植物低磷适应机制研究进展

磷是植物生长发育必需的矿质营养物质之一,而多数土壤中有效磷含量都较低,在低磷胁迫环境下,植物根系的形态构型和生理生化特征均会随着植物的生长适应性而发生变化。为给农林生产中磷的高效利用和磷高效品种选育的研究提供参考依据,综述了低磷胁迫条件下植物根系形态特征、根系生理生化适应性、根系分泌物特性、磷高效品种的选育这4个方面的研究情况与研究进展。     

不同磷效率马褂木种源对磷胁迫的生理反应

低磷胁迫条件下,植物将以一系列形态、生理、生化和遗传机制主动适应胁迫环境,包括根系对生长环境中难溶性磷的活化,有效吸收、运转、分配及再利用等.植物通过改变对养分的需求以维持自身代谢和改变根系形态、生理机能来增强自身活化和吸收养分的强度[1].具有较高的磷素吸收能力是植物耐低磷胁迫的基础[2],研究低磷胁迫条件下植物的生理生化特性对揭示耐低磷机理具有重要意义.以往在农作物方面有过一些研究[3～6],但在林木方面研究不多.本试验以不同磷效率的马褂木(Liriodendron chinense (Hemsl.)Sarg.)6个种源为材料,试图研究低磷营养胁迫下马褂木种源在膜脂过氧化、可溶性蛋白含量、叶绿素含量及酸性磷酸酶活性等方面的差异及与磷效率的关系,为优良耐低磷马褂木种源的选育提供理论依据.     

林木低磷胁迫适应机制研究进展

土壤有效磷缺乏在自然环境中是一种非常普遍的现象,近年来世界各国针对植物的觅磷和耐磷机制进行了大量研究,然而目前相关的综述性报道多限于农作物,对林木低磷胁迫适应性的综述性报道尚不多见。在长期进化过程中,林木为利用土壤中现有的含量极低的有效磷,形成了各种适应低磷胁迫的机制。文中从林木根系的形态学变化、根系分泌物对土壤难溶性磷的活化作用、林木对土壤低浓度有效磷的吸收利用以及应对低磷胁迫的遗传调控等方面综述了低磷环境中林木的适应机制,为揭示林木对缺磷环境的适应机理、发掘林木自身对土壤有效磷高效率的吸收利用能力、以及进一步筛选林木的磷高效品种和合理经营管理人工林提供参考。     

红树植物对水淹缺氧的生理响应研究进展

水淹缺氧是红树植物主要的胁迫因子之一。因其水淹耐性不同,不同种类的红树植物分布在不同高程的潮滩上。长期生长在受周期性海水浸渍、缺氧的淤泥中的红树植物已特化出一套适应水淹缺氧环境的适应机制。文中着重论述红树植物在生长与营养分配、光合作用和呼吸作用、碳氮代谢、抗氧化机制等方面的适应机制,并对红树植物在水淹缺氧胁迫下根系代谢途径、非结构性碳水化合物、次生代谢等方面提出研究展望。     

土壤磷与植物关系研究进展

磷是生物体生存的必需元素,对植物生长发育具有十分重要的影响。植物在长期进化过程中,与磷形成了复杂而密切的关系。文中从土壤磷的存在形态、磷的活化机理、植物对磷的有效利用、在磷胁迫状态下植物的适应机制以及施用磷肥对植物生长的影响等方面综述了磷与植物关系的研究现状,并对今后土壤磷与植物关系的研究进行了探讨。     

提高植物磷高效利用能力方法的研究进展

磷是植物生长所必需的营养元素之一。但大多数土壤具有全磷含量高,有效磷含量较低的特点,难以满足植物生长的需要。而提高植物对土壤中磷素的吸收利用能力是解决土壤有效磷供应不足的有效途径。根系是植物吸收矿质养分的主要器官,其特性决定着植物对土壤磷的吸收和利用效率,因此分析根系及根际分泌物对土壤磷素的响应机制是提高作物磷效率的基础。同时通过外源添加土壤磷活化剂以提高我国磷肥利用率,也是促进植物磷高效利用的有效方法。但目前有关提高植物对磷的高效利用的研究主要集中于外源添加磷活化剂,根系形态结构的变化、根系与根际微生物互作方面,而在土壤系统中各个要素的相互作用关系极为复杂,因此,提出了在未来的研究中也不应局限于单一因素的研究发展,磷高效利用机理及方法还需进一步研究完善。     

木本植物磷效率的调控机制及遗传改良研究进展

磷素是植物必需营养元素之一,是植物体内许多重要化合物的成分,在植物的各种生理生化反应中扮演着重要的作用,自然界土壤中缺磷已经成为植物生长的限制因子之一。本文结合国内外植物营养遗传的最新进展, 就木本植物利用土壤中难溶性磷的遗传特性、耐低磷胁迫的适应机制、以及木本植物磷高效性状的遗传改良等进行述评,希望对今后定向培育磷高效性状的木本植物具有一定的指导意义。     

杉木对低磷胁迫的响应和生理适应机制

[目的]研究低磷胁迫对杉木幼苗各种抗氧化酶等生理指标的变化影响,探讨抗氧化酶活性与杉木耐低磷能力的关系,揭示低磷胁迫下杉木养分吸收的适应机制,阐明杉木体内生物大分子对低磷胁迫的响应。[方法]通过设置不同磷浓度(0、0.25、0.50、1.00 mmol·L~(-1))Hoagland营养液,模拟低磷胁迫试验,测定低磷胁迫对杉木幼苗的生理指标的影响,研究低磷胁迫对杉木幼苗养分吸收的影响机制以及测定杉木幼苗不同部位的光谱特性。[结果]随着缺磷程度的增加,杉木幼苗中SOD活性、CAT活性以及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均先升后降,根系中POD活性呈现出升高的趋势、MDA含量先降再升后降,叶片中POD活性和MDA含量先降后升。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片吸收利用营养元素有显著影响。杉木苗根系所含的Mn随着缺磷程度的增加呈上升趋势,而Al和Cu先降后升,Fe和K则有所下降,Ca先升后降。此外,杉木叶片中Fe和Mn的积累量呈降低的趋势,Cu和K先升后降。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片组织在3 367、2 924、1 736、1 630、1 380、1 150 1 000 cm~(-1)处特征峰吸光值影响不同。[结论]低磷胁迫下,杉木幼苗的根系和叶片会通过改变保护酶(SOD、CAT和POD)活性抑制MDA形成,降低膜脂过氧化对细胞膜系统的破坏,通过增加对其他养分元素的吸收来规避损伤以及通过改变不同部位糖类、氨基酸和蛋白质等物质含量来适应低磷环境。     

植物对干旱胁迫响应的研究进展

水分是决定植物能否正常生长的重要因素,概述了植物体面临水分胁迫信号时的响应机制,主要包括面临干旱胁迫信号时,植物体叶片及根系发生的一系列形态结构与生理生化变化,以期为开展干旱胁迫研究提供基础理论依据。     

低温胁迫下植物分子响应机制研究进展

低温是重要的非生物胁迫因子之一,严重影响植物的生长。为抵御低温伤害,植物体内逐步形成了复杂且高效的分子调控机制。文中综述了植物对低温信号的感知与传递、响应低温胁迫的转录因子种类和转录调控过程,初步阐述了低温胁迫下植物的分子响应机制,提出该领域研究中存在的问题和今后研究的重点,以期为进一步解析植物适应低温胁迫的分子调控机制提供参考,同时为将来研究目的植物抗寒性遗传改良提供基础。     

植物根系生物学研究进展

根系生物学是近十几年来兴起的一门专门研究植物根系的前沿学科,研究领域涉及形态学、生理学、发育生物学、分子生物学、遗传学等多个学科。根系生物学是重要的生态和农业指标,对于保护和利用植物资源、改良植物遗传品质和提高植物生产力具有重要的指导作用。文中从根系构型、根系生长发育与环境、根际、根系解剖结构以及根系遗传改良等方面总结归纳植物根系生物学的研究进展,阐明根系生物学的研究意义,在探讨当前根系生物学研究存在问题的基础上提出今后研究建议。     

毛白杨黄化机理和调节方法的研究

矿质营养对于植物生长发育具有十分重要的作用,植物出现生理缺素,生长发育就会异常,毛白杨缺铁黄化就属其中一种。缺铁原因除与土壤有关外,还与育苗技术密切相关,该文归纳出五种导致苗木缺铁黄化的技术因素,并对黄化原因进行了试验认定。根据黄化机理分析,进行了根外、根部施用不同浓度有机铁溶液试验,结果表明用５％的有机铁溶液按每株２．５ｋｇ直接灌根,可从根本上解除黄化;而采用１％药液叶面喷雾效果虽好,但仅起局部作用。     

Soil factors influencing the growth response of <Emphasis Type="Italic">Acacia holosericea</Emphasis> A. Cunn. ex G. Don to ectomycorrhizal inoculation

Australian acacias like Acacia holosericea are excellent candidates for the revegetation of arid zones in Africa. Their high ability to develop multiple symbioses with soil microorganisms is crucial to their rapid development in adverse climatic and edaphic conditions. These symbioses include nitrogen fixation with rhizobia, vesicular arbuscular mycorrhization and ectomycorrhization. We set up an experiment to test the growth response of A. holosericea to ectomycorrhizal inoculation in 13 different soils from Senegal. After autoclaving the soil, the experiment was conducted in a greenhouse for four weeks. Plants were inoculated with Pisolithus albus strain IR100. The following parameters were measured: plant biomass, N, P, K and Ca foliar composition, spontaneous nodulation rate, and ectomycorrhizal colonization. Data were analyzed in light of the physical, chemical and total microbial characteristics of the soil. The results demonstrated a global promoting effect of P. albus inoculation on plant (shoot and root) growth and on foliar P and K, together with a depressive effect on N, while Ca rates were barely affected. Interestingly, spontaneous nodulation with putative water- or airborne rhizobia was stimulated after P. albus inoculation. However, these nodules seemed poorly effective, as they failed to cause any change in plant growth or in foliar N composition within the nodulated and nonnodulated control plants. These results show that plant growth response to ectomycorrhizal inoculation is greatly dependent on soil characteristics, and that root ectomycorrhizal colonization is influenced by biotic factors such as soil microbiota. From a practical point of view, data from the present study demonstrate that it is possible to optimize the effect of fungi on plant growth by screening soils under nursery conditions.     

施加磷肥和钾肥对苗圃内印度黄檀木生长和结瘤的影响(英文)

本文探测了无机肥(磷和钾)对苗圃内培养的印度黄檀生长和结瘤的影响。播种前,磷和钾肥以不同比例混合后与营养匮乏的自然林土壤混合,然后混合土再补以粪肥(混合土:粪肥=3:1)。出苗后60天时记录植株结瘤状况(结瘤数、形状、鲜重、干重和颜色)和植株生长参数(枝条和根长及鲜重和干重、直径)。与对照相比,补充肥料的土壤显著地改变了植株生长和结瘤状况(P<0.05)。植株结瘤的数目、鲜重和干重均在磷钾施肥量为 160kg/hm2时达到最大值,分别为62, 0.05g和0.07g。不同比例的补肥处理改变了结瘤形状和颜色,同时显著地影响了枝条和根长、直径、鲜重和干重等生长参数。研究揭示:苗圃内生长的黄檀,在贫瘠的自然林土壤中施以160kg/hm2磷钾肥并混以粪肥(混合土:粪肥=3:1)可使植株生长和结瘤的形成达最佳。     

氮肥对核桃楸育苗质量的影响

氮元素对植物生长起着非常重要的作用,它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分,也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。通过对核桃楸1年生苗木的氮肥营养研究,探讨氮肥的合理施肥技术。试验结果表明,30g／m是核桃楸的最优氮施肥量,其苗高、地径、主根长、侧根数最优,为核桃楸育苗提供依据。     

卷叶黄精根不同极性化感物质的化感作用

化感作用是植物通过淋溶、挥发、残茬降解和根系分泌向环境中释放化学物质,从而对自身或周围其他植物的生长产生影响的现象(孔垂华等,2001;董卓杭等,2001;翟明普等,1993;林文雄等,2001;马茂华等,1999;彭少麟等,2001).化感作用普遍存在于自然界,对其深入研究将有利于复合系统中植物配置、耕作制度和栽培措施的科学化,在植物间加强促进作用,降低抑制作用,促进生物多样性和农业可持续发展.     

Why seedlings grow: influence of plant attributes

Successful forest restoration requires planting quality seedlings with optimal growth potential. Thus, nurseries need to produce seedlings with plant attributes that favor the best chance of successful establishment once they are field planted. From the mid-twentieth century on, research foresters have critically examined plant attributes that confer improved seedling growth under various restoration site conditions. This review examines the value of commonly measured seedling quality attributes (i.e., height, diameter, root mass, shoot-to-root ratio, drought resistance, freezing tolerance, nutrient status, root growth potential, and root electrolyte leakage) that have been recognized as important in explaining why seedlings with improved attributes have better growth after planting. Seedlings with plant attributes that fall within the appropriate range of values can increase the speed with which they overcome planting stress, initiate growth, and become “coupled” to the forest restoration site, thereby ensuring successful seedling establishment. Although planting high quality seedlings does not guarantee successful seedling establishment, it increases chances for successful establishment and growth.     

邓恩桉幼苗根系分泌有机酸对供磷浓度的响应

通过研究不同磷浓度对邓恩桉幼苗有机酸分泌的影响以探讨其对低磷的适应机理.试验采用Hoagland营养液并设置5个不同的磷浓度对邓恩桉幼苗进行培养,利用高效液相色谱(HPLC)测定根系分泌物中有机酸的种类及含量.结果表明:随邓恩桉幼苗生长,根际总体pH值呈现下降趋势,磷浓度不同下降幅度存在差异,无磷、极低磷和低磷条件下pH下降幅度最高.邓恩桉幼苗根系分泌物中所检测到的有机酸有草酸、甲酸、乙酸、苹果酸、乳酸和柠檬酸,其中草酸含量最高,磷浓度的不同对有机酸分泌的种类无影响,但6种有机酸分泌的量均在低磷水平时显著高于正常磷和高磷水平.邓恩桉幼苗根系分泌物对Al-P和Ca-P的活化能力高于对Fe-P的活化能力.根系分泌物对Fe-P的活化量不受磷浓度不同的影响,但对A1-P和Ca-P的活化能力不同,低磷环境下的根系分泌物对A1-P和Ca-P的活化量显著高于其他磷水平.邓恩桉幼苗低磷水平促进了根系6种有机酸的分泌,降低了根际周围的pH值,提高了根系分泌物对难溶磷的活化能力.     

The effect of seaweed concentrate on the growth of Pinus pinea seedlings

Seedlings of Pinus pinea L. growing in plastic containers were treated with seaweed concentrate (SWC). Different concentrations of SWC were applied, 0 to 3 times, to the roots or shoots of the seedlings. Shoot application increased plant weight mainly by increasing shoot growth. This was manifested as increased shoot length and weight and a decrease in the root/shoot ratio. Root drenches did not change the total plant weight but it accelerated root growth and increased lateral root dry weight. Root growth capacity (RGC) tests for both shoot and root applications indicated an increase in root length and some increases in root number when applied as a root drench. This study indicates that root application of SWC improved seedling quality and increased the ability of seedlings to survive transplanting into pots.Abbreviations GC-MS Gas Chromatography-Mass Spectrometry - RGC root growth capacity - SWC seaweed concentrate