铝超积累植物和铝排斥植物吸收和累积铝的机理

研究了香港茶园天然生态系统中铝超积累植物和铝排斥植物包括茶树（Camellia sinensis L.）、多花野牡丹（Melastoma affine L.）、假苹婆（Sterculia lanceolata L.）、大罗伞紫金牛（Ardisia crenata L.）、相思树（Acacia formosa L.）和红楠（Machilus thunbergii Machilus thunbergii L.）对铝吸收和累积的机理。6种植物新鲜根和茎的pH值变化范围为3-6,不同部位全铝含量变化幅度为13-12810mg/kg（干重,下同）。新鲜植物组织的pH值是控制植物对铝吸收、转运和累积的最重要的因素。植物中的铝浓度随其pH值降低而显著增加。供试6种植物可分为两组：一组是铝排斥植物,其pH值大约6,叶中含铝量范围为17-151mg/kg,包括假苹婆、大罗伞紫金牛、相思树和红楠;另一组是铝超积累植物,其pH值为3和4.5,叶中含铝量范围为7820-12810mg/kg,包括茶树和多花野牡丹。铝超积累植物新鲜根中水溶性铝与全铝的比例（0.11-0.88）高于铝排斥植物根中的比例（0.04-0.07）。相同趋势可见于茎和叶中,特别在多花野牡丹茎叶中。结果表明：新鲜根、茎和叶中水溶性铝与全铝的比例高可以增加植物从土壤-植物系统中铝的迁移速率,导致较高的铝吸收累积。根际和非根际土壤的pH值有显著差异。通常,象多花野牡丹一样的铝超积累植物,其组织pH值低,降低了根限pH,使土壤中铝更容易吸收。铝排斥植物增根际土壤的pH值,以避免根对铝的高量吸收。     

植物组织培养因子与培养基中pH值的关系

MS培养基中添加不同种类和浓度的植物生长调节剂时,灭菌前后培养基中pH值均有一定幅度的下降,pH的变化值(△pH)为-0.2～-0.5,下降幅度因植物生长调节剂的种类和浓度而异;培养基中pH值随材料培养时间的延长而递减,降幅可达1.5,下降幅度与转接材料种类和多少也有关系.     

植物细胞质外体pH感受机制的解析

质外体是植物感受和应答环境胁迫(包括生物和非生物胁迫)的前沿区域。质外体的pH值是被严格调控的重要生理参数。环境胁迫(如细菌病害)等会引起植物细胞质外体碱化现象。然而, 质外体pH如何协调根生长与免疫响应? 其分子调控机制尚不清楚。最近, 南方科技大学生命科学学院郭红卫团队与清华大学-德国马克斯普朗克研究所-科隆大学柴继杰团队以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料, 通过遗传学、细胞生物学、生物化学和结构生物学等综合手段, 发现细胞表面小肽-受体复合物可作为质外体pH感受器, 感受和应答分子模式触发的免疫(PTI)引发的拟南芥根尖分生组织细胞质外体碱化。该研究揭示了植物根尖分生组织细胞质外体pH感受的蛋白质复合物及响应机制, 以及免疫与生长之间的协调机制, 加深了人们对植物如何平衡生长与免疫应答生物学反应过程的理解。     

Variation and potential influence factors of foliar pH in land-water ecozones of three small plateau lakes

3个小型高原湖泊水陆交错带中植物叶片pH值变异及其潜在影响因素 陆生植物叶片pH值是与植物生理功能和养分利用状况息息相关的重要植物属性，并随植物功能型和环境的变化而变化。然而，水生植物叶片pH值的变异特征及其与陆生植物间的差异性仍不清楚。在3个自然形成的小型高原湖泊的湖滨植物群落中，我们采集植物、土壤和湖水样品，检测了植物叶片pH值与碳、氮含量以及环境条件(水或土壤pH值、土壤水位状况)。从植物功能型和群落两个水平分析了湖滨植物叶pH值沿水分梯度的变化及其潜在影响因素。研究结果表明，不同类型的水生植物，以及水生、沼生和陆生环境中生长的植物的叶pH存在较大差异；浮叶植物叶片pH值(4.21 ± 0.05)显著低于挺水植物(5.71 ± 0.07)和沉水植物(5.82 ± 0.06)；水生草本植物叶片pH值(5.43 ± 0.10)显著低于沼生草本植物(6.12 ± 0.07)和陆生草本植物(5.74 ± 0.05)；陆生草本植物叶片pH值显著高于木本植物。植物功能群间叶片pH值的变异可能与叶片的结构、光利用特性和养分特性有关。群落水平的结果与植物功能型水平相一致：水生群落叶片pH值显著低于陆生群落。群落水平叶片pH值可能主要受物种组成、水分条件和环境pH值的影响。本研究首次探索了水生植物的pH值，并且在景观尺度上对比了不同功能型植物的叶片pH值，为深入探索植物pH值变异机制以及其在水生和湿地生态系统中的生态意义提供参考。     

中国野生葡萄叶绿体分离及叶绿体DNA提取的研究

以中国野生刺葡萄、山葡萄、桑叶葡萄和东南葡萄的成熟叶片为材料,比较柱式植物叶绿体DNAout试剂盒和改良的高盐-低pH法分离叶绿体及提取cpDNA效果。结果显示:(1)2种方法均分离得到了中国野生葡萄的叶绿体,但与柱式植物叶绿体DNAout试剂盒相比,改良的高盐-低pH法得到的叶绿体浓度高、杂质少,更适合中国野生葡萄叶绿体分离。(2)柱式植物叶绿体DNAout试剂盒提取的cpDNA,其OD260/OD280在1.28~1.36之间,质量浓度为4.2~7.8ng·μL~(-1),质量低,不能满足后续测序要求;而改良的高盐-低pH法提取的cpDNA,其OD260/OD280值在1.84~1.90之间,质量浓度为2 514.4~4 133.7ng·μL~(-1),质量高,纯度好,能满足后续测序要求。研究表明,改良的高盐-低pH法能简便、快速获得中国野生葡萄完整叶绿体及高质量cpDNA,并且提取的cpDNA可满足后续测序要求,为葡萄属植物叶绿体基因组的深入研究奠定了基础。     

植物抗污机理的研究 Ⅰ.叶细胞的pH值、等电点、缓冲容量与抗二氧化硫的关系

前言关于植物对污染物的抗性机理,细胞pH值高的植物,抗性强,pH值低的植物,抗性弱,但其中也有一些相反的情况。枞树针叶的抗性与它的缓冲容量有关。本研究的目的,在于探讨pH值及与pH值有关的几项生理性状——pH值、等电点、缓冲容量与植物抗二氧化硫的关系。     

新疆墨玉不同治沙工程措施对土壤肥力的影响

在新疆墨玉县沙漠地区,设置4种治沙工程并比较了不同治沙工程措施培育土壤的效果。结果表明:不同治沙工程区土壤pH值和养分存在差异,pH值的大小顺序为天然稀疏植被封育区草方格固沙-人工林区人工林区多种植物配置区,且天然稀疏植被封育区土壤pH值显著高于其他3个工程区(P0.05);植物的定植时间影响了土壤养分,定植3年的人工林地土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、有效磷、速效钾含量高于定植不久的草方格固沙-人工林地;多种植物配置区土壤有机质、全氮、速效氮、全磷和全钾含量都高于人工林区、草方格固沙-人工林区和天然稀疏植被封育区,但土壤速效磷和速效钾含量较其他工程区低,在该工程区应加强磷肥、钾肥的施用。     

油页岩废渣场植物修复的生态效应

对广东茂名页岩油工业固体废物裸露灰渣地植林18a(南排)和3-5a(北排)后的植物生长、凋落物、土壤容重、有机质、pH和植物多样性进行了对比调查和分析。结果表明,南排和北排已形成了森林环境。土壤基质已得到了改善,南排的凋落物现存量增加了1.39倍,土壤有机质增加了52.39%(0-20cm)、50%(20-40cm),土壤pH值提高了0.28个单位。南、北排林地土壤pH值分别比植林前裸地提高了0.99个单位和0.71个单位。这说明植树造林对增加土壤有机质效果明显,对提高土壤pH值则相对较慢。南排自堆放油页岩灰渣后,45a来入侵定居的野生植物有48科118属138种,其中草本植物占总种数的54%,乔木15种;北排堆放28a来,有24科63属66种植物入侵定居,其中草本种类占67%。     

淋洗与植物作用耦合对盐渍化土壤的改良效应

以甘肃秦王川引大灌区盐渍化土壤为背景,以当地5种耐盐植物为材料,采用根袋法盆栽试验动态研究了淋洗结合植物种植对盐渍化土壤改良的效应。结果表明:与种前相比,单纯的淋洗作用对土壤pH值影响不大,而淋洗结合植物种植明显降低了土壤pH值,且根际土壤pH值小于非根际土壤的,5种耐盐植物中霸王根际土壤pH值降低幅度最大,达0.6个单位。K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4在5种植物根际土壤中均有不同程度的富集,富集程度因物种的不同而不同,随培养时间的延长而呈波动状态。5种供试植物和对照组土壤中的6种主要的可溶性盐分离子随淋洗次数和培养时间的延长呈下降趋势。在培养120d后,单纯淋洗的土壤中K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4的含量相比种前平均分别降低了33.3%、26.1%、35.6%、32.5%、35.5%和36.3%,植物吸收带走的上述各离子的含量平均分别占种前的46.2%、8.1%、30.2%、7.2%和21.6%,其中霸王吸收带走的盐分离子最多,而淋洗结合种植植物的土壤中上述各离子的含量与种前相比平均分别降低了67.25%、63.73%、83.8%、67.5%、81.55%和78.46%,由此可见,淋洗结合植物种植的脱盐效果优于单纯淋洗,且土壤中主要的盐分离子Na+、Cl-和SO2-4的含量降低幅度最大,通过计算得出,在Cl-、SO2-4和Na+减少的总量中还有37.73%的Na+、38.22%的Cl-和35.14%的SO2-4的减少量是由植物根系的物理化学作用机制引起的。     

“螯合铁”和氯化铁作为水培液的铁源的比较试验

在水液培养时,我们常用FeCl_3作为铁源,而将培养液的pH调节至4.0左右。在用FeCl_3作铁源时,植物对水培液的pH十分敏感,特别在生长早期,根还未达到培养缸底部以前。因为pH高时,铁将沉淀,植物便得不到足够的铁。显然这并不是pH4的环境对所有植物的生长都是最适宜的。在砂培时,植物对培养液的pH就不那么敏感,因为砂粒能夹持铁的沉淀物,     

植物叶肉细胞FDPase的电镜细胞化学定位及FDPase的碱性性质

本文研究了植物叶肉细胞内果糖,6-二磷酸酶(FDPase,EC 3.1.3.11)的亚细胞定位和pH对FDPase活性的影响。本实验揭示:FDPase是一种膜束缚酶,它特异性地定位于叶绿体的类囊体膜;FDPase是一种碱性酶,pH 8.6是FDPase较适的反应条件,降低pH值至     

低pH培养基对发根的促进作用

尽管培养基pH不是关键的控制因素,但一般认为pH5～6是各阶段植物组培物的最适酸度.少数嗜酸植物如乌饭树和杜鹃花则培养在pH4.5～4.8条件下. 匈牙利Fert??d果树及观赏植物研究所的J.M.Zatyko和I.Molnar近期报道,培养在pH3条件下时,黑果腺肋花楸芽培养物产生的根最多.根数量的提高反过来又使芽伸长.除黑果腺肋花楸外,将培养基的pH值调到3～4,还能促进葡萄、木莓、黑莓-木莓和山梣组培物发根.     

pH作为逆境胁迫信号的研究进展

植物经历逆境胁迫时,木质部汁液pH常常升高。pH升高本身可诱导气孔开放,导致过度失水,对植物的生存具有危害作用。然而,木质部汁液pH升高与植物中普遍存在的低浓度ABA交互作用,却使气孔开度减小,蒸腾速率下降。本文就有关逆境胁迫下植株木质部汁液pH的变化,木质部汁液pH升高与汁液中低浓度的ABA联合关闭气孔的机理,以及逆境胁迫诱导木质部汁液pH升高的可能机制等诸方面的研究进展作了综述。     

Comparison of pretreatment,preservation and determination methods for foliar pH of plant samples

植物叶片pH值的测定及样品预处理和保存方法的比较研究 植物叶片pH值是叶片能量运转、新陈代谢、养分平衡等生理活动的重要调节因素。但目前尚缺乏一套合适的植物叶片样品的保存和测试方法，能同时满足叶片样品的长期保存和接近鲜叶片pH值测定的要求。本文通过探索植物叶样品的预处理和保存方式以及叶:水混合比例对叶片pH测定值的影响，提出一种能够长期保存植物叶片，同时对叶片pH值影响较小的测定方法，并且建立不同处理方法间的转换关系。本研究采集多种植物的叶片样品，并分别进行短期冷藏、冷冻和烘干处理保存，以刚采摘的新鲜绿色叶片作为对照，研究叶片样品不同保存方式对其pH值的影响。对烘干绿色叶片按叶片和水1:8的体积比和1:10的质量比分别进行pH值测定，对冷冻叶片：水按质量比为1:10和1:15的比例分别进行测定，分析不同加水比例对所测叶片样品pH值的影响。结果表明，短期冷藏和冷冻处理对植物叶片pH值的测量结果没有显著影响，但是烘干处理一般会使测定值偏高。因此，在长时间的野外采样工作中，通过便携式冷藏箱对植物样品进行冷冻保存，是保持叶片样品pH值稳定、即更接近新鲜叶pH测量值的较好的样品保存方式。对于长时间野外采样，冷冻预处理是植物叶样品保存的最佳选择；而冷藏预处理是短时间保存的最佳选择。不同的叶片：水比例对pH测量值存在显著影响：样品稀释比例 越高，氢离子浓度越低，测量到的叶片pH值越大。因此，为了建立现有不同植物叶pH值测量方法之间的联系，本文为叶片样品的不同前处理和测量方式提供了转换关系。本研究结果将有助于植物叶片pH值的研究，从而提高对这一功能性状的认识。     

pH作为逆境胁迫信号的研究进展

植物经历逆境胁迫时,木质部汁液pH常常升高,pH升高本身可诱导气孔开放,导致过度失水,对植物的生存具有危害作用,然而,木质部汁液pH升高与植物中普遍存在的低浓度ABA交互作用,却使气孔开度减小,蒸腾速度下降,本文就有关逆境胁迫下植株木质部汁液pH的变化,木质部汁液pH升高与汁液中低浓度的ABA联合关闭气孔的机理,以及逆境胁迫诱导木质部汁液pH升高的可能机制等诸方面的研究进展了综述。     

恒湖农场茶叶港草洲枯水期湿地植物与土壤关系及种群生态位分析

湿地植物与土壤关系问题一直就是生态学研究的热点,也是湿地植物种群生态位研究的基础。基于鄱阳湖典型湿地-|恒湖农场茶叶港草洲19个样地20种植物重要值组成的样地-|物种矩阵,用等级聚类分析中的Ward法(离差平方和法)将研究区植物划分为灰化薹草(Carex cinerascens)群落、虉草(Phalaris arundinacea)群落及南荻(Triarrhena lutarioriparia)群落3个群落类型。通过Spearman秩相关分析检验物种多样性指数(Shannon-Wiener多样性指数H'、物种丰富度指数S和Pielou均匀度指数J)与土壤因子(土壤pH值、电导率、含水量和有机质)的相关性,结果发现研究区植物物种的Shannon-Wiener多样性指数H'、物种丰富度指数S与土壤pH值分别为显著(P0.05)和极显著(P0.01)正相关关系,而与土壤有机质分别达到显著(P0.05)和极显著(P0.01)负相关水平,Pielou均匀度指数J与土壤因子相关性不明显。利用RDA(冗余分析)排序分析研究区植物物种分布与土壤p H值、电导率、含水量、有机质的关系,结果发现土壤pH值、土壤有机质与研究区植物物种分布关系最为密切(P=0.042,0.048),可以看成是关键控制因子。基于对研究区植物物种分布影响较大的土壤pH值及有机质环境因子,将其分别划分为10个梯度等级,分析植物种群生态位。发现研究区优势种灰化薹草、虉草生态位宽度较大,蚊母草(Veronica peregrina)、荇菜(Nymphoides peltata)等生态位宽度较小,生态位重叠值整体保持在较低水平,说明物种在土壤pH值和土壤有机质两个环境梯度上生态位分化明显。     

植物组织培养中与pH值变化有关的一些问题

处理介质和培养介质经过高压灭菌后可能产生短期pH值波动。环境pH值和其他多种因素都能影响胞内pH植。环境pH值可能影响膜状况、跨膜流、激素在胞内作用、呼吸状况、代谢状况、细胞分裂和分化。因此应该重视环境pH值对植物组织培养物的影响,研究pH值对植物组织培养效率的调控规律和调控胞质pH值的可能途径。     

植物残茬对土壤酸度的影响及其作用机理

土壤强酸性是作物生长的最主要限制因子之一,某些植物残茬可以有效地提高土壤pH,降低活性铝含量,提高作物产量。植物残茬改良土壤酸度的效能因种而异,最高土壤pH升幅可达4.53个单位,多种豆科植物材料可使土壤pH提高2个单位以上,当pH>5时,土壤溶液活性铝降至极低水平,从而消除铝害。植物残茬改良土壤酸度的效能受植物残茬自身特性与土壤特性的影响,而且pH的上升通常在几个月后消失,但这种效能对当季作物有效。植物体内有机酸根的去羧化作用被认为是pH上升的主要机理之一,去羧化机理存在的主要证据是,随着土壤pH升高,植物材料内的可溶性有机成分下降,CO2排放与pH上升高度相关,以及杀菌条件下土壤pH上升速度显著减慢。超量碱机理是植物残茬导致pH上升的又一可能的重要机理,亦即有机盐的作用,有机盐分解转化为碳酸盐,其作用与石灰完全相似,有机盐水解也可导致土壤溶液的碱性反应。铵化作用与硝化作用是高氮植物材料影响土壤酸度的重要机理,有机氮的铵化直接消耗质子,铵的硝化则产生质子,pH的变化与这些氮过程高度相关。含硫植物材料及有机物质分解过程产生的氧化还原条件的变化,也可对土壤pH产生影响,但它们的作用较小。综合来看,去羧化作用机理基于间接证据,没有得到严格验证,超量碱机理可能是土壤pH上升的主要原因,超量碱只能转移,不能制造,含超量碱高的外源性有机材料施入耕地,将是改良土壤酸度,提高作物产量的一种有效途径。     

五种沙生植物根际土壤的盐分状况

以根袋模拟法,研究了古尔班通古特沙漠5种常见沙生植物梭梭(Haloxylon ammodendron Bge)、白梭梭(Haloxylon persicum Bge)、刺沙蓬(Salsola Rathenica Iljin)、骆驼蓬(Peganum harmala Linn)和骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap)根际土壤的pH值和盐分状况,结果表明:5种植物根际土壤的pH值均小于非根际土壤,其中梭梭根际土壤和非根际土壤差值最大,达0.3个单位;5种供试植物根际土壤的电导率均高于非根际土壤,除刺沙蓬外其它供试植物均差异显著(p<0.05);可溶性总盐含量在根际土壤中均出现了聚集的现象,主要是SO2-4、Ca2+和Mg2在根际的聚集,Cl-主要在骆驼刺根际中出现了聚集现象,在其他植物根际和非根际中没有显著变化;5种供试植物中骆驼刺根际土壤盐分聚集最为明显;从Cl- / SO2-4、Na+/ K+、Na+/ Ca2+和Na+/ Mg2+的值可以看出,沙生植物根际土壤主要是硫酸钙、镁盐的聚集,而非氯化钠的聚集.以上结果说明,沙生植物能够通过根际调节降低根际土壤的pH值,从而促进植物对土壤中养分以及水分的利用,同时沙生植物根际土壤中盐分聚集的现象为植物根际的"盐岛"效应的发生提供了很好的依据.     

封育对黄土高原草地深层土壤pH的影响

土壤酸碱度变化, 直接影响植被类型及植物对土壤养分的吸收效率, 同时在土壤有机碳和无机碳相互转化过程中起重要作用, 为明确草地封育过程中土壤酸碱度的变化特征。以黄土高原云雾山自然保护区放牧草地(封育0年)、封育15年草地、封育30年草地为研究对象, 采用空间代替时间方法, 研究封育过程中深层(0-500 cm)土壤酸碱度变化特征。结果表明: (1)3个封育年限草地土壤pH随着土层深度的增加而增加, 放牧草地土壤pH变化范围为8.54-9.26、封育15年草地土壤pH变化范围为8.56-8.97、封育30年草地土壤pH变化范围为8.12-8.74。(2)不同封育年限0-500cm土壤各粒级差异较大, 放牧草地在40-60 cm土层, 3-2 mm土壤团粒结构的土壤pH最低为8.38, 显著低于其它粒级(P˂0.05); 封育15年草地土壤pH各粒级差异较小; 封育30年草地土壤pH整体呈上升趋势, 0-20 cm各粒级土壤pH差异显著。(3) 在0-500 cm, 封育30年草地土壤pH显著低于放牧草地和封育15年草地(P˂0.05), 其平均值分别为8.50、8.94和8.87。因此, 长期封育显著降低土壤pH值。