益于园林植物的稀土混合剂——瑞尔制剂

稀土是元素周期表中原子序数57—71的15个“镧系”元素和与“镧系”元素化学性质相似的抗、钇,共17个元素的总称。 稀土用途广泛,除了应用于钢铁、石油、化工、纺织、电子、医药等领域外,近年来也被广泛用于农业。作为一种高效微肥,稀土能增加作物叶绿素的含量和提高光合作用效率;促进植物对营养物质的吸收,施用稀土后作物体内氮、磷、钾的含量明显增加;能增强植物在逆境下的细胞膜稳定性,因此可提高作物的抗逆性,使常见病的发病率大大下降;可提高植物体内一些酶的活性,如淀粉酶、硝酸还原酶、固氮酶等,促进种子萌发和提高氮代谢水平。     

茶叶主要化学品质指标和茶树体部分微量元素的钙铝调控效应

以一年生茶树扦插苗为材料,采用水培法研究了添加钙铝对茶叶主要化学品质及茶树钙、铝、锌、铁吸收积累的调控效应.结果表明:(1)适量铝(10或20mg·L-1)有利于提高茶叶茶多酚、咖啡碱、黄酮、可溶性总糖和氨基酸的含量;添加钙可提高上述化学成分的含量,且在高铝浓度(30mg·L-1)下提高的幅度最大.(2)适量的铝可促进茶树对铝和铁的吸收和积累,而高浓度的铝(30mg·L-1)抑制茶树对铝和铁的吸收与积累;添加铝可降低茶树根对钙和锌的吸收,但适量添加铝不影响茎和叶对钙和锌的积累.(3)添加钙可提高茶树体钙的含量,降低铝和锌的吸收与积累,但对铁的吸收与积累没有明显影响.研究表明,铝和钙可调控茶叶化学品质含量和茶树体微量元素的吸收;合理控制茶园土壤铝积累,并适量补充钙可能有利于提高茶叶品质,创建生态高值茶园.     

植物内生菌促进宿主氮吸收与代谢研究进展

内生菌与植物共生能够提高宿主的氮吸收与氮代谢水平,这可能是由于内生菌在植物体内引发的多种效应的综合结果.植物内生菌能够通过促进植物根系发育和固氮作用为宿主植物提供更多的无机氮素;能够通过分泌多种胞外酶系如漆酶、蛋白水解酶等使宿主植物更好地利用有机氮素;能够提高宿主氮代谢关键酶如硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)等酶的活性;能够提高宿主植物激素水平和维生素含量从而促进宿主氮代谢;能够通过影响宿主植物氮代谢促进宿主植物分蘖、提高宿主植物叶绿素含量和光合速率等等.综述了国内外关于植物内生菌促进宿主氮代谢的相关报道,归纳了植物内生菌影响宿主氮素吸收与代谢的可能机制,并展望了关于植物内生菌促进宿主氮代谢机制方面的研究方向.     

硝酸镧和兰科菌根真菌互作对石斛生长和有效成分积累的影响

利用盆栽的方式研究了不同硝酸镧水平下接种OM真菌对石斛生长、根系活力、N、P、K等营养元素吸收以及有效成分积累的影响,并分析了根际硝酸还原酶和磷酸酶活性变化。结果表明,添加适量的硝酸镧有利于OM真菌侵染和菌根发育,促进石斛生长,包括地下和地上的生物量。在接种OM真菌时,同时添加5.0 mg·L-1的硝酸镧,石斛的生物量达到最大,为对照组的4.76倍。在适量的硝酸镧水平下接种OM真菌还可以提高根系活力,并促进N、P和K的吸收和利用,提高根际硝酸还原酶和磷酸酶的活性;显著提高蛋白质、多糖以及石斛碱的含量。硝酸镧与OM真菌互作能促进石斛生长和有效成分的积累,提高其药用品质。     

稀土元素对酥梨叶片氮、磷、钾及其同化能力的影响

本文报道了稀土元素对酥梨叶片中氮、磷、钾含量,叶绿素含量及其光合效率的影响。结果表明,稀土元素有效地促进树体对氮、磷、钾的吸收。其中对磷的促进作用更显著。同时,增加了叶绿素含量,提高了光合强度。从而,提高了果实产量和品质。     

油菜素内酯对水稻根系发育的调控作用

在油菜素甾醇(brassinosteroids,BRs)化合物中,油菜素内酯(brassinolide,BL)具有活性最高、广谱和无毒等显著特点,而且具有改良植物株型、提高抗逆性等功效。根系是植物吸收水分和矿质元素的主要器官,因此阐明油菜素内酯调控根系发育的遗传、生理和生化机制,有利于更有效地利用BRs激素,实现株型的定向设计。该研究利用叶面喷施的方法分析油菜素内酯对根系侧根、根毛发育的影响;利用植物显微技术分析油菜素内酯对根系侧根结构及发育的作用;利用高压液相色谱法检测油菜素内酯对根系内其他植物激素含量的影响;利用蛋白质组学技术鉴定受油菜素内酯调控的蛋白质,分析油菜素内酯调控根系发育的生化机制。研究表明,一定浓度的油菜素内酯促进种子根、侧根、根毛的发生;提高根系细胞分裂素和赤霉素含量;可能通过调控逆境相关蛋白质来提高植物的抗逆性。     

稀土元素对酥梨叶片氮、磷、钾及其同化能力的影响

本文报道了稀土元素对酥梨叶片中氮、磷、钾含量,叶绿素含量及其光合效率的影响。结果表明,稀土元素有效地促进树体对氮、磷、钾的吸收。其中对磷的促进作用更显著。同时,增加了叶绿素含量,提高了光合强度。从而,提高了果实产量和品质。     

褪黑素对玉米幼苗根系发育和抗旱性的影响

褪黑素是一种在生物体内广泛存在的吲哚胺类化合物,参与植物的多种生理和生化过程。近年来研究认为褪黑素可以不同程度地增强植物的抗逆性,但对其作用机理仍知之甚少。通过两种褪黑素的施用方法,详细研究了褪黑素对于玉米根系发育和抗旱性的影响。首先,采用水培根灌褪黑素的方法对玉米幼苗的根系和生长状况进行分析,结果表明施加褪黑素显著提高多种玉米幼苗根系参数,包括根长、根表面积、根体积和侧根数目等。其次,采用盆栽浸种褪黑素的方法,对叶片相对含水量、光合作用、抗氧化酶活性、地上部分生物量等进行测定,结果表明在干旱胁迫条件下,褪黑素浸泡种子的处理方式能够提高植株的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,增强抗氧化酶活性以及降低活性氧和丙二醛含量,证明褪黑素促进植物根系发育,减轻氧化损伤,缓解光合抑制,改善植物水分状况,从而提高植物抗旱性。     

硝酸镧和兰科菌根真菌对铁皮石斛生理特性的影响

利用盆栽的方式研究了不同硝酸镧水平(0、1.0、3.0、5.0和7.0mg·L-1)下接种兰科菌根真菌对铁皮石斛生物量、多糖和蛋白质合成的影响,并分析了叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的变化,以探讨硝酸镧和兰科菌根真菌对铁皮石斛生理特性的影响。结果表明:(1)添加适量的硝酸镧有利于菌根真菌侵染和菌根发育,提高铁皮石斛幼苗生物量。(2)在接种菌根真菌的同时添加5.0mg·L-1的硝酸镧,铁皮石斛的根重、茎叶重和总生物量均达到最大,分别是未添加硝酸镧以及未接种对照组的4.26倍、4.98倍和4.87倍,其菌根侵染率也高达92.8%;而且可显著提高叶片中叶绿素含量,并显著降低细胞内的丙二醛含量。(3)在适量(5.0mg·L-1)的硝酸镧水平下接种菌根真菌能促进铁皮石斛幼苗多糖和蛋白质的合成,并显著提高细胞内SOD、CAT和POD活性。研究认为,菌根真菌与适宜浓度硝酸镧(5.0 mg·L-1)联合使用能显著促进铁皮石斛菌根的形成,增强植株的生理活性和适应能力,提高其生物量和多糖等活性成分的积累,有效改善铁皮石斛的药用品质。     

丛枝菌根（AM）真菌对翅果油树幼苗根系的影响

采用接种和不接种(对照)丛枝菌根的方法对翅果油树幼苗在不同生长时期的形态、生物量、矿质元素含量及抗逆性等指标进行比较分析,以探讨丛枝菌根(AM)改善翅果油树在生态系统中的退化及濒危现状的机理.结果显示:(1)摩西球囊霉(Glomus mosseae)和脆无梗囊霉(Acaulospora delicata)与盆栽翅果油树苗木可形成菌根;菌根化苗木的形态及生物量等指标均与对照差异极显著,且与菌根侵染率呈显著正相关(P<0.05).(2)菌根使苗木根系体积增大、总吸收面积增加、根系的活跃吸收面积显著增加,且根系中活跃吸收面积比与磷、钾元素含量呈显著正相关(P<0.05).(3)苗木生长的盛期和末期,菌根化苗木根系过氧化物酶活性显著高于对照,而在生长后期却显著低于对照呈负相关(P<0.05);菌根化苗木根系多酚氧化酶活性显著高于对照(P<0.05),在苗木生长盛期酶活性最强,但接种不同菌种的苗木间差异不显著.研究表明,与不接种相比,接种菌根增加了翅果油树的根系吸收能力,提高了根系酶体系,有利于植物抵抗各种胁迫,对扩大翅果油树植物的分布区有重要意义.     

Effects of rare earth elements and REE-binding proteins on physiological responses in plants

Rare earth elements (REEs), which include 17 elements in the periodic table, share chemical properties related to a similar external electronic configuration. REEs enriched fertilizers have been used in China since the 1980s. REEs could enter the cell and cell organelles, influence plant growth, and mainly be bound with the biological macromolecules. REE-binding proteins have been found in some plants. In addition, the chlorophyll activities and photosynthetic rate can be regulated by REEs. REEs could promote the protective function of cell membrane and enhance the plant resistance capability to stress produced by environmental factors, and affect the plant physiological mechanism by regulating the Ca2? level in the plant cells. The focus of present review is to describe how REEs and REE-binding proteins participate in the physiological responses in plants.     

NaCl胁迫下羊草幼苗的生理反应及外源ABA的缓解效应

对ＮａＣｌ胁迫下羊草（Ａｎｅｕｒｏｌｅｐｉｄｉｕｍｃｈｉｎｅｎｓｅ）的生长、生理和代谢变化的研究表明,在Ｎａ＋胁迫下,羊草幼苗生长受抑,叶片细胞膜相对透性增大,体内脯氨酸累积增加,无机Ｎａ＋含量增多．叶绿素含量减少．外源ＡＢＡ处理可促进羊草对Ｋ＋吸收,抑制Ｎａ＋吸收,减轻Ｎａ＋毒害,增强膜稳定性、光合能力和渗透调节能力,并提高羊草生长代谢活性和叶绿素含量．     

保水剂和丛枝菌根真菌异形根孢囊霉对紫花苜蓿生长与抗旱性的影响

为探讨保水剂（super absorbent polymers,SAP）和丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对植物生长和抗旱性的影响,以紫花苜蓿Medicago sativa为供试植物,开展了温室盆栽试验。植物播种时设置土壤添加和不添加聚丙烯酰胺型SAP（BJ2101）处理,以及接种和不接种异形根孢囊霉Rhizophagus irregularis处理,通过称重法维持12%的土壤含水量（正常供水）,植物生长30d,各处理一半植物接受干旱胁迫（6%的土壤含水量）,另一半仍正常供水,持续30d后收获。结果表明,在干旱胁迫下,接种AMF显著增加了紫花苜蓿的植株干重,促进了植物对矿质元素的吸收,提高了叶片中叶绿素和脯氨酸含量,增强了植物的抗旱性。SAP抑制了R. irregularis对植物根系的侵染;与单接种AMF相比,SAP和AMF的联合施用降低了紫花苜蓿的生物量,影响了植物对矿质元素的吸收。本研究中,SAP和AMF的联合施用并没有表现出协同增效作用,这一方面可能是因为研究设定的土壤水分管理模式,另一方面SAP与AMF共同施用的适宜条件还需进一步探索优化。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生长及根部次生代谢物含量的影响

以山西道地药材黄芪一年生幼苗为试验材料,设置常规水分条件(CK)、轻度干旱胁迫(A1)、中度干旱胁迫(A2)、重度干旱胁迫(A3)4个不同处理,研究土壤干旱胁迫对黄芪生长及生理的影响。结果表明:黄芪茎叶快速生长集中在出苗后80—120d,以后生长减缓;当茎叶枯萎时,根中生物量短期快速积累。与常规水分条件相比,干旱胁迫处理显著降低了黄芪苗高及茎叶生物量,但对抗氧化能力、根系生长及次生代谢物积累产生了不同的影响。轻度干旱胁迫下SOD、POD、CAT 3种抗氧化酶活性升高,丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性降低,同时根长与根生物量增加、多糖与皂苷两种次生代谢物积累增多,黄芪药材的质量得到显著提高(P0.05);胁迫上升到中度、重度时,SOD酶活性逐渐降低,重度胁迫下低于对照,而POD及CAT酶活性、MDA含量、细胞膜透性均随胁迫增强而升高,相反,根长、根生物量、多糖与皂苷含量降低,导致黄芪药材的质量显著降低(P0.01)。综上表明,干旱胁迫下,SOD酶表现较为敏感,可能在清除活性氧中起主要作用;轻度水分胁迫能有效启动黄芪体内抗氧化酶系统和次生代谢,它们相互协作共同对抗胁迫对细胞产生的伤害,通过降低地上部分的生长,将营养物质优先运往根部,促进根产量及药材质量的提高。这一结论,可在黄芪多糖和皂苷次生代谢物定向培育的水分管理中加以利用。     

模拟岩溶旱钙土壤基质中AM真菌对玉米幼苗光合生长的影响

利用盆栽试验,探讨了AM真菌在模拟岩溶区干旱、高钙及其双重胁迫的土壤基质中对玉米幼苗光合生长的影响。结果表明:玉米幼苗的菌根侵染率在不同处理下的大小顺序为对照干旱双重胁迫高钙。无论接种与否,干旱、高钙及其双重胁迫均导致玉米幼苗生物量、净光合速率下降。未接种AM真菌条件下,玉米幼苗生物量在干旱、高钙及其双重胁迫下较对照分别低3.2%、63.7%、76.0%,净光合速率较对照分别低33.4%、86.9%、98.8%;接种AM真菌条件下,玉米幼苗生物量在干旱、高钙及其双重胁迫下较对照分别低16.3%、78.4%、80.2%,净光合速率较对照分别低9.7%、92.8%、91.7%。与同种条件下的非菌根植株相比,干旱及双重胁迫下的菌根植株生物量、叶绿素含量、光合蒸腾速率、最大光化学效率,以及P吸收均呈上升趋势;高钙胁迫下的菌根植株叶绿素含量、最大光化学效率有所增加,但生物量、光合蒸腾速率以及N、P的吸收未体现菌根促进效应。AM真菌与干旱及双重胁迫的交互作用对玉米幼苗的净光合速率影响显著,与高钙交互作用对玉米幼苗净光合速率无显著影响。AM真菌能够通过促进玉米幼苗N、P吸收及叶绿素含量增加,光化学效率、气孔导度增大,从而提高玉米幼苗光合作用能力促进生长。实验结果对岩溶生态系统中合理利用菌根技术及制定合理的农业生产措施具有重要的理论和实践意义。     

AHA1转基因拟南芥的抗铝性生理解析

AHA1基因是植物体内编码质膜H⁺ATPase的一个重要基因,参与植物的生长发育与抗逆胁迫反应.本文以AHA1转基因型及其野生型拟南芥为材料,研究了铝胁迫对拟南芥养分吸收、抗氧化胁迫和有机酸分泌的影响.结果表明：Al降低了拟南芥根系对N、K、Ca和Mg的吸收,但增加了根系对P的吸收,且AHA1转基因型拟南芥比野生型积累更多的P和较少的Al.铝胁迫诱导拟南芥抗氧化酶SOD和POD活性增加,转基因型与野生型之间没有明显差异.Al对拟南芥有机酸分泌具有明显的诱导作用,且AHA1转基因型分泌较多的有机酸.质膜H⁺ATPase的活性抑制剂钒酸盐对拟南芥有机酸分泌具有明显的抑制作用;而Zn²⁺、Mg²⁺可促进Al对拟南芥有机酸分泌的诱导,并部分恢复钒酸盐的抑制效应.说明AHA1基因通过增加拟南芥根系对P的吸收以及有机酸分泌,提高了植物的抗铝性.     

酸雨胁迫下,稀土元素对菠菜膜保护系统作用

利用盆栽实验,探讨了酸雨胁迫下对菠菜膜保护酶系统的防护效应,实验结果表明,单一酸雨处理会造成超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）,过氧化酶（ＣＡＴ）活性总体水平下降,其变化曲线呈“Ａ”形,并使过氧化物酶（ＰＯＤ）活性明显增加,施用稀土元素后酸雨胁迫下的植株叶片中ＳＯＤ,ＣＡＴ活性总体水平上升,变化曲线的峰值向酸度较大的方向移动,ＰＯＤ活性上升幅度减小,３种膜保护酶的活性与单一酸雨处理组相比,处在一种结稳定的状     

喷施硅对蒙古黄芪抗氧化酶活性以及产量和品质的影响北大核心CSCD

以蒙古黄芪为试验材料,设置大田随机区组试验,研究苗期、开花期和根茎伸长期叶面喷施不同浓度硅(500、1000、2000和4000 mg/L)对蒙古黄芪生长发育、抗氧化酶活性、药材产量和品质的影响,并检测施硅对黄芪白粉病、根腐病的防治效果,以揭示硅对增强黄芪抗病性、提升品质和产量的影响机理,为生产中蒙古黄芪的高效栽培提供理论依据。结果表明:(1)在不同生育时期,喷施不同浓度硅能增加蒙古黄芪株高、茎粗、株幅和叶绿素含量,促进蒙古黄芪生长,并以2000 mg/L硅处理效果较佳。(2)不同生育时期喷施硅能提高蒙古黄芪叶片SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活性,降低MDA含量,以开花期、根茎伸长期2000 mg/L硅处理较佳。(3)施硅能有效降低蒙古黄芪白粉病、根腐病的病情指数,当施硅浓度为2000 mg/L时防效均达到最高,并分别达到47.05%和39.08%。(4)施硅处理能有效提高蒙古黄芪单株干、鲜生物量、产量以及可溶性浸出物和黄芪甲苷含量等品质指标,并在2000 mg/L硅浓度处理下均达到最佳水平,此时可溶性浸出物和黄芪甲苷含量分别比对照显著提高了16.48%和31.96%。研究发现,叶面喷施适宜浓度硅可显著增强蒙古黄芪对白粉病、根腐病的抗性,促进植株生长,进而显著提高药材产量,改善药材品质,并以硅浓度为2000 mg/L时效果最佳。     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

盐胁迫下镧对水稻幼苗生长的保护效应

通过液培实验,研究水稻幼苗在盐胁迫下,镧对水稻幼苗的保护作用。结果表明：水稻幼苗植株在≤1．5％的盐浓度的盐胁迫下,10mg·L^-1镧能提高幼苗植株超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性;降低幼苗植株脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量和脯氨酸（Pro）的含量;减小质膜透性;提高叶片叶绿素含量和叶绿素a／b的比值;增强根系的活力,进而促进水稻幼苗的生长。10mg·L^-1镧对盐胁迫的缓解作用与盐浓度有关,随着盐浓度增大,镧的缓解作用将逐渐消失。分析表明,在≤1．0％和≥0．5％的盐浓度胁迫下,镧对水稻幼苗的生长存在更有效的防御机制,能够促进水稻幼苗的生长代谢。