铝胁迫对海南花生根系的研究初报

采用水培方法,研究不同Al³⁺浓度处理对海南省本地农家种花生的根系生长、性状指标和生物量的影响。结果表明：(1)50 μmol/L Al³⁺处理下的本地种花生的根长显著短于0 μmol/L Al³⁺处理下的根长,100 μmol/L Al³⁺处理下本地种花生根系生长发育受到严重抑制。(2)100 μmol/L Al³⁺处理下,本地种花生株高和基茎直径显著小于0 μmol/L Al^{3+相似文献}   

铝胁迫对花生不同基因型生长发育的影响

盆栽花生铝胁迫试验表明,铝对花生形态发育和产量性状均有较大的影响,花生不同基因型耐铝毒害具显著差异。根系性状是评价花生受害程度和耐铝毒潜能的重要指标。高产和低产材料中都存在耐铝毒基因型。     

铝胁迫对大豆幼苗根系形态和生理特性的影响

采用砂培法研究了不同铝浓度条件下, 2个大豆品种(浙春3号和华春18)幼苗根系形态特征和生理特性的变化.结果表明:低浓度(50mg/L)的铝促进大豆根系长度、根系体积、根系表面积和根系活力的增加,降低根系细胞质膜透性,对大豆生长有一定的促进作用;高浓度的铝(5000mg/L)明显抑制根系长度的增长,使根系直径显著增大,降低大豆根系活力,使根系细胞质膜透性大大增加,明显不利于大豆的生长发育.2个大豆品种对铝胁迫存在着一定的差异,浙春3号对铝毒胁迫的耐受能力要强于华春18.     

干旱胁迫对不同类型花生根系生理特性及产量品质的影响

以干旱敏感型品种花育23号和抗旱型品种花育25号为材料,在防雨棚栽培池内进行土柱栽培试验,设置充足灌水和中度干旱胁迫2个水分处理,系统研究干旱胁迫对两花生品种根系生理生化特征及产量和品质的影响。研究表明,干旱胁迫处理下,两品种0-20cm土层根系中可溶性糖和脯氨酸积累量最大增幅出现的时间不同,花育25号对干旱胁迫的响应相对较早;干旱胁迫下,两品种0-20cm和20-40cm土层内根系活力在播种后30~50d增幅最大,花育25号和花育23号分别为203.62%、393.97%和74.62%、227.22%。干旱胁迫显著增加两品种籽仁蛋白质含量;花育23号脂肪含量和油酸/亚油酸(O/L)值因干旱胁迫而显著降低但对花育25号无显著影响。干旱胁迫显著降低两花生品种的荚果和籽仁产量,花育23号荚果和籽仁的减产率均在55%以上,而花育25号仅在38%以下。     

高温胁迫对不同花生品种生理指标的影响

为了比较不同花生品种对高温胁迫的耐性机制,以高温敏感性花生品种冀花4和抗性品种豫花9719为供试材料,在苗期进行45℃的高温处理16d,测定了生物量、光合作用及活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)代谢相关指标。结果表明,与对照相比,(1)高温处理后两品种株高和干重均降低,豫花9719和冀花4株高分别降低37.95%和37.04%;冀花4的干重降低21.17%,豫花9719的干重不变。(2)冀花4的Fv/Fm降低1.71%,但豫花9719未受影响;高温处理使豫花9719叶片含水量及叶绿素a的含量分别增加0.78%和33.89%,两品种叶片类胡萝卜素含量分别降低11.14%和13.06%,可溶性蛋白含量分别增加54.04%和70.25%。(3)高温处理后,豫花9719和冀花4叶片MDA含量分别增加39.30%和36.30%,SOD活性分别增加28.82%和30.84%,但CAT活性不变;豫花9719叶片中游离脯氨酸含量增加811.23%。由此得出结论,抗性品种豫花9719叶片中渗透调解物质游离脯氨酸含量的增加,有效维持了叶片组织内含水量,减轻了高温胁迫对PSII的伤害,可能是其抵御高温胁迫的有利生理反应。     

铝胁迫下大豆根系分泌物对根际土壤的影响

以2个大豆品种（浙春2号和浙春3号）为材料，设置了4个铝浓度，分别在铝处理7d和14d时，测定大豆根系分泌物中的氨基酸、有机酸及可溶性糖，同时对大豆根际土壤的pH值、土壤酶和土壤呼吸速率进行分析。实验结果显示，虽然根系分泌物对根际土壤具有一定的酸化作用，但是随着铝浓度的升高，根系分泌物有使根际土壤酸碱度趋向平衡的效应。低铝浓度下，大豆根系分泌较多的可溶性糖和氨基酸，促使根际土壤酶活性的增强和土壤呼吸速率的提高，同时还可分泌较多的柠檬酸，与大豆的耐铝性相关。高铝浓度抑制主要根系分泌物的分泌，降低土壤酶活性和土壤呼吸速率；但高铝胁迫增加可溶性糖分泌量。实验结果表明，浙春2号大豆比浙春3号大豆耐铝；随着铝处理时间的延长，铝毒害作用明显。     

过量表达Trxs对铝胁迫下转基因大麦幼苗根系抗氧化酶系的影响

为了解硫氧还蛋白的过量表达对提高植物抗铝毒能力的作用,以过量表达硫氧还蛋白S基因(Trxs)的转基因大麦为材料,采用水培法研究0.05 mmol/L AlCl3胁迫条件下转基因大麦株系(LSY-11-1-1)幼苗根系谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性的变化,以及蛋白质和膜脂氧化损伤程度.结果表明,(1)在0.05 mmol/L AlCl3处理下,大麦幼苗根中蛋白质羰基含量和丙二醛含量显著高于非胁迫处理样品,但是转基因大麦的蛋白质羰基含量和丙二醛含量显著低于非转基因对照,如在铝胁迫处理的6、24、48、72和96 h时转基因大麦幼苗根中蛋白羰基含量分别只有对照的68.13%、52.39%、56.18%、58.02%和60.48%,MDA含量分别是对照的71.26%、74.47%、83.05%、73.65%与75.31%.(2)胁迫处理下大麦根系GSH-PX、CAT和APX等抗氧化酶活性出现不同程度的增加;与非转基因对照相比,转基因大麦幼苗根系抗氧化酶系的活性普遍高于对照,如GSH-PX活性在处理的3、24、48、72和96 h时分别是对照的1.1、1.2、1.8、1.6和1.6倍;APX在活性高峰时分别是对照的121%(3h)和119%(96 h);CAT活性在胁迫处理的3、12、24、48和72 h分别比对照提高了62%、11%、7%、34%和17%,而且转基因幼苗根系CAT活性高峰(处理3 h)比对照提前出现21 h(处理24 h)出现.这些结果表明过量表达Trxs可以有效地提高上述抗氧化酶类的活性,缓解铝毒对大麦根系蛋白质和膜脂的氧化损伤,从而提高转基因大麦幼苗对铝胁迫的抗性.     

基于UPLC-MS/MS技术的代谢组学方法研究铝胁迫下花生的根系代谢

为有效降低铝毒害,探讨铝胁迫下花生幼苗根系代谢变化,以花育23（H,铝敏感型）和粤油7号（Y,耐铝型）两个花生品种为材料,基于超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组学,研究铝胁迫对花生根系的影响。结果发现,从两个花生品种的幼苗根系中检测出416种代谢产物,与对照（HC）相比,花育23（HA）共筛选出155个差异代谢物（即HC vs HA）,其中上调代谢物为27种,下调为128种;粤油7号（即YC vs YA）共筛选出109个差异代谢物,其中上调代谢物为28种,下调为81种。铝胁迫下两个花生品种幼苗根系之间（即HA与YA之间）筛选出145个差异代谢物,其中上调代谢物为76种,下调为69种。代谢物主要集中在酚酸类、黄酮、有机酸、木脂素和香豆素、氨基酸及其衍生物和核苷酸及其衍生物等。KEGG代谢通路富集分析显示,这些差异代谢物主要富集在异黄酮生物合成代谢通路上。铝胁迫下,花生幼苗根系代谢物发生的明显改变,可为花生生产有效降低铝毒害提供依据。     

花生部分根系干燥对干旱胁迫的缓解效应

本研究基于植物旱生原理,对花生植株进行部分根系干燥（PRD）刺激,以期调节花生旱生反应,增强植 株后期对干旱胁迫的防御能力。采用隔板（P1）、分容器（P2）和凡士林（P3）3种分根方法,将根系分为两侧根区并进 行4轮根区交替灌溉,一侧根区保持40%田间持水量,另一侧根区正常浇水（75%田间持水量）,研究PRD诱导的花 生旱生反应相关生理指标的变化。结果表明：与对照相比,3种PRD处理根冠比均增加,叶片细胞溶质浓度值CFT增 加,ΔCFT分别为43.1（P1）、65.1（P2）和49.6（P3）osmol∙m-3,水势和渗透势降低,膨压显著增大;O2·-含量增加2~3倍, 超氧化物歧化酶（SOD）活性显著增加并在复水后保持较高的活性;PRD缩短离体叶片气孔关闭时间,延长水分蒸发 时间,复水后光合势能增强,叶片和根系中Gdi-15 基因表达增强2~7倍。为进一步研究PRD预处理对干旱胁迫的 缓解作用,以凡士林分根法进行PRD预处理的干旱试验,设3个处理：正常浇水（Control,75%田间持水量）、干旱胁 迫（D,35%田间持水量）和PRD预处理的干旱胁迫（DP）,分析比较各处理间生理指标的变化。结果表明：与D处理 相比,DP处理叶片相对含水量由51.68%增加到61.07%,脯氨酸含量由4328.72μg g-1FW减少到2104.50 μg∙g-1FW, MDA和O2·-含量均降低,POD活性由592.46降低到217.68 U∙g-1FW。3种PRD处理方式都能诱导花生植株产生旱生 反应,以凡士林法效果最佳。PRD预处理可对植株进行干旱驯化,使植株再次感知干旱胁迫时表现迅速的生理防 御和快速的生理恢复能力。     

外源有机酸对铝毒胁迫下大豆根系形态的影响

通过添加三种不同浓度的有机酸(柠檬酸、草酸和苹果酸) ,测定铝毒胁迫下大豆的根系活力及主要根系 性状,研究了三种外源有机酸对大豆铝毒害的缓解效应。实验结果显示,三种有机酸在适当低浓度条件下,对大豆 铝毒害都有一定的缓解效果,其中以柠檬酸的缓解效果最好,草酸和苹果酸的缓解效果相当;但当有机酸浓度较高 时,反而会使大豆根系活力降低,根伸长受到抑制;有机酸对浙春2号的缓解作用强于浙春3号, 15d处理的缓解效 果优于30d。     

Effects of Water Stress on Leaf Temperature and Chlorophyll Fluorescence Parameters in Cotton and Peanut

Abstract

A greenhouse experiment was conducted to study the adaptive mechanism of cotton and peanut under water stress conditions. Five cultivars of cotton and six cultivars of peanut were grown in pots under two water levels; the control and water stress condition, where irrigation water equal to 100% and 50% of the daily transpiration, respectively, was daily applied. Peanut showed a greater increase than cotton in leaf temperature (T_l) and non-photochemical quenching (NPQ) and a greater decrease in water content per unit leaf area (WCLA), chlorophyll content and maximum quantum yield of photosystem II (PSII) (Fv/Fm) in the water stress condition. On the other hand, the water stress lowered the transpiration rate, actual quantum yield of PSII (ΔF/F’m) and leaf area (LA) more in cotton than in peanut. Cotton showed greater reduction in LA along with little reduction in the root dry weight (RDW) leading to high WCLA, while peanut showed increased RDW with little reduction in LA under the water stress condition. It was concluded that photodamage and down regulation in PSII were induced by water stress, coinciding with increases in leaf temperature regulated mainly by transpiration. Peanut showed more severe photodamage in PSII than cotton under the water stress condition.     

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。     

NAA对盐胁迫下水稻根系生长的缓解效应

采用水培的方法,研究了外源NAA对盐胁迫下水稻幼苗根系生长的影响.结果 表明,20~100 mg· L-1 NAA处理均能缓解100 mmol·L-1 NaCl胁迫对水稻幼苗根生长的抑制效应.NAA对根系生长的缓解效应随处理浓度的增加呈现先增后降的趋势,其中以80 mg·L-1NAA的效果最明显.NAA可通过抑制盐胁迫下水稻根尖活性氧积累和降低根尖细胞质膜透性来保护根系正常的生理活性.     

不同生育时期干旱对花生根系生理特性及产量的影响

采用旱棚土柱栽培法,研究了不同生育时期干旱对花生根系生理特性及产量的影响。结果表明:干旱胁迫下,花生根系变长,直径变小,表面积增大,根尖数增多,根系活力下降,根系总吸收面积、根系活跃吸收面积增大,根干物质量、根冠比增大。不同生育时期相比,花针期和结荚期干旱对根系生长发育和根系活力的影响明显大于苗期和饱果期干旱,而根系总吸收面积和活跃吸收面积增幅显著低于苗期和饱果期,表明花针期和结荚期对干旱反应敏感;不同时期干旱明显降低了花生荚果产量,结荚期减产最大,其次为花针期和饱果期,苗期减产最小。     

花生不同类型品种根系生育特性研究

对5个类型的花生品种根系的生育特性进行了研究。结果表明．龙生型品种和中间型品种根长较长，而珍珠豆型品种根长最短；龙生型品种干物重最高，珍珠豆型品种最低；根系活力及SOD、CAT活性均表现为多粒型品种最高．中间型品种最低。     

地毯草对铝胁迫响应及临界浓度的研究

以地毯草为研究对象,利用水培法进行耐铝鉴定,初步研究不同铝浓度处理对地毯草坪用质量、叶色和枯黄率的影响。结果表明,不同处理浓度之间存在显著或极显著性差异,中等浓度(0.72、0.96、1.20 mmol/L)铝处理下,地毯草坪用价值明显优于低浓度(0、0.24、0.48 mmol/L)和高浓度的铝处理(1.68、1.92、2.16 mmol/L),呈抛物线形状;0.72 mmol/L铝处理最适宜地毯草的生长。其它高浓度或低浓度都抑制了地毯草的正常生长,从而导致地毯草草坪使用价值下降。通过建立回归方程,以枯黄率下降50%作为地毯草存活临界铝离子浓度,可得地毯草具有50%存活的临界铝离子浓度为2.04 mmol/L。