水溶性有机物对黑麦草吸收铜的影响

采用水培试验,研究蚓粪及蚯蚓培养载体牛粪中水溶性有机物(DOM)对不同Cu2+浓度下(0、5、10 mg·L-1)黑麦草吸收Cu2+的影响.结果表明:随着Cu2+浓度的增加,黑麦草地上部、根干质量,以及根系的长度、表面积、体积和根尖数均逐渐下降;DOM显著增加了Cu2+处理下黑麦草地上部及根系生物量,促进了其根系的长度、表面积、体积和根尖数的增长.DOM降低了黑麦草地下部Cu2+浓度,促进了Cu2+从地下部向地上部的运输,显著增加了地上部Cu2+积累量.蚓粪DOM对黑麦草的影响优于牛粪DOM,并且供试高浓度DOM效果优 于低浓度.     

花生衰老进程的研究

通过对鲁花11号和辐8707 2个高产花生品种的衰老进程研究表明：花生衰老具有地上部（叶片）渐进衰老和整株衰老的双重特点。花生从始花至花后60d左右为地上部（叶片）渐进衰老期：此期主茎高、侧枝长、分枝数、主茎、侧枝绿叶数、叶面积、茎、叶干重迅速增加,并接近或达到最大值,主茎及侧枝基部叶片逐渐由下向上开始衰老死亡,饱果开始出现,根系活力、固氮酶活性逐渐升高至接近最大值,始花后60－90d为整株缓衰期,此期地上部茎叶生长基因停止,逐渐开始衰老死亡,主茎、侧枝绿叶数开始减少,生殖体（荚果）干重迅速增长,根系活力、固氮酶活性缓慢降低;始花后90d以后称为整株速衰期,此期主茎、侧枝绿叶迅速减少,地上部迅速衰老死亡,生殖体（荚果）干重缓慢增长,根系活力、固氮酶活性迅速降低。地上部（叶片）渐进衰老期与开花及大量荚果形成相对应,整株缓衰期伴随着荚果迅速增重,整株速衰期与荚果缓慢增重一致。     

黄芪幼苗对镉胁迫的生理响应机制

以我国传统药用植物黄芪(Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge)幼苗为材料,在水培条件下系统研究了不同程度Cd胁迫对黄芪生长发育、矿质元素吸收转运以及次生代谢产物积累的影响。25~200μmol·L^-1Cd处理显著抑制了黄芪幼苗根系和地上部的生长并引起了植株MDA含量的显著升高以及新生叶片光合色素含量的降低,表明Cd处理对黄芪幼苗造成了较为明显的伤害。植株中吸收的Cd主要积累在黄芪幼苗根系,而运输到地上部的Cd积累规律为顶端<中部<基部,显示出黄芪幼苗可以通过对Cd的区域化降低其在地上部新生组织的积累。Cd处理降低了植株对多种矿质营养元素的吸收和转运,但是Ca和Mg却分别在地上部顶端和基部出现了明显的含量升高,推测其可能与降低Cd在新生组织的毒害作用以及提高老叶的Cd耐性有关。此外,根系中4种异黄酮物质的含量在Cd处理下明显升高,黄芪皂苷Ⅰ-Ⅳ的含量则被Cd处理所降低,暗示着异黄酮而非皂苷类物质在黄芪幼苗根系应对Cd胁迫中发挥了积极作用。     

丛枝菌根真菌对砂培玉米幼苗根系特征、光合生理与镉累积的影响

【背景】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类重要的土壤微生物,能显著影响植物对镉(cadmium,Cd)的耐性与累积,但其对不同形态Cd胁迫的响应尚不清楚。【目的】探讨不同形态Cd胁迫下接种AMF对玉米(Zea mays L.)生长和Cd累积的影响。【方法】采用30 cm高的培养容器填装石英砂(0.2 mm),开展室内砂培玉米试验,研究溶解态和胶体态Cd (1 mg/kg)胁迫下,接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)对玉米幼苗生长、根系特征、光合生理及Cd累积的影响。【结果】双因素分析表明,AMF和Cd形态均对玉米生长(株高和生物量)、根系特征、光合生理(叶绿素含量和光合速率)与Cd累积量存在显著的影响,但二者之间没有显著交互作用。与未接种处理相比,接种AMF显著降低玉米株高、生物量、叶片叶绿素含量和光合速率,抑制玉米根长、根表面积、根体积和根尖数;同时增加了玉米根系Cd含量,但减少玉米地上部Cd含量以及地上部与根系Cd累积量;与胶体态Cd处理相比,溶解态Cd显著降低玉米的根长、根表面积、平均根系直径、根尖数和地上部Cd累积量,但增加了植株叶片光合速率、根系Cd含量和累积量。相关分析发现,玉米根长、根表面积和根尖数与地上部Cd含量呈显著或极显著正相关,与根系Cd含量呈极显著负相关。【结论】溶解态Cd比胶体态Cd对砂培玉米幼苗的毒害效应严重,而且接种AMF加重溶解态和胶体态Cd对玉米幼苗的损伤,但降低了植株对Cd的累积。     

不同镉水平下大麦幼苗生长和镉及养分吸收的品种间差异

利用水培试验研究了不同Cd水平下大麦幼苗的Cd和几种矿质元素吸收、积累、生长和生物学产量的品种间差异 .结果表明 ,1μmol·L-1Cd处理显著降低麦苗株高、绿叶数、叶绿素计读数、地上部和根系干重 ,显著抑制植株对Zn、Mn、Cu的吸收和累积 ;品种之间存在着显著差异 ,无芒六棱受抑制最为严重 ,米麦 114和浙农 1号表现出相对较强的抗性 .麦苗Cd含量和累积量品种之间也有显著差异 ,浙农 1号的Cd含量最高 ,米麦 114最低 .相关分析表明 ,麦苗生物学产量与地上部Cd含量、累积量及根系Cd含量呈显著负相关 ,其中与地上部Cd含量的相关性最强 ,与根系Cd累积量无显著相关 .     

锌和铁缺乏对枳生理指标、矿物质含量及叶片超微结构的影响

采用营养液培养法,研究了缺锌(0μmol·L-1 Zn2+)、缺铁(0μmol.L-1 Fe-EDTA)条件下柑橘砧木枳的生理胁迫反应.结果表明:1)锌、铁缺乏使枳生物量与根系活力均显著下降,叶片与根系中的SOD活性明显上升;叶片与根系中的POD活性在缺锌下显著增高,但在缺铁胁迫下显著降低;缺锌处理的根系CAT活性显著上升,但缺铁处理下的CAT活性与对照无显著差异.2)缺铁处理的根部K、Mg、P含量及缺锌处理的地上部K含量均显著降低;缺铁处理的根部和地上部Zn、Cu含量以及缺锌处理的根部Fe、Mn及地上部Mn含量均显著增高.3)叶肉细胞超微结构变化显著,缺铁胁迫下细胞器受损程度较重,如叶绿体、线粒体空泡化严重,叶绿体膜及类囊体片层模糊,质体小球明显增多,无淀粉粒;而缺锌处理时叶绿体基粒片层排列松散、数目明显减少,质体小球明显增多.     

施氮量和土壤灭菌对根结线虫侵染番茄根系的影响

设施蔬菜生产中,根结线虫病害频繁发生,严重威胁了设施蔬菜生产的安全性和可持续性.为了探究氮肥施用量和土壤灭菌对根结线虫侵染番茄根系的影响,采用二因素(施氮量和土壤是否灭菌)二水平完全随机区组设计,进行盆栽试验.施氮量分别为100和300 mg·kg-1,采用γ射线对土壤灭菌或不灭菌.结果表明:未灭菌条件下,与高氮处理相比,低氮处理单位根长和单位根干重的根结数分别减少了42.5%和30.4%,地上部干重和根干重分别增加了43.9%和31.4%,氮素农学利用效率提高4.3倍;对土壤进行γ射线灭菌,有效地消除了根结线虫对番茄根系的侵染,地上部干重增加了31.8%;适当减少氮肥施用量能显著降低根结线虫对设施番茄根系的侵染,促进番茄生长,提高氮素农学利用效率.     

硫水平对玉米氮、硫代谢特性及根系活性的影响

通过Hoagland营养液水培玉米,定量研究了供S水平对玉米根系活性和植株S、N代谢特性的影响．当玉米缺S时。玉米根系活性和叶片硝酸还原酶(NR)活性显著降低,植株冠／根比增大;根系与地上部对S、N的吸收均减少。S在根系和新生叶中分配相对减少、在衰老叶和茎鞘中分配相对增多;N在根系中分配增多,新生叶和完全展开叶中分配相对减少;植株蛋白质、蛋白氮、蛋白硫、无机硫的含量均显著降低,非蛋白氮比率增多,无机硫占总S的比率变小,全N／全S比增大;蛋白质中的N／S比在地上部无显著变化。而在根系中显著增大;根系对S缺乏的反应更为敏感．研究表明。缺S植株蛋白质含量与NR活性之间呈极显著正相关;S的缺乏或过量均影响玉米的N、S代谢;以根系作为S素营养诊断器官。以N／S比或无机S／全S比作为诊断指标较灵敏。正常条件下其数值分别为10．7和0．302．     

双色蜡蘑对黑松幼苗生长量及其根系形态的影响

为研究双色蜡蘑(Laccaria bicolor)对黑松(Pinus thunbergii)幼苗生长及其根系形态的影响,在营养杯培育条件下,用双色蜡蘑液体菌剂对黑松幼苗进行接种处理,接种第15、30、60、90、120天时取样,比较接种和未接种黑松幼苗的生物量、根系形态及根系分形维数的差异。结果表明:双色蜡蘑在黑松幼苗地上植株、地下根系的生长及其生物量的积累方面都表现出明显的促进作用。接种双色蜡蘑也显著改善了根系总长度、分支数、表面积、体积等参数和根系分形维数,并对地下根系生长的促进作用时间早于地上部分,且效应显著高于地上部分。接种双色蜡蘑第15~30天时对地上部分基本无影响,但对根系促进作用明显,而地上部分在第60天时开始表现出显著的生长效应。研究发现,双色蜡蘑能够成功定殖于黑松根部,促进黑松幼苗生长及其生物量的积累,同时显著促进根系总长度、分支数、表面积和体积增加,并使根系分形维数增大,表现出明显的促生作用,且对根系发育的显著促进作用早于地上部分。     

喀斯特土壤条件下丛枝菌根真菌侵染对任豆幼苗生物量分配和根系结构特征的影响

喀斯特地区土壤瘠薄,植被恢复困难,根系对幼苗生长发育起重要作用。丛枝菌根真菌(AMF)侵染可促进喀斯特植物干物质积累及提升抗逆能力,但AMF对喀斯特地区主要恢复树种根系侵染机制及影响的研究尚不够深入。本研究以喀斯特地区典型造林树种任豆(Zenia insignis)幼苗为试验材料,利用不同养分条件的喀斯特原生土壤开展盆栽试验,以摩西球囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)、根内球囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)和2种菌根真菌混合菌剂(mixture inoculation,Mi)进行接种,分析不同养分土壤条件下菌根真菌对任豆幼苗生物量分配和根系结构特征影响。结果表明:贫瘠喀斯特土壤条件下Fm处理根系侵染率最高,地上部生物量、根系生物量、总生物量、根尖数、分叉数、交叉数和投影面积较CK提高2.50、5.60、3.67、3.03、3.78、3.66和3.56倍;Ri处理对地上部生物量、根系生物量、总生物量、分叉数无显著影响,根尖数、交叉数、投影面积较对照降低46.59%、50.00%、38.60%;Mi处理地上部生物量、根系生物量、总生物量、分叉数、交叉数和投影面积较CK提高3.02、3.47、3.14、1.64、1.60和1.70倍,对根尖数无显著影响。较高养分喀斯特土壤条件下Fm处理根系生物量、投影面积较CK提高2.38、1.51倍,对地上部生物量、总生物量、分叉数和交叉数无显著影响,根尖数较CK降低22.82%;Ri处理根系生物量、总生物量、根尖数、交叉数和投影面积较CK提高2.29、1.37、1.31、1.29和1.66倍,对地上部生物量、根系分叉数无显著影响;Mi处理地上部生物量、总生物量、根尖数和投影面积较CK提高1.44、1.46、1.25和1.40倍,对根系生物量、分叉数和交叉数无显著影响。养分较低条件下,Fm侵染有利于任豆生物量提高和吸收性根系分化,有助于根系觅食养分和水分,促进植物生长;养分较高条件下,Ri促进根系结构特征改变,Fm促生效应减弱。低钙高磷养分条件下Ri表现出较强的促生作用;Fm生态适应性强,在促进植物根系获取土壤养分、水分及土壤空间拓展方面具有显著优势,可作为菌根真菌促进喀斯特地区植被恢复的优势菌种。     

四种景天属植物对锌吸收和累积差异的研究

采用营养液培养试验,比较研究了4种景天属植物对Zn的吸收、积累和运输特性.结果表明,东南景天(Sedum alfredii Hance)耐Zn毒的能力远强于珠芽景天(S. sarmentosum Bunge)、凹叶景天(S. bulbiferum Makino)和垂盆草(S. emarginatum Migo),其地上部和根系的干物质产量随着Zn浓度的增加而逐渐减少;当浓度≤40 mg*L-1时,东南景天的地上部和根系的干物质产量均随Zn浓度的增加而增加,其地上部Zn含量、积累量及其Zn运输速率均显著高于珠芽景天、凹叶景天和垂盆草;当Zn浓度低于80 mg*L-1时,东南景天地上部Zn含量随着营养液中Zn浓度的增加而增加,在80 mg*L-1浓度,其地上部Zn含量高达19.09 mg*g-1.东南景天的地上部Zn含量/根系Zn含量的比值大于1,而株芽景天、凹叶景天和垂盆草的地上部Zn含量/根系Zn含量比值小于1.东南景天是在我国首次发现的具有生物量大、生长速率快的一种新的Zn超积累植物.     

外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗氮素代谢的影响

以较为耐热的黄瓜品种‘津春4号’为试材,在人工气候箱中,采用石英砂培加营养液浇灌的栽培方式,研究了外源亚精胺( Spd)对高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗氮素代谢的影响.结果表明:短期高温胁迫处理,尤其是4h内,植株硝态氮含量降低而铵态氮含量升高;外源Spd预处理使幼苗体内硝态氮和铵态氮含量升高且硝酸还原酶(NR)活性增强.较长期高温胁迫处理下,幼苗根系中硝态氮含量升高但向地上部运输受阻,根系NR钝化,根系和叶片中铵态氮含量均显著升高;高温胁迫下喷施Spd,除进一步促进根系吸收硝态氮且向地上部运输外,根系和叶片NR活性亦有所升高,从较长期的效果看,外源Spd还具有防止铵态氮过度积累、促进幼苗体内氮素代谢趋于正常的作用.     

土壤湿度对香樟幼苗根系生长和构型的影响

以1年生香樟(Cinnamomum camphora)幼苗为试材,设置对照组(CK)、中度干旱处理(M)、重度干旱处理(S)三个处理,比较不同土壤湿度下香樟幼苗不同时期地上部分生长和根系构型,探究香樟幼苗根系对不同土壤湿度的适应性及其耐旱机制。结果表明,中度和重度干旱处理组的香樟根系及地上部分干物质积累、根系长度、根系表面积、根系直径和根尖数均显著小于对照组(P<0.05)。同时干旱显著增加香樟幼苗的根系拓扑指数,降低香樟根的分形维数和平均分枝角度(P<0.05)。可见土壤湿度程度及处理时间显著影响香樟根系的生长及在土壤中的布局。较低土壤湿度可显著抑制根长的延长、根表面积扩大和根的增殖,且随着土壤湿度的继续降低以及处理时间延长,香樟幼苗根系的生长受到水分亏缺的抑制作用加重,根系建成成本增高的同时,根系分枝的复杂性降低,根系必须通过朝着更陡、更深的方向生长伸长来提高水分吸收效率。建议在园林绿化工程养护过程中制定科学的水分管理策略,以满足香樟生长过程中对土壤水分的需要。     

四种景天属植物对锌吸收和累积差异的研究

采用营养液培养试验 ,比较研究了 4种景天属植物对Zn的吸收、积累和运输特性。结果表明 ,东南景天(SedumalfrediiHance)耐Zn毒的能力远强于珠芽景天 (S .sarmentosumBunge)、凹叶景天 (S .bulbiferumMakino)和垂盆草 (S .emarginatumMigo) ,其地上部和根系的干物质产量随着Zn浓度的增加而逐渐减少 ;当浓度≤ 40mg·L-1时 ,东南景天的地上部和根系的干物质产量均随Zn浓度的增加而增加 ,其地上部Zn含量、积累量及其Zn运输速率均显著高于珠芽景天、凹叶景天和垂盆草 ;当Zn浓度低于 80mg·L-1时 ,东南景天地上部Zn含量随着营养液中Zn浓度的增加而增加 ,在 80mg·L-1浓度 ,其地上部Zn含量高达 19.0 9mg·g-1。东南景天的地上部Zn含量 /根系Zn含量的比值大于 1,而株芽景天、凹叶景天和垂盆草的地上部Zn含量 /根系Zn含量比值小于 1。东南景天是在我国首次发现的具有生物量大、生长速率快的一种新的Zn超积累植物     

乔木根系和凋落物对南亚热带3种人工林土壤线虫群落的差异化影响

根系分泌物和凋落物为土壤食物网提供了基础的养分资源。然而,不同树种纯林和混交林地下根系和地上凋落物对土壤线虫群落的影响机制尚不清楚。2019年9月在广西凭祥热带林业实验中心选取格木(Erythrophleum fordii Oliv.)纯林、马尾松(Pinus massoniana Lamb.)纯林和格木×马尾松混交林3种林分类型,分别设置对照、阻断乔木根系、去除地上凋落物和阻断乔木根系并去除地上凋落物四组实验处理,于2021年3月对3种林分类型不同处理下的土壤线虫群落和土壤理化性质进行了调查。研究结果表明,无论哪种林分类型,阻断根系改变了土壤线虫群落的营养类群组成,显著降低了食真菌线虫相对多度,增加了植物寄生线虫相对多度;去除凋落物显著降低了土壤线虫密度、类群数、线虫通路比值和结构指数,增加了基础指数,表明去除凋落物降低了土壤食物网的稳定性。无论哪种林分类型,人工林中树木地下根系输入是构建土壤线虫群落营养类群组成的主要驱动因素,地上凋落物在维持土壤食物网稳定性方面发挥着重要的作用。此外,阻断根系和去除凋落物对混交林中土壤线虫群落没有显著的影响,表明含固氮树种的格木×马尾松混交林比人工...     

水稻根表铁膜吸附镉及植株吸收镉的动态

采用营养液培养法研究了Cd处理时间对有铁膜和无铁膜水稻根表吸附Cd及植株吸收Cd动态变化的影响.水稻根表铁膜由50 mg·L^-1 Fe^2＋（Fe₅₀）诱导形成.供试植株在含10 μmol·L^-1Cd的营养液中生长不同时间后收获.结果表明, 随Cd处理时间的延长,无铁膜和有铁膜处理水稻根表DCB-Cd含量均为先增加后减少,Cd处理2 h达到最高,之后逐渐下降并趋于稳定. 根系和地上部Cd含量均持续上升,Cd处理8 h前增加缓慢,8 h后增加幅度加大.有铁膜水稻根系和地上部Cd含量增加幅度均低于无铁膜水稻.有铁膜处理DCB-Cd含量、根系和地上部Cd含量均低于无铁膜处理.表明铁膜不影响水稻各部分Cd含量随时间的变化趋势;不同Fe处理之间根系和地上部Cd含量的差异可能与根系含Fe量有关.     

氮磷亏缺对小麦TaIPS基因表达的影响

为了解小麦高效利用土壤磷的分子机理和实现对小麦缺磷的分子诊断,以普通小麦(Triticum aestivum L.)小偃54为材料,克隆了5个受缺磷诱导的IPS基因,同源比较结果显示,小麦IPS基因属于典型的受缺磷条件特异诱导的TPSI1/MT4小基因家族.对小麦根系和地上部的半定量RT-PCR研究结果表明,与全营养处理对照相比,3叶期小麦幼苗经过缺氮、缺磷和氮磷同时缺乏处理8d后,缺磷显著增加了根系中3个TaIPS1(TaIPS1.1、TaIPS1.2和TaIPS1.3)基因和地上部TaIPS1.1基因的表达,中度上调了根系中2个TaIPS2基因(TaIPS2.1和TaIPS2.2)的表达,轻度上调了地上部TaIPS1.2和2个TaIPS2基因的表达.通过比较5个基因在根系和地上部对缺磷的响应,认为TaIPS1.1是一个较理想的用于诊断小麦植株磷素丰缺的基因.缺氮不仅降低了3个TaIPS1基因在根系中的表达,并抑制了IPS基因对缺磷的响应.这一研究结果预示了TaIPS基因对低磷胁迫的响应依赖于植株体内的氮素营养状况.     

镉胁迫下玉米幼苗生理生态的变化

用不同浓度Cd2 + 处理玉米种子 ,在室内常规培养 ,研究了种子萌发和幼苗生理生态的变化。结果表明 ,镉影响玉米种子的萌发和幼苗的生长。当Cd2 + 浓度高于 5 0mg·L-1时 ,显著抑制种子的发芽率 ;随Cd2 + 浓度的增加 ,根系长度和侧根数减小 ;在Cd2 + 浓度小于 5mg·L-1时 ,镉刺激苗高和根系及地上部干物质量增加 ,当Cd2 + 浓度超过相应浓度时 ,苗高和根系及地上部的生长量随Cd2 + 浓度提高而降低。镉胁迫下幼苗根系活力和叶绿素含量明显降低 ,根内丙二醛含量增加。镉影响玉米幼苗对矿质元素的吸收。根系和茎叶中Ca、Mg、Fe、Cu的吸收量随Cd2 + 浓度提高而增加 ,K、Zn的吸收量随Cd2 + 浓度提高而减少。     

磷亏缺对小麦TaIPS基因表达的影响

为了解小麦高效利用土壤磷的分子机理和实现对小麦缺磷的分子诊断,以普通小麦（Triticum aestivum L.）小偃54为材料,克隆了5个受缺磷诱导的IPS基因,同源比较结果显示,小麦IPS基因属于典型的受缺磷条件特异诱导的TPSI1/MT4小基因家族.对小麦根系和地上部的半定量RT-PCR研究结果表明,与全营养处理对照相比,3叶期小麦幼苗经过缺氮、缺磷和氮磷同时缺乏处理8d后,缺磷显著增加了根系中3个TaIPS1（TaIPS1.1、TaIPS1.2和TaIPS1.3）基因和地上部TaIPS1.1基因的表达,中度上调了根系中2个TaIPS2基因（TaIPS2.1和TaIPS2.2）的表达,轻度上调了地上部TaIPS1.2和2个TaIPS2基因的表达.通过比较5个基因在根系和地上部对缺磷的响应,认为TaIPS1.1是一个较理想的用于诊断小麦植株磷素丰缺的基因.缺氮不仅降低了3个TaIPS1基因在根系中的表达,并抑制了IPS基因对缺磷的响应.这一研究结果预示了TaIPS基因对低磷胁迫的响应依赖于植株体内的氮素营养状况.     

丘陵红粘土旱地冬小麦根系生长规律的研究

 对豫西丘陵红粘土旱地小麦根系生长规律进行的研究结果表明：初生根、次生根长度和根条数均随生育期后延而增加,根系最大入土深度可达340cm,根系生物量(Y,kg·hm-2的增长为5次曲线方程：Y＝495.195-40.980X+1.3530X2-0.014985X3+0.0000699X4+0.000000116X5,表现出越冬前和冬后至抽穗期两个增长高峰,各生育期根条数和根系生物量在土体中的分布均符合Y=ae-bx的由上到下的负指数递减方程;土壤含水量与根系生长的关系表现为,当土壤含水量低于16％时,根系和地上部分均不能正常生长,根系入土深度(Y,cm)和根尖处土壤含水量(X,％)的函数关系为：Y＝2.009e0.2204X;次生根的发生与主茎叶片数没有明显的对应关系,而与分蘖的发生相对应,根系干物质积累与地上部分干物质积累存在着正向协同关系;初生根条数增加可显著增加成穗数,次生根条数增加则主要对穗粒数和千粒重有促进作用;用叶面宝、磷酸二氢钾等微肥、激素浸种可有效增加根的数量和根系入土深度,促进根系干物质和地上部分干物质的积累,增加成穗数和穗粒数,显著提高小麦产量。