应用电子探针对植物根际和根内营养元素微区分布的探讨

用电子探针可检测出玉米、大豆根际和根内含有Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,K,Ca,Ti,Fe,Cu和Zn 13种元素。这些元素在根际土壤、粘液层和根组织内的含量分布有一定的规律性。除Si,Al,Ca,Fe在根际土壤中峰值较高外,Ti仅在土壤中达到可检测量;S,Fe和Zn富集在粘液层,Mg,P,Cl只在根组织内才有较明显的峰。这些规律可作为区分根—土界面的参考指标。K含量在根内明显高于根际土壤,并由表皮层到中柱径向增加;Ca则与K不同,且受植物种类的影响。     

水位变化对三峡库区消落带狗牙根种群营养特征的影响

为探讨三峡库区大尺度、反季节水位变化对消落带狗牙根种养元素吸收和分配特征的影响,分别测定了三个样带的营养元素含量。结果表明:根、茎、叶中大量元素含量顺序为NKP,中量元素含量顺序为CaSMg,微量元素为FeZnCuMn。根系对K、Mg、S、Fe、Mn、Zn的吸收均被促进,而对P和Ca的吸收被显著抑制,低水位根系对N、Cu的吸收也被显著促进。高水位茎和叶中N、P、K、Mg、S、Cu的含量呈降低趋势,Ca、Fe、Mn含量呈显著增大趋势,且茎中Zn含量也呈增加趋势。随着水位的降低N、P、K、Mg、S、Zn含量显著增加,在叶片中的含量显著大于根、茎,而Fe、Mn、Cu表现出主要向茎分布的趋势,且Ca在叶中的分配显著被抑制,而在茎中的分配被促进。随着水位降低新叶中N、P、K、Mg、S的含量明显高于老叶,而Fe、Ca、Mn、Zn和Cu则相反。随着分枝级数增大N、P、K的含量呈递增趋势,Ca、Cu、Fe、Zn呈递减趋势,而Mg、S含量呈"∨"形变化。因此,库区水位已导致消落狗牙根种群营养特征发生显著的变化。     

微波消解-FAAS法分析并比较旱芹(Apium graveolens L.)不同部位八种金属元素的含量

采用微波消解法处理旱芹根、茎、叶,并用火焰原子吸收法测定其中的Na、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu 8种金属元素的含量。结果表明:旱芹中富含人体必需的Na、K、Mg、Fe、Ca等元素,各元素在不同部位含量有一定差异。Fe元素在旱芹根中含量为883.57μg.g-1,明显高于茎和叶;Ca、Zn和Mn元素在旱芹叶中的含量分别为11 103.74,214.04,88.07μg.g-1,明显高于茎和根;K、Na和Mg元素在旱芹茎中的含量高于根和叶中,Cu元素含量在各部位差异不大。方法的加标回收率为96.8%～105.8%,相对标准偏差(RSD)≤3.36%。     

棘茎楤木不同器官营养成分初步研究

对棘茎楤木不同器官养分进行分析,结果表明,棘茎楤木叶片中可溶性蛋白质和可溶性糖含量分别达60.40,15.41 g/kg,是茎皮的3.4和2.9倍,是根皮的4.5和3.0倍.叶片齐墩果酸含量最高,达179.42 mg/kg,分别是茎皮和根皮的1.6和1.7倍.棘茎楤木不同器官营养元素平均含量总体表现为K＞Mg＞ Ca ＞Mn ＞Zn＞ Fe＞Na＞ Cu.根皮中K、Ca、Fe、Cu含量较高,而茎皮中的Mg、Mn、Zn含量高于根皮和叶,Na的含量以叶片为高.     

ICP-AES测定广西巴豆不同部位中的十种微量元素

高压密封消化罐消解法将晒干的广西巴豆的根、茎、叶、种子壳及种子进行消解,ICP-AES同时测定其中K、Cu、Fe、Zn、Ca、Mg、Mn、Al、Sr、Na元素的含量,该方法的加标回收率在90.2%～114%之间,RSD<5.57%,测定结果符合分析要求。结果显示,Mn、Mg、Ca在巴豆叶中含量最高,种子中则富含Zn、Cu、K、Na,在种子壳中Sr的含量最高,根中含量最高的是Al,而K、Cu、Fe、Zn、Ca、Mg、Mn、Al、Sr、Na十种元素在茎中分布均匀。     

油菜和玉米花粉粒中元素分布的研究

以油菜和玉米花粉为材料 ,应用扫描电镜及能谱仪技术对花粉中内外元素分布进行了初步研究。结果表明 :花粉粒萌发沟区与非萌发沟区 ,花粉壁与原生质内外的不同部位 ,Fe、Zn、Si、Al、Ca、P、S、Mg、K、Cl、Cu、Mn、Co及Ni1 4种元素组成有很大差异 ;两种花粉的萌发沟区都未检测出Fe元素 ,而非萌发沟区的Fe元素相对含量为 1 .1 2 %～ 3 68% ;花粉壁中比花粉原生质中更富含Si,Ca,K ,Cl等元素。本项研究为蜜源植物花粉的开发和利用提供了有价值的资料。     

油菜和玉米花粉粒中元素分布的研究

以油菜和玉米花粉为材料,应用扫描电镜及能谱仪技术对花粉中内外元素分布进行了初步研究。结果表明：花粉粒萌发沟区与非萌发沟区,花粉壁与原生质内外的不同部位,Fe、Zn、Si、Al、Ca、P、S、Mg、K、Cl、Cu、Mn、Co及Ni 14种元素组成有很大差异;两种花粉的萌发沟区都未检测出Fe元素,而非萌发沟区的Fe元素相对含量为1.12%～368%;花粉壁中比花粉原生质中更富含Si,Ca,K,Cl等元素。本项研究为蜜源植物花粉的开发和利用提供了有价值的资料。     

盐胁迫对沙枣幼苗不同部位矿质元素含量的影响

沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)是我国北方生态脆弱地区造林绿化的一个先锋树种,为进一步揭示其耐盐生理机制,本文采用温室水培方法,研究了0(CK)、100和200mmol·L-1NaCl胁迫下沙枣实生幼苗不同部位(根、茎、叶和地上部分)Na、Cl、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、NO_3~--N、SO_4~(2-)-S、P等11种主要矿质元素含量、含量比值以及转移系数的变化。结果表明:(1)与对照相比,盐胁迫沙枣幼苗根、茎、叶以及地上部分Na和Cl含量急剧增加,转移能力显著降低。200 mmol·L-1盐胁迫植株根、茎、叶和地上部分离子含量分别为对照的16.2、7.2、9.6和8.7倍(Na)以及4.8、2.7、3.7和3.4倍(Cl),Na和Cl转移系数分别为对照的53.6%和69.6%。根系成为Na和Cl含量最高的器官,200 mmol·L-1盐胁迫幼苗根Na含量分别是茎、叶Na含量的4.3和2.9倍,根Cl含量分别是茎、叶Cl含量的3.7和1.5倍;(2)盐胁迫沙枣幼苗根、茎、叶和地上部分K、Ca、Mg、Fe、Cu、NO_3~--N、SO_4~(2-)-S、P含量均低于或显著低于对照,K/Na、Ca/Na、Mg/Na比值均大幅低于对照,而Mg、Fe、Cu、SO_4~(2-)-S、P的转移系数则不同程度的高于对照;(3)Ca和Mn的转移系数随着盐胁迫浓度的升高而依次显著升高,K和Ca的转移系数始终维持在较高水平(分别为1.07~1.14和1.03~1.42),且植株体内的K、Ca和Mn优先向叶片分配。综合分析推测,沙枣耐盐主要是通过根系对Na和Cl的聚积与限制作用以及茎有效地限制Na向功能叶片运输来实现的,同时也与沙枣具有较强的K、Ca和Mn转移能力有关。     

小麦籽粒不同部位的矿质元素组成与其含量差异

采用X-射线能谱仪测定非糯与糯性等品种小麦籽粒不同部位的矿质元素组成(H和He元素除外)和含量的结果表明:小麦籽粒中除含有大量C、O外,皮层富含K、P、se,其次是Cl、Si、S、Mg和Ca等;糊粉层富含P、K和Mg,其次是Si、Se、S、Ca、Cl和Fe等;胚乳层中相应的矿质元素含量比皮层和糊粉层低。不同品种籽粒各部位的矿质元素含量存在遗传性差异。据此认为籽粒磨成粉时应减少糊粉层的损失,以提高面粉的矿质价值。     

红花对土壤矿质元素的吸收和积累

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)检测红花不同部位和时期以及栽培土壤中K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Cr、Cd、Pb、Ba、Ni和Al元素的含量。结果表明:红花各部位矿质元素含量差异明显。在红花各不同部位中K、Fe、Zn元素在幼苗中含量最高,Ca、Mg元素在成熟叶中含量最高,Cu元素在种子中含量最高;而K和Ca元素在种子中含量最低,Mg、Fe、Cu和Zn元素分别在花、茎、成熟叶和茎中含量最低。红花的幼苗和花对K元素吸收积累明显,幼苗和种子对Cu元素吸收积累明显,Ca元素在成熟叶中积累较多,相应元素含量远比土壤中相应的元素含量高。红花对土壤不同矿质元素的吸收利用差异较大,在长期栽培红花的土壤中应注意对吸收利用多的元素结合施肥进行补充。     

Mineral element distribution in organs of dual-toxin transgenic (Bt+CpTI) cotton seedling

Abstract

Being a new cultivar, the physiology of transgenic cotton, especially dual-toxin transgenic (Bt+CpTI) cotton, is not yet completely understood. Twelve elements in three organs of dual-toxin transgenic cotton seedlings were analyzed by ICP-MS. The distributions of the 12 elements were substantially different from those of non-transgenic cotton. In particular, the contents of B, Mg, P, K and Ca were the highest in leaves, while those of Si, Fe, Rb and Cu were the highest in roots; other elements had similar contents in the two organs, which were higher than those in the stem. Compared with non-transgenic cotton, the 12 elements could be classified into four groups according to their contents and distributions in the three organs: (a) P, K and Cu: their contents in transgenic cotton were remarkably lower, especially contents of P and K in leaves that were one times lower than those in leaves of non-transgenic cotton; (b) B, Mg and Mo: their contents in leaves and roots of transgenic cotton were higher, but lower in stems, compared with non-transgenic cotton; (c) Si, Mn, Fe, Rb and Zn: compared with non-transgenic cotton, these were lower in leaves and stems, but higher in roots of transgenic cotton; and (d) Ca: compared with non-transgenic cotton, its content was higher in all three organs of the transgenic counterpart. The decrease in soluble proteins and the expression of Bt and CpTI genes could be responsible for these changes. Further studies are needed to verify this hypothesis.     

微波消解ICP-AES法测定糙苏不同部位中的微量元素

利用微波消解电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)法测定野生中药糙苏根、茎、叶、花和籽中钠、钾、钙、铁、锌、镁、锰、铜、镍、钼、铅和镉的含量,并进行了分析比较。糙苏不同用药部位的微量元素含量存在差异,其中钠、钾、钙、铁、镁在根、茎、叶、花和籽中的含量均较高,锌、锰、铜、镍、钼的含量较少,铅和镉只在根和茎中痕量存在,结果表明糙苏中含有大量人体必需的微量元素,可为进一步探讨糙苏中元素含量与其药效的相关性提供科学的理论依据。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物营养元素含量分配格局研究

在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林中,植物叶片营养元素含量为Ｎ ０．９４６％－２．５３５％,Ｐ ０．０３０－０．１２７％,Ｋ ０．６１４％－１．８３３％,Ｃａ ０．４４２％－１．９９５％,Ｍｇ ０．０２４％－０．１８８％。叶片各营养养元素间相关性较差,仅Ｐ与Ｍｇ及Ｍｇ与Ｋ之间存在显著的线性相关。叶片Ｎ元素平均含量在各层中的序列为：乔木Ⅲ〉乔木Ⅱ〉乔木Ⅰ〉灌木〉藤本〉草本;其它营养元素浓度随层次分配的规律性     

Evaluation of Populus and Salix continuously irrigated with landfill leachate I. Genotype-specific elemental phytoremediation

There is a need for the identification and selection of specific tree genotypes that can sequester elements from contaminated soils, with elevated rates of uptake. We irrigated Populus (DN17, DN182, DN34, NM2, NM6) and Salix (94003, 94012, S287, S566, SX61) genotypes planted in large soil-filled containers with landfill leachate or municipal water and tested for differences in inorganic element concentrations (P, K, Ca, Mg, S, Zn, B, Mn, Fe, Cu, Al, Na, and Cl) in the leaves, stems, and roots. Trees were irrigated with leachate or water during the final 12 wk of the 18-wk study. Genotype-specific uptake existed. For genera, tissue concentrations exhibited four responses. First, Populus had the greatest uptake of P, K, S, Cu, and Cl. Second, Salix exhibited the greatest uptake of Zn, B, Fe, and Al. Third, Salix had greater concentrations of Ca and Mg in leaves, while Populus had greater concentrations in stems and roots. Fourth, Populus had greater concentrations of Mn and Na in leaves and stems, while Salix had greater concentrations in roots. Populus deltoides x P. nigra clones exhibited better overall phytoremediation than the P. nigra x P. maximowiczii genotypes tested. Phytoremediation for S. purpurea clones 94003 and 94012 was generally less than for other Salix genotypes. Overall, concentrations of elements in the leaves, stems, and roots corroborated those in the plant-sciences literature. Uptake was dependent upon the specific genotype for most elements. Our results corroborated the need for further testing and selecting of specific clones for various phytoremediation needs, while providing a baseline for future researchers developing additional studies and resource managers conducting on-site remediation.     

根结线虫对文冠果苗木根系结构与生长及矿质养分分布特性的影响北大核心CSCD

以根结线虫侵染的文冠果一年生苗木为材料,观察分析苗木根系的形态和显微结构,植株生长发育以及主要矿质养分在苗木中的分布特性,并分析不同矿质元素与线虫侵染的关联关系,以揭示根结线虫对文冠果苗木生长发育的影响机制。结果表明:(1)受根结线虫侵染的文冠果苗木根系形成根结,依据根结发生程度分为0(对照,正常植株)、2、3、4级;与对照相比,具有根结的文冠果苗木根系解剖结构特征主要表现为皮层相对较厚,木质部排列扭曲,导管较少,射线数目较少且分布不均匀;韧皮细胞内含物明显较多;多个巨细胞及细胞空腔主要存在于韧皮部。(2)具根结的苗木株高和地径较对照均增加,且株高增幅达显著水平(P<0.05)。(3)具根结苗木根、茎、叶部位的N、P含量均较对照下降,根部降幅达显著水平(P<0.05),其中具2~4级根结的根部N含量分别较对照显著下降7.8%、16.0%和29.5%,P含量分别显著下降15.6%、7.1%和43.3%;根部Fe含量、Zn含量显著上升,2~4级根结根系中Fe含量较对照分别增加1.56倍、0.81倍和3倍,Zn含量分别增加1.11倍、1.56倍和1.78倍;具3和4级根结的苗木根系中K含量较对照显著增加(P<0.05),具2和4级根结的苗木叶片中K含量较对照分别显著下降61.5%和47.0%。(4)苗木根部、茎部N元素含量对于根结线虫侵染的响应最明显,且其含量随侵染程度的增大而降低,叶部Mg元素含量与根结线虫侵染率、K元素含量与整株苗木生物量均呈显著负相关关系(P<0.05)。该研究为根结线虫对文冠果苗木养分吸收利用及运转的影响提供了一定的理论依据。     

Distribution of nutrients and phytotoxic metal ions in the soil and in two forest floor plant species of a beech (Fagus sylvatica L.) stand

In a beech (Fagus sylvatica L.) stand in north-west Germany vegetation of two transects (25m:1m and 20m:1m) was mapped and contents of macronutrients (Ca, Mg and K), micronutrients (Fe, Mn, Zn and Cu), and potentially phytotoxic metals (Pb, Cd, Ni and Al) were measured in different soil compartments and in roots, rhizomes, stems and leaves of two forest floor plant species (Mercurialis perennis L. and Polygonatum multiflorum L.). NH₄Cl extractable cation contents, pH and other soil variables were also determined.The highest macronutrient contents could be found in the leaves of M. perennis and P. multiflorum. Heavy metals and Al accumulated in the roots. Correlation analysis suggests a considerable translocation of Zn and Cd between below- and above-ground organs of both investigated forest floor plants. No significant correlation was found between the contents of the other elements in the below- and above-ground parts.Available data indicate a considerable uptake by the plants not only of nutrients, but also of heavy metals from the upper mineral soil. Amounts of heavy metals and Al solubilized in the presence of NH₄Cl increased with decreasing pH, whereas levels of soluble Ca and Mg were maximal at high pH-values of the extracts. It can be concluded that element uptake in the investigated plants is indirectly controlled by the pH of the upper mineral soil.     

EGTA对Cd胁迫下蓖麻Cd积累和营养元素吸收的影响

以‘淄蓖麻5号’蓖麻品种为材料,通过盆栽试验研究了重度Cd土壤污染（100 mg·kg^-1）条件下,不同浓度（0、0.5、1.0、2.0 mmol·kg^-1）外源螯合剂——乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)对蓖麻植株生长、Cd积累和营养元素吸收的影响,探讨外源螯合剂调控Cd污染土壤上植物生长和修复效应。结果显示：（1）在Cd胁迫下,土壤中外源添加0.5~2.0 mmol·kg^-1EGTA使蓖麻根系鲜、干重比不添加EGTA对照不同程度降低,但植株总干重没有受到显著影响。（2）外源EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,2.0 mmol·kg^-1的EGTA处理使蓖麻叶片Cd 含量显著增加了41.34倍;与不添加EGTA对照相比,外源EGTA处理蓖麻叶片中Cd积累量随添加EGTA的浓度增加而显著大幅度增加14.0~45.6倍,占相应植株总积累量的36.89%~58.63%,而茎中Cd积累量增加幅度较小,根中Cd积累量则显著降低。（3）Cd胁迫条件下,外源EGTA对蓖麻各器官矿质元素含量的影响不一,EGTA促进K向蓖麻地上部的转运,同时抑制Mg向植株地上部转运;随土壤添加的EGTA浓度提高,蓖麻植株对Ca吸收表现为低促高抑,叶片Zn含量和植株Cu含量逐渐增加,叶片和根系Fe含量及植株各器官Mn含量显著增加。与无Cd胁迫对照相比,EGTA在提高植株Cd积累的同时,降低了根系对K的吸收。研究表明,Cd胁迫显著抑制了蓖麻植株的生长,适宜浓度的外源EGTA对Cd的这种抑制有显著的缓解作用;外源EGTA改变了Cd在蓖麻根、茎、叶中的积累分布情况,提高了Cd从根系向地上部,尤其是向叶片的转移能力,从而强化了蓖麻对Cd污染土壤的修复效率;在采用EGTA强化植物修复Cd污染土壤时,应适量增施K肥以保证植株的正常生理代谢。     

外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗生长和离子平衡的影响

研究了在缺镁胁迫下,外源NO对缺镁玉米幼苗生长、根系活力和离子含量的影响。结果表明,缺镁胁迫使玉米幼苗株高、根长和干鲜重下降,根系活力降低,N元素在地上部和根部分配失调,新叶和老叶中Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Mn2＋等离子含量下降,Ca2＋、K＋、Zn2＋等离子含量上升。根中Mg2＋离子含量下降,Ca2＋、K＋、Zn2＋、Cu2＋、Fe3＋、Mn2＋等离子含量上升。用100μmol·L-1一氧化氮供体硝普钠（SNP）处理后,玉米幼苗株高、根长、干重和鲜重均提高,根系活力增强,改善了N代谢,新叶中Ca2＋、K＋和Zn2＋等离子含量下降,Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋和Mn2＋等离子含量提高,老叶中Mg2＋、Ca2＋、K＋和Zn2＋等离子含量下降,Cu2＋、Fe3＋和Mn2＋等离子含量提高,根中Mg2＋、Ca2＋、K＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe3＋和Mn2＋离子含量均下降。实验结果表明,NO保护玉米幼苗免受缺镁胁迫的影响。