铁核桃根与叶水浸提液对果园间作绿肥植物的化感作用及其生理机制

以西南地区具有代表性的16种绿肥植物为受体材料,采用培养皿药膜法研究了铁核桃(Juglans sigillata)根水浸提液对受体种子发芽率及幼苗鲜重、干重的化感效应;并进一步研究了铁核桃根、叶水浸提液和胡桃醌对化感效应存在明显差异的4种绿肥植物(绿豆、红三叶、白三叶、花生)种子萌发与幼苗生长以及抗氧化酶特性的影响,以筛选适宜中国西南地区核桃园种植的绿肥植物,探讨核桃根和凋落物对绿肥作物的化感作用机制。结果表明:(1)铁核桃根水浸提液对绿豆的发芽率没有影响,但对绿豆幼苗鲜重和干重有显著抑制作用,而对其他15种绿肥的发芽率和鲜重、干重均有抑制作用。(2)胡桃醌显著抑制绿豆种子萌发,而铁核桃根或叶水浸提液对绿豆种子萌发没有影响。(3)铁核桃根或叶水浸提液以及胡桃醌对绿肥植物幼苗生长的化感效应趋势一致,但核桃根或叶水浸提液的化感效应强于胡桃醌。(4)绿豆幼苗在铁核桃根或叶水浸提液以及胡桃醌处理下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性均高于其他3种(红三叶、白三叶、花生)受体幼苗,表明绿豆清除活性氧能力高,细胞受损害程度较低,受化感作用影响最弱。研究认为,绿豆为适宜中国西南地区幼龄核桃园种植的间作绿肥植物。     

供磷水平对刺梨幼苗生长和养分含量及其相关生理指标的影响

为了探析磷对刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)幼苗生长、养分含量及其相关生理的影响,揭示刺梨适应低磷胁迫的生理机制,该研究采用石英砂和蛭石混合基质培育的方法,分析不同供磷水平对刺梨幼苗生长和根系形态特征、根和叶中的酸性磷酸酶(APase)、硝酸还原酶(NR)和根中的分泌性磷酸酶活性(SAPase)、根中小分子有机酸组分及含量和植株中营养元素含量的影响。结果表明:(1)供磷水平高于或低于45mg·L-1均会抑制刺梨幼苗的生长,明显降低刺梨幼苗生物量和根总长度、总表面积、总体积、平均直径以及总根尖数;在5mg·L-1的低磷水平下,刺梨幼苗的根冠比值、根毛长度和密度最大,随着供磷水平的增加这3个指标明显降低。(2)根和叶片的APase及根的SAPase活性随供磷水平的增大而减弱,根和叶片中NR活性均于45mg·L-1供磷水平时最高,小于或大于45mg·L-1磷水平后NR活性明显减弱;根中的草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸和琥珀酸的含量均随着供磷水平的增大而降低。(3)刺梨幼苗中P、Ca和Mg含量均随着供磷水平的提高而增大,Zn含量随供磷水平的增大而减小;在45mg·L-1供磷水平下刺梨幼苗中的N、P、K、Mn、Cu、B含量最高,降低或提高供磷水平后这些元素的含量都明显降低。研究认为,供磷水平过低或过高对刺梨幼苗的生长和营养元素吸收均有不利影响;根毛长度和密度的增大、叶片和根中APase及根中SAPase的活性增强、根中小分子有机酸含量的增加是刺梨幼苗应对低磷胁迫采取的重要适应策略。     

铁核桃叶片多酚含量与相关酶活性及抗氧化能力的关系

以铁核桃‘黔核7号’叶片为试材,研究了叶片发育过程中多酚含量、多酚代谢相关酶活性、抗氧化能力变化以及它们之间的调控关系。结果表明:(1)‘黔核7号’叶片中酚酸和黄酮类物质是主要的抗氧化多酚;DAPHS、PAL、C4H和4CL等4种酶在多酚合成中发挥着重要作用;而叶片发育后期多酚分解代谢相关酶(POD,PPO)活性较高,且PPO在多酚氧化中起主要作用。(2)叶片发育进程中,叶片多酚提取液对ABTS及DPPH自由基清除能力总体表现为降低趋势,而对FRAP和铁氰化钾还原能力(PFRAP)则表现为上升趋势。(3)叶片发育进程中,其酚酸含量与PAL和C4H活性呈显著正相关关系,与DAPHS活性的正相关性也较高;PPO活性与酚酸及黄酮类化合物含量呈显著负相关关系。(4)叶片酚酸含量与4种抗氧化能力指标的相关性均达到显著或极显著水平,合成酶中的PAL、C4H和CHI活性与抗氧化能力指标之间的相关性也强于其他酶,其中与ABTS及DPPH自由基清除能力呈正相关关系,与FRAP和PFRAP呈负相关关系;而氧化酶PPO和POD活性与ABTS及DPPH自由基清除能力呈负相关关系,与FRAP和PFRAP呈正相关关系。