含水量、根含水量呈极显著相关。     

大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应

采用溶液培养的方法，设置了不同的铝处理浓度和处理时间，对铝毒胁迫下的两个大豆品种（浙春2号、浙春3号）的根系生长和叶片的叶绿素荧光进行了研究。结果表明：铝抑制了大豆的根系干重、根系总长度、根系体积的增加。在高浓度的铝处理下，根系生长7 d后就受到了明显抑制。对茎叶干重的影响在14 d铝处理后才得到表现，茎叶部出现铝毒症状滞后于根部。根尖的根系活力在10 mg / L的铝浓度下有所增加，增强了根系吸收水分和矿质元素的能力。根系质膜透性随着铝处理浓度的增加而增大，在90 mg / L的铝处理下达到最大，植株受到严重伤害。低铝（10 mg / L）使大豆叶片的叶绿素含量少量增加，高铝（90 mg / L）胁迫叶绿素含量降低，且叶绿素a下降的幅度大于叶绿素b。荧光参数的研究表明，随着铝胁迫的增加，Fo下降，Fm、Fv / Fm增大，植株抵抗逆境的能力下降，光合电子传递减小，最终导致光合速率下降。两个大豆品种具有基因型差异，浙春2号比浙春3号更耐铝。     

盐胁迫对花生植株形态建成及物质积累的影响

通过不同浓度盐胁迫对花生种子萌发出苗、幼苗植株形态建成和物质积累的影响,探究各指标与盐胁迫浓度间的关系,为建立花生品种耐盐评价体系及指导盐碱地花生生产提供理论依据。通过选用豫花15、花育25、阜花11和冀花5号四个花生品种,设0、0.15%、0.30%、0.45%、0.50%和0.55%六个盐胁迫浓度,采用盆栽土培试验方法模拟自然盐碱地状况,研究不同浓度盐胁迫对花生出苗、幼苗形态和物质积累的影响。盐胁迫抑制花生出苗,阻碍幼苗植株形态建成和物质积累,且存在剂量效应。随盐胁迫浓度的增加,出苗时间延长,出苗率降低,胚轴伸长,子叶物质消耗减少,物质积累减少。显著性分析结果表明,不同盐胁迫浓度间出苗时间、出苗率、株高、主茎高、主根长、根体积、叶片数、子叶鲜干重、地上部鲜干重、地下部鲜干重和植株鲜干重等15个指标差异显著;品种间主根长、根体积、叶片数、子叶鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重和植株干重等8个指标差异显著;根体积、叶片数、植株鲜重、地上部干重和植株干重等5个指标浓度与品种互作效应差异显著。各品种在同一指标不同盐胁迫浓度或相同胁迫浓度不同指标间的耐盐性存在差异。阜花11耐盐性相对较强而豫花15相对较弱。各指标耐盐指数与盐胁迫浓度间可用Logistic回归方程y=k/(1+exp(a+bx))进行拟合,其决定系数在0.3718~0.9436之间,均达显著或极显著水平,可有效表达花生生育前期相关耐盐指标与土壤盐含量间的量化关系。花生出苗的盐含量阈值为0.45%,超过此浓度不能出苗。相对出苗时间、相对株高、相对主茎高、相对根体积、相对叶片数、相对子叶干重、相对地上部鲜干重、相对地下部鲜干重和相对植株鲜干重等12个指标均可作为综合评价花生品种耐盐性的理想指标。     

盐胁迫对小粒大豆幼苗生长发育及光合特性的影响

本文研究了不同盐(NaCl∶Na_2SO_4=1∶1和NaHCO_3∶Na_2CO_3=1∶1)胁迫对小粒大豆东农690植株生长发育及光合特性的影响。结果表明:低浓度的中性盐对小粒豆生长具有一定的促进作用,低浓度的碱性盐对小粒豆生长抑制作用不明显;较高浓度盐胁迫抑制小粒豆生长。在两种盐浓度高于60 mmol·L~(-1)胁迫条件下,植株的生长发育及光合特性大幅改变,与对照相比差异极显著。小粒豆株高、根长、根瘤菌数、单株叶面积、干鲜比、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)各值与两种盐胁迫均呈极显著负相关;叶绿素含量与中性盐胁迫呈显著负相关,与碱性盐胁迫呈极显著负相关;叶片外浸液相对电导率、胞间CO_2浓度(Ci)与两种盐胁迫均呈极显著正相关。     

添加硫酸铝对稻田土中氟形态及水稻氟吸收的影响

 通过盆栽试验研究了不同硫酸铝用量对水稻植株及稻田土中氟含量的影响。结果表明,水稻植株对氟存在着奢侈吸收的现象,各部位氟浓度的顺序为稻壳＞糙米＞根＞茎叶。在相同氟浓度下,随着硫酸铝用量的增加,水稻植株各部位的氟浓度呈先降低后增加的趋势,在0.4%、0.6%硫酸铝处理下出现最低值,并且与对照差异极显著。土壤中自由态氟和水溶态氟含量随着硫酸铝用量的增加而呈逐渐降低趋势。线性分析表明两种氟与硫酸铝用量呈极显著负相关;而残余态氟则与硫酸铝用量呈极显著的正相关;虽然土壤中可交换态氟含量随着硫酸铝用量的增加呈先增后降的趋势,并在0.2%硫酸铝处理下出现最大值,但是统计分析表明, 0%和0.2%硫酸铝处理间差异不显著,而在0.2%~0.8%硫酸铝处理间差异均达极显著水平。这说明铝对交换态氟的作用以抑制为主;络合态氟、铁锰结合态氟及有机态氟的含量也呈先增加后降低的趋势,最高值出现在0.4%、0.6%硫酸铝处理。相关分析表明,植株各部位的氟浓度与土壤中铁锰结合态氟和有机束缚态氟含量呈显著或极显著负相关。因此,当硫酸铝用量为0.4%~0.6%时（相当于氟铝的质量比为6∶1~4∶3）,植株各部位的氟浓度较低,降氟效果较好;而且此时土壤中水溶态和交换态氟含量相对较低,铁锰结合态和有机束缚态氟含量相对较高,能够减少氟向地下水的渗透,从而降低人畜通过地下水和米饭所摄入的氟量。     

地毯草种质资源耐铝性评价

选取相对总二级分枝数比、相对地上部干重比、相对地下部干重比、相对总茎长比、坪用质量、叶片枯黄率6个指标,利用水培法对地毯草进行耐铝鉴定。结果表明,经2.1 mmol/L的铝处理后,不同种质间的生长存在显著(p0.05)或极显著(p0.01)相关,部分指标如相对总二级分枝数比与相对地上部干重比相关性达极显著水平(p0.01);相对地上部干重比与相对地下部干重比、相对总茎长比的相关性达极显著水平(p0.01)(相关系数最高达0.221),与枯黄率相关性达显著水平(p0.05);坪用质量与枯黄率呈显著负相关。不同指标间的的变异系数范围34.1%~78.6%,其中坪用质量变异系数最小(34.1%),而枯黄率变异系数最大(78.6%)。聚类分析结果表明,86份优良品种被分为3大类,即中间型、敏铝型和耐铝型。     

甘蔗不同基因型伸长盛期冠层特征比较

对14个甘蔗基因型伸长盛期冠层特征和产量进行比较研究。结果表明，甘蔗不同基因型的冠层特征存在显著或极显著差异。蔗茎产量与叶面积指数呈不显著负相关，与辐射透过系数呈极显著负相关，与平均叶倾角和平均消光系数呈负相关；消光系数与叶面积指数呈不显著负相关，与平均叶倾角、辐射透过系数呈显著或极显著正相关。从甘蔗群体的受光能力和群体内光分布看，桂糖94—119、粤农91—600，赣南95—108群体结构合理，产量高。     

盐胁迫对野生稻幼苗生长及光合特性的影响

研究了不同盐胁迫强度对野生稻植株生长发育及光合特性的影响。结果表明,低浓度的中性盐对野生稻生长具有一定的促进作用,低浓度的碱性盐抑制野生稻生长;高浓度盐胁迫严重抑制野生稻生长;碱性盐胁迫对野生稻的抑制作用强于中性盐胁迫。野生稻株高、根长、根数、根冠比、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值与两种类型盐胁迫程度均呈极显著负相关;胞间CO2浓度与两种类型盐胁迫程度均呈极显著正相关。在盐胁迫下,野生稻品种仍能保持一定的生长量和生物量积累,对盐胁迫表现为更强的适应性。     

铝胁迫对狗牙根种质资源营养元素吸收的影响

铝胁迫处理下营养元素的吸收、运输和分布是铝毒害的基础。采用水培法研究狗牙根种质资源在铝胁迫处理下对铝的吸收和运输,以及铝胁迫对氮、磷、钾、钙等元素的吸收和运输的影响。结果表明:铝胁迫处理显著增加了狗牙根植株体内的铝含量,且铝主要集中在根系;铝胁迫处理抑制了狗牙根对N、P、K、Ca的吸收,地上部分N、P、K、Ca的含量平均减少了25.00%、33.67%、29.29%、25.82%,根系N、P、K、Ca的含量平均减少了28.69%、14.58%、26.28%、27.07%。这说明铝胁迫后,P、K主要分布在根系,向地上部分的运输减少;铝胁迫后可以转运更多的Ca到地上部。     

镁铝互作对甘蔗根系的影响研究

为了明确镁铝互作对甘蔗根系的影响,以甘蔗品种YT55为材料,通过简单钙溶液培养的方法,分析在不同浓度铝、镁处理下,甘蔗根的相对伸长率、抗氧化酶GPX、SOD和APX活性的变化。结果显示:50和100μmol/L铝处理24 h,根系的伸长受到严重抑制,根的相对伸长率下降,但是随着胁迫时间的延长,铝毒对根伸长的抑制减弱;添加2 mmol/L的Mg SO4到铝处理液中,3个时间点添加镁处理的根相对伸长率均高于没有添加镁的处理,镁缓解了铝毒对根伸长的抑制。铝胁迫24 h,铝处理的根系GPX、SOD和APX酶活性显著提高,但是随着处理时间的延长,在48 h表现为下降,72 h略微上升。铝胁迫24 h,镁处理与没有镁的处理相比,在50μmol/L铝处理下的GPX酶活性,100μmol/L铝处理下SOD和APX酶活性显著提高。到胁迫48 h,3个酶活性并未出现下降,高于没有添加镁的处理,72 h仍保持较高活性但与添加镁的处理没有显著差异。由此可见,甘蔗短时间内提高根系抗氧化酶活性在镁缓解甘蔗铝毒中起重要作用。     

铝胁迫对花生根系的影响

花生发芽期、苗期和成熟期的根系性状研究表明,铝胁迫对花生根系的生长发育有较大的影响,Ａｌ＾３＋含量与胚根和胚轴的伸长呈显著负相关,不同基因型根系受铝毒危害有明显差异,耐铝基因型可能在根际形成ｐＨ障碍。早期直接测定花生根系性状指标,有助于评价和筛选耐铝毒材料。     

AMP对铝胁迫诱导丹波黑大豆柠檬酸分泌及其铝耐受性的影响

为了考察AMP(Adenosine 5’-monophosphate)对铝耐受型丹波黑大豆(RB)柠檬酸的分泌及铝抗性的影响,在50 mmol·L-1铝溶液中添加100 mmol·L-1AMP共处理RB,结果表明RB根的相对生长率显著小于单独用50 mmol·L-1铝胁迫处理的植株。免疫共沉淀分析显示铝胁迫下AMP的存在降低RB根中14-3-3蛋白与磷酸化质膜H+-ATP酶的相互作用,使根尖质膜H+-ATP酶活性降低约1倍,氢泵活性和H+分泌能力显著降低,根柠檬酸的分泌量减少约1倍。说明铝胁迫下AMP通过抑制14-3-3蛋白和质膜H+-ATP酶的互作来减少RB根尖的氢泵活性和柠檬酸分泌作用,从而降低RB根的相对生长率及其对铝胁迫的耐受性。