磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系

以30个不同根构型的大豆基因型为材料，通过盆栽试验，研究了生长介质磷有效性对大豆接种摩西球囊霉属丛枝菌根真菌的影响及其与根构型、磷效率的关系.结果表明：生长介质磷有效性显著地影响大豆菌根真菌的接种效果.低磷条件下接种菌根真菌效果明显，菌根侵染率较高，菌根对大豆磷吸收的贡献率较大；高磷条件下接种菌根真菌效果不显著，菌根侵染率较低，菌根对大豆磷吸收的贡献率较低.磷有效性和大豆根构型对菌根真菌接种的影响具有交互作用.低磷条件下，中间型和深根型大豆的菌根侵染率最高，浅根型最小.高磷条件下，根构型与菌根侵染率间的关系不明显.根构型和菌根侵染状况对大豆磷效率的贡献存在互利互补关系，磷效率高的大豆基因型一般具有较好的根构型或较高的菌根侵染率.     

磷胁迫诱导大豆叶片酸性磷酸酶同工酶的表达

通过田间试验对两种磷处理的274个大豆基因型叶片酸性磷酸酶活性进行筛选,并将其中8个进行营养液栽培试验以研究磷胁迫对其叶片酸性磷酸酶同工酶表达的影响.结果表明,大豆叶片酸性磷酸酶活性存在着明显的基因型差异,不施磷处理提高了大部分(约60%)供试基因型叶片酸性磷酸酶的活性.营养液栽培试验表明,低磷处理普遍提高了所有8个供试大豆基因型叶片酸性磷酸酶的活性.等电聚焦电泳结果表明,供试大豆基因型的老叶和新叶中均有6条酸性磷酸酶的同工酶带.低磷处理显著增加了叶片酸性磷酸酶酶带的活性,但是没有诱导新的酸性磷酸酶酶带产生.研究发现叶片酸性磷酸酶活性可作为反映大豆磷胁迫的酶学指标;磷胁迫诱导大豆叶片酸性磷酸酶活性的增加是由于已有同工酶活性的提高而不是由于特异性酶带的产生.     

低磷和铝毒胁迫条件下菜豆有机酸的分泌与累积

以水培方式研究了低磷、铝毒胁迫条件下,不同菜豆基因型根系有机酸的分泌及其在植穆不同部位的累积,结果表明,低磷,铝毒胁迫诱导菜豆有机酸的分泌与累积存在显著的基因差异。低磷、铝毒胁迫诱导菜豆主要分泌柠檬酸、酒石酸和乙酸,其中,50μmol/LAl^3 诱导柠檬酸分泌量最高;低磷（小于20μmol/LH2PO4^－）胁迫诱导柠榨菜酸分泌量显著高于高磷处理,但低磷处理之间差异不明显,铝毒胁迫诱导菜豆有机酸的分泌与累积显著高于低磷胁迫处理,低磷,铝毒胁迫植株不同部位有机酸的含量为叶片大小根系,低磷,铝毒胁迫时,G842菜豆型柠檬酸有机酸分泌总量显著高于273、AFR和ZPV,其干重和磷吸收明明显于大G273,AFR和ZPV,且铝吸收量小于G273,AFR和ZPV,说明,G482菜豆基因型对低磷,铝毒的适应能力强于G273,AFR和ZPV基因型,菜豆有机酸,,尤其柠檬酸的分泌是其适应低磷、铝毒胁迫的重要生理反应。     

铝毒胁迫诱导菜豆柠檬酸的分泌与累积

水培试验结果表明 ,铝毒诱导菜豆柠檬酸的分泌与累积存在着显著的基因型差异 .Al3 + 浓度 <5 0 μmol·L-1时 ,柠檬酸分泌量随Al3 + 浓度的增大而增加 ;Al3 + 浓度在 5 0～ 80 μmol·L-1时 ,柠檬酸分泌量随Al3 + 浓度的增大而减小 .不同菜豆基因型以G1984 2的柠檬酸分泌量最大 ,单位干重Al吸收量最小 .铝毒胁迫时 ,不同菜豆基因型叶片柠檬酸累积量无明显差异 ,根系柠檬酸累积量为G1984 2 >AFR >ZPV >G5 2 73.菜豆柠檬酸分泌量缺P处理 <铝毒胁迫 ,5 0 μmol·L-1LaCl3 不能诱导菜豆分泌柠檬酸 ,表明柠檬酸的分泌与累积是菜豆抗铝毒胁迫的重要生理反应     

植物根构型特性与磷吸收效率

植物根构型,即根系在生长介质中的空间造型和分布,与磷吸收效率密切相关;认识植物根构型,可为植物磷效率的遗传改良提供依据。长期以来,人们试图定量描述植物根构型,确立一个能客观全面地描述根系三维立体构型的综合指标。试验指出,植物主要通过向地性变化和根冠之间的碳源分配来改变根构型,从而影响磷吸收效率;根系向地性变化可由缺磷等因素所诱导,且存在着一定的遗传变异性。有证据表明,根构型对低磷胁迫的适应性变化是     

植物根毛的发生、发育及养分吸收

根毛是植物吸收养分的重要器官,认识根毛的发生、发育规律及其与养分吸收的关系,可为植物养分吸收效率的遗传改良提供依据.介绍了植物根毛的形态特性、发生和发育过程及其调控机制,并结合本实验室的工作,讨论了根毛对养分吸收的贡献、根毛受养分有效性的调节及其与其他根系形态构型性状间的关系,阐述了根毛中养分转运等植物营养过程及其生理和分子生物学基础.最后提出了关于根毛研究中的一些问题和研究前景.     

植物根毛的发生、发育及养分吸收

根毛是植物吸收养分的重要器官,认识根毛的发生、发育规律及其与养分吸收的关系,可为植物养分吸收效率的遗传改良提供依据。介绍了植物根毛的形态特性、发生和发育过程及其调控机制,并结合本实验室的工作,讨论了根毛对养分吸收的贡献、根毛受养分有效性的调节及其与其他根系形态构型性状间的关系,阐述了根毛中养分转运等植物营养过程及其生理和分子生物学基础。最后提出了关于根毛研究中的一些问题和研究前景。     

植物根系向地性感应的分子机理与养分吸收

植物根系向地性是决定根系空间生长趋势的主要因素之一, 对于养分吸收具有重要影响。认识根系向地性感应和根系生长变化的分子机理及其与养分吸收的关系, 可为遗传改良根系性状、提高植物养分吸收效率提供理论依据。本文从重力感应、信号转导和生长素非对称分布等方面总结了植物根系向地性感应的分子机理, 探讨了根系在养分胁迫下(特别是磷胁迫下)向地性变化的生理基础及其与养分吸收(特别是磷吸收)的关系, 最后对根系向地性研究的若干问题进行了展望。     

植物根构型特性与磷吸收效率

植物根构型，即根系在生长介质中的空间造型和分布，与磷吸收效率密切相关；认识植物根构型，可为植物磷效率的遗传改良提供依据。长期以来，人们试图定量描述植物根构型，确立一个能客观全面地描述根系三维立体构型的综合指标。试验指出，植物主要通过向地性变化和根冠之间的碳源分配来改变根构型, 从而影响磷吸收效率；根系向地性变化可由缺磷等因素所诱导，且存在着一定的遗传变异性。有证据表明，根构型对低磷胁迫的适应性变化是受基因调控的一个生理过程，其中乙烯可能是一种重要的生理调节物质。迄今已在一些植物上定位到了部分控制根构型的数量性状座位，为该性状的分子生物学改良提供了基础。随着现代技术的进展，植物根构型研究将取得更大的突破。     

菜豆根形态特性的基因型差异与磷效率

应用磷控释砂培以及计算机图象分析技术,研究了磷效率差异显的菜豆（Phaseolus vulgaris L.)亲本及其重组自交系后代的根形态特性及其与磷效率的关系。试验结果表明,供磷状况显影响菜豆根系形态学特性。在低磷胁迫下,菜豆根系总根长变短、根部生物量减少,根直径增大。菜豆根形态特性对低磷有效性的适应性反应具有显的基因型差异。在低磷条件下磷高效率基因型的根系比磷低效率基因型相对根部生物量较大、总根长较长,根表面积较大。异计分析表明,菜豆基根根形态特性在低磷条件下的适应性变化对磷效率的贡献远远大于主根,并且这些适应性变化是可以遗传的,表明通过对菜豆根形态特性进行遗传改良来提高磷效率有一定的可行性。