缺磷或缺铁引起白羽扇豆锰中毒的机理

白羽扇豆在缺磷或缺铁条件下均有排根形成,并且根系还原力显著增加。缺磷、缺铁根系还原力在高峰期分别高于对照。缺磷与缺铁根系还原力高峰不仅出现的时期不同,而且还原力增加部位也不一样。缺磷处理的排根区具有很高的还原力,缺铁处理还原力较高的部位是在主根和侧根的根尖以及排根区。由于Ｍｎ４＋比Ｆｅ３＋更易被还原,致使根系还原力提高促使根际大量锰被还原,这是缺磷和缺铁造成白羽扇豆锰中毒的主要原因之一。     

缺磷白羽扇豆排根与非排根区根尖分泌有机酸的比较

采用根系分泌有机酸原位收集方法及市郊液相色谱技术分析了供磷及缺磷后不同时间白羽扇豆（Ｌｕｐｉｎｕｓ ａｉｂｕｓ Ｌ．）非排根区根尖和排根分泌有机酸的种类和数量,以及相应的根尖、排根组织,茎木质部、韧皮部汁液中有机酸含量的变化。结果表明：⑴缺磷能够诱导白羽扇豆要系产生大量排根,根系的有机酸分泌量也明显增加。⑵无论在供磷或缺磷条件下,排根与非排根区根区根尖组织中的有机酸种类相同,但排根主要分泌柠檬酸和     

缺磷白羽扇豆排根与非排根区根尖分泌有机酸的比较

采用根系分泌有机酸原位收集方法及高效液相色谱技术分析了供磷及缺磷后不同时间白羽扇豆(LupinusalbusL .)非排根区根尖和排根分泌有机酸的种类和数量 ,以及相应的根尖、排根组织 ,茎木质部、韧皮部汁液中有机酸含量的变化。结果表明 :(1)缺磷能够诱导白羽扇豆根系产生大量排根 ,根系的有机酸分泌量也明显增加。 (2 )无论在供磷或缺磷条件下 ,排根与非排根区根尖组织中的有机酸种类相同 ,但排根主要分泌柠檬酸和苹果酸 ,而非排根区根尖主要分泌苹果酸和乙酸。 (3)缺磷后非排根区根尖分泌苹果酸的量增加 ,至第 17天达到高峰 ;排根开始分泌柠檬酸的时间相对较晚。缺磷后排根分泌柠檬酸的量随缺磷时间的延长不断增加。 (4 )在缺磷的排根与非排根区根尖组织和茎木质部伤流液中含有大量柠檬酸和苹果酸 ,但在茎韧皮部汁液中则几乎检测不到这两种有机酸。上述结果表明 ,尽管排根和非排根区根尖组织中的有机酸种类相同 ,但它们向外分泌的有机酸种类不同。缺磷后排根及非排根区根尖增加向外分泌的有机酸主要在根中合成     

6-BA对缺磷白羽扇豆排根形成和有机酸分泌的影响

缺磷条件下白羽扇豆能够形成排根,并增加有机酸分泌.但上述过程的调节机制尚不清楚.该文的结果表明,使用外源6-BA不影响缺磷白羽扇豆的生长和磷在体内的分配,但明显抑制了根簇的形成和有机酸分泌.经低浓度6-BA(10-8 mol/L)处理后转移至不含6-BA的缺磷营养液中继续培养的植株,其根簇形成和有机酸分泌得到恢复,甚至超过未经6-BA处理的缺磷植株;但高浓度6-BA(10-7 mol/L)对根簇形成和有机酸分泌的抑制作用不可恢复.对6-BA影响缺磷的白羽扇豆排根形成和有机酸分泌的可能机制进行了讨论.     

子叶磷在白羽扇豆缺磷适应性反应中的作用

实验用液体培养的方法,对比分析了在不同供磷条件下,白羽扇豆子叶中的磷对植物生长发育的影响,以及排根和根尖中有机酸积累和分泌的作用,结果表明,子叶中的磷能使白羽扇豆在完全缺磷２３d的环境中,不仅没有使干物质的积累减少,反而使干物质的积累略有增加,相反,如果没有子叶磷的供给,则使白羽扇豆在缺磷环境中产生强烈的抗胁迫反应,表现在干物质的积累明显下降,根系能产生大量的排根,排根能积累和分泌大量的柠檬酸,而根尖能积累和分泌萍果酸,在整个缺磷反应过程中,根尖中苹果酸的分泌要早于排根可柠檬酸的积累和分泌。     

磷和外源生长素对白羽扇豆(Lupinus albus L.)根形态和生理特性的影响

白羽扇豆(Lupinus albus L.)对磷和生长素表现出高度的根系形态和生理可塑性反应, 然而磷和生长素如何调节根形态和生理特性以及它们对根形态和生理的交互效应尚不清楚. 本研究通过水培实验旨在评价磷(0或250 μmol/L)和生长素(10^-8 mol/L NAA)对白羽扇豆根特性的影响及其交互效应. 结果表明, 缺少磷和生长素施用均明显改变了白羽扇豆的根形态(主根长度减少、一级侧根数目增加和排根大量形成)和生理特性(质子释放、柠檬酸分泌和酸性磷酸酶活性增加). 外源生长素的施用增加了缺磷白羽扇豆根系的响应度和敏感性. 磷和生长素对白羽扇豆根系形态和生理具有明显的交互作用. 主成分分析表明, 磷解释了根特性64.8%的信息, 而生长素解释了21.3%的信息, 表明磷供应对白羽扇豆根特性的影响比外源生长素施用更为重要. 白羽扇豆能够通过协调根系形态和生理对外部刺激(如缺磷和施用生长素)作出应答, 以及优化根形态和生理之间的关系从而最大化获取磷素资源.     

缺铁敏感度不同的大豆品种对缺铁的适应机制

与供铁处理相比,对缺铁敏感的大豆品种“哈８３”幼苗在缺铁胁迫和上根际没有酸化现象,根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力也没有明显增强。但抗缺铁的大豆品种“８７０１”幼苗根际则严重酸化,根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力显著增强;加入能抑制根系Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶活性、减弱根际酸化作用的Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶抑制剂正钒酸钠会降低根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力;说明根际酸化与根系还原Ｆｅ（Ⅲ）能力相互联系,初步证实根细胞原生质膜Ｈ＾     

缺磷条件下白羽扇豆排根发育与生长素及miR164的关系

以缺磷条件下白羽扇豆为材料,观察了外源生长素NAA和生长素运输的抑制剂NPA 对白羽扇豆排根形成及其活性的影响,同时运用基因芯片与RT-PCR的方法分析了生长素信号转导途径中转录因子NAC1以及调控NAC1表达的上游microRNA164(miR164)在不同发育阶段排根中的表达变化,以探讨白羽扇豆在缺磷时排根形成与发育的调控机制.结果表明,缺磷胁迫下排根大量形成与生长素及其运输有关,排根NAC1的表达在初生阶段上调,成熟后下调,并受其上游的miR164的负调控,而排根衰老后则上述基因的表达都减弱.研究发现,在缺磷诱导的排根发生至发育成熟过程中,miR164、NAC1、生长素与排根发育之间很可能组成了一个级联系统,从而控制排根的发生与发育.     

排根的形成及其所分泌的有机酸的调节

排根是在磷、铁、氮等养分缺乏条件下形成的一种特殊根系结构,能够形成排根的植物种类有限.不同植物排根分泌的有机酸种类和数量可能不同,如在缺磷条件下白羽扇豆的排根所释放的柠檬酸可达植物总干重的23%,使根簇周围的柠檬酸浓度达50～90 μmol*g-1土壤.这是一种防止胞质过度酸化以及柠檬酸过度积累而超过液泡储存能力的解毒机制.其分泌可能受阴离子通道的调控.     

缺铁敏感度不同的大豆品种对缺铁的适应机制

与供铁处理相比,对缺铁敏感的大豆品种“哈８３”幼苗在缺铁胁迫条件下根际没有酸化现象,根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力也没有明显增强。但抗缺铁的大豆品种“８７０１”幼苗根际则严重酸化,根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力显著增强;加入能抑制根系Ｈ＋－ＡＴＰ酶活性、减弱根际酸化作用的Ｈ＋－ＡＴＰ酶抑制剂正钒酸钠会降低根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力;说明根际酸化与根系还原Ｆｅ（Ⅲ）能力相互联系,初步证实根细胞原生质膜Ｈ＋－ＡＴＰ酶和缺铁诱导的还原酶相互偶联的假说。     

大豆根系质外体铁库的累积及其在缺铁时被利用的规律

采用营养液培养法研究了在不同程度的缺铁条件下,大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒｒ．）根系质外体铁库累积与利用的规律,及其在缓解植物缺铁胁迫方面的作用。结果表明,缺铁处理下,大豆根系质外体铁库不断被再利用直至枯竭,根系还原力与过氧经物酶活性呈升降有序的周期性变化,从而一定程度上缓解缺铁胁迫,延缓植株缺铁症状的出现,新叶叶绿素和活性铁含量缓慢下降,而低铁条件下（供应１０＾－６ｍｏｌ／ＬＦｅＥＣ     

部分根系供磷对黄瓜根系和幼苗生长及根系酸性磷酸酶活性影响

通过分根处理研究了部分根系供磷结黄瓜幼苗生长、植株体内的含磷量及根系酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,２０％根系缺磷（１条根所磷,４条根系地上部的生物量分别是正常生长植株的１．３９倍和１．２１倍。２０％根系缺磷,唯心论促进其它供磷系对磷的吸收。分根处理后,２０％根系缺磷不影响植物对磷营养的需要,但却表现出了Ｒ／Ｓ比增大的典型缺磷反应,说明植物感应缺磷根系起飞丰比地上部更为重要的作用。分根处理后不供磷     

部分根系供磷对黄瓜根系和幼苗生长及根系酸性磷酸酶活性影响

通过分根处理研究了部分根系供磷对黄瓜幼苗生长、植株体内的含磷量及根系酸性磷酸酶活性的影响。结果表明 ,2 0 %根系缺磷 (1条根缺磷 ,4条根供磷 )可以促进根系及植株地上部的生长 ,其根系及地上部的生物量分别是正常生长植株的 1.39倍和 1.2 1倍。2 0 %根系缺磷 ,还可以促进其它供磷根系对磷的吸收。分根处理后 ,2 0 %根系缺磷不影响植物对磷营养的需要 ,但却表现出了R/S比增大的典型缺磷反应 ,说明植物感应缺磷根系起着比地上部更为重要的作用。分根处理后不供磷根系的酸性磷酸酶活性显著高于供磷根系的酸性磷酸酶活性 ,并且根系的酸性磷酸酶活性只与根系的含磷量显著相关 ,与地上部的磷营养状况关系不明显。这说明 ,缺磷条件下 ,黄瓜植株根系分泌酸性磷酸酶活性的增高 ,是黄瓜根系对低磷胁迫的适应性机理 ,而不是地上部改善体内磷营养的调控机理。     

磷铁锌缺乏时植物根系泌H~ 量增加原因的浅见

化学肥料生产使用后,作物产量得到了大幅度的提高,致使人们常常采用施肥等措施改良培肥土壤,以满足作物高产的需要,但这种“石油农业’咖速了能源的消耗和对环境的污染。因此,60年代后,利用作物对贫瘠土壤的适应性,充分发掘土壤和肥料中养分的利用潜力受到了越来越多的重视。对植物缺铁、缺磷等条件下的营养生理特性进行了较多的研究。其中根系分泌物是研究的焦点之一‘’“,在根系分泌物中,根系泌H“量增加引起生长介质或根际土壤酸化又成为人们最关注的问题。已知供应NH。N源以及缺磷、缺铁、缺锌等可使植物根系泌H“量增加［…     

小麦根系接受缺磷信号的部位（简报）

用局部供磷法研究小麦根系接受外界缺磷信号位点的结果表明,体内不缺磷的植株可以接受缺磷磷信号的刺激,根系局部缺磷有利于小麦的生长发育,小麦根的任何部位均可接受环境缺磷信号。     

玉米、小麦与花生间作改善花生铁营养机制的探讨

采用土培盆栽方法模拟研究了玉米／花生、小麦／花生间作对花生铁营养状况的影响及其作用机制。结果表明,禾本科作物与花生间作对花生的铁营养状况有显著影响：当花生与玉米或小麦分别间作时,花生新叶叶色正常,而花生单作则表现出严重的缺铁黄化现象,间作花生新叶活性铁、叶绿素含量明显高于单作,两种间作花生各部位铁含量和吸收量明显高于单作,间作明显地促进了铁向花生地上部的转移;在单作花生表现缺铁症状１４ｄ的时间范围内,其根系质外体铁含量仅是间作花生的５２％～８０％;而根系还原力则是单作花生在表现缺铁症状后迅速提高,至缺铁第６ｄ时还原力达到最大值,随后花生根系还原力迅速下降,而间作花生在０～１４ｄ内还原力增加速度缓慢,在１０～１４ｄ中其根系还原力明显地高于单作花生根系还原力。其主要原因可能是禾本科作物玉米、小麦根系分泌物（如：麦根酸类植物铁载体）螯合土壤中难溶性铁并被花生吸收利用。     

丹参红叶病发生的微生态机制

通过对丹参红叶病株与健康株根区土养分含量及根区土和根表土中的微生物区系比较,探索丹参红叶病发生的微生态机制.结果表明:丹参红叶病株叶片中N、P、K、Mn含量均显著低于健康株(P＜0.05);根区土中速效P与健康株根区土无显著差异,速效N、K含量均显著高于健康株根区土(P＜0.05),表明丹参红叶病害发生与P缺乏有关,但植株缺磷不是由于土壤供磷不足所致.丹参红叶病株根区土细菌数量较健康株减少41.3％,真菌和放线菌数量分别较健康株增加156.6％和189.5％,差异均达显著水平(P＜0.05);丹参红叶病株根表土细菌、真菌和放线菌数量变化趋势与根区土—致.在丹参红叶病株根区、根表土壤中,6种优势真菌、4种优势放线菌及2种优势细菌可能为有害微生物.优势真菌为腐皮镰刀菌、露湿漆斑菌、三线镰刀菌、焦曲霉、尖孢镰刀菌及座囊菌;优势放线菌为砖红链霉菌、威威达湖伦茨氏菌、马铃薯疮痂病原链霉菌及山丘链霉菌;优势细菌为阿氏芽孢杆菌及水生细菌.这些优势微生物可能通过影响根系生长及根系对土壤养分吸收引起丹参出现缺磷现象.表明丹参红叶病的发生与丹参根区土和根表土中微生物区系异常密切相关.     

局部供磷对玉米根系生长、磷吸收速率的影响

玉米幼苗种子根局部供磷可明显改变根系的形态。供磷区侧根生长增加,无磷区侧极生长减少。供磷区1次、2次侧根长度与2次侧根数量明显增加;而1次侧根数量则不增加。供磷区缩小时,根系生长加快,单位根区磷吸收速率增加,但单位根重磷吸收速率的增加不很明显。磷局部供应植株主要通过供磷区根系的生长来增加磷的吸收,以满足植株对磷的需求。局部供磷植株中转运到供磷根区的光合产物明显多于无磷根区。     

缺磷对不同基因型玉米根系分泌有机酸以及活化难溶性磷的影响

缺磷条件下水培６个基因型玉米杂交种以及它们的７个亲本,根系分泌液的ｐＨ较低,自交系更低,杂交种各基因型玉米分泌的有机酸以草酸为主,还有苹果酸等。缺磷处理的玉米根系分泌草酸量比供磷处理的高,其中铁单４,白单９和白单１３在缺磷时的草酸分泌量分别比供磷增加３．４,２．８和１．６倍,单交种白单９根系分泌物活化磷的能力最高。     

桉树幼苗对难溶性磷的吸收及其根系对低磷胁迫的响应

以‘广林9号’桉树幼苗为试验材料,采用水培和土培试验方法研究了桉树幼苗对难溶性磷酸盐的吸收及其在低磷胁迫下的根构型和根系的生理反应,以揭示桉树高效吸收磷素的机制。结果显示:(1)桉树幼苗在含磷酸铝的缺磷培养液中吸收的磷达4.24mg/株,与供应水溶性磷和磷酸钙处理的相当。(2)土壤缺磷或仅在上土层(0~20cm)施磷肥处理均有利于桉树幼苗浅层根的分布,使根表面积及根数在上土层与下层(20~40cm)比值明显增高。(3)桉树幼苗根尖的H+-ATPase活性在缺磷处理15d后显著提高,其根尖周围的溴甲酚紫指示剂变黄,根基环境明显酸化;根尖分泌的酸性磷酸酶活性在低磷胁迫也显著提升,且随着处理时间(10、15、20d)的延长而进一步提高;铝和低磷胁迫能明显诱导桉树根系分泌草酸,其分泌量显著高于对照和缺磷处理。研究结果表明,桉树幼苗具有较强的难溶性磷吸收能力,而在缺磷及磷铝胁迫下根系的浅层化、根尖酸化及根分泌的酸性磷酸酶及草酸量增加可能是桉树幼苗适应酸性土壤铝毒和缺磷环境的重要机制。