植物水分生理教学中的两个问题

根压与根系吸水根压是植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力。一些教科书中将根压视为根系吸水的动力之一,认为根压把根部的水分压到地上部,土壤中的水分便不断补充到根部,这就形成了根系吸水过程。这是不正确的。根系利用代谢能,主动地将土壤中的溶质吸收到内皮层内部,又主动(或被动)地将吸收的溶质转移到导管中,使导管溶液的浓度高于外部溶液的浓度,通     

根分沁物

鉴于对根部分泌物的广泛观察,我们的评论局限于直接与土壤中根部定殖的微生物有关的近期研究。当根生长在固体培养基而不是液体培养基时,根部的有机物质分泌则成倍的增加。因此,用液体培养植物所做的许多分泌物的研究,与在土壤里生长的植物没有量的关系。分泌作用随着较大的机械阻力而增加,此阻力可能是在压实土壤中,由于Fusarium作用,增加了菜豆根腐烂的一个因子。用~(14)CO_2标记的小麦和大麦插种到沙     

杉木根桩和周围土壤酚含量的变化及其化感效应

研究了杉木根桩在分解过程中酚类物质的释放规律及其化感效应.结果表明,随着分解程度的加深,根桩中酚类物质的含量减少.根桩中酚类物质含量的梯度为根系>心桩>边桩;根桩在分解过程中酚类物质向外释放并会在土壤中积累,根桩周围土壤中酚类物质含量高于非根桩周围土壤.盆栽试验说明酚类物质会影响杉木种子的萌芽率.将田间调查的杉木树高、地径与根桩密度进行相关分析证明杉木根桩保留在造林地上,不利于下一代杉木的生长.建议改革杉木人工林的传统作业方式,造林前将根桩从造林地中清除.     

根瘤与菌根

植物根系和土壤微生物有着十分密切的关系,它们互相影响、互相制约。微生物不仅存在于土壤中,也存在于一部分植物的根组织里,与植物构成特殊的共生关系,即根瘤和菌根。１基本概念与基本类型１．１根瘤指豆科等植物根部的瘤状突起。是土壤中某些细菌或放线菌与植物根部...     

基于可培养法分析亚热带植物内生与根际芽胞杆菌种类分布异质性

【背景】芽胞杆菌是农业上重要的微生物菌剂,对植物具有促生、防病、防虫等作用。【目的】了解亚热带植物内生和根际芽胞杆菌的种群分布,为其功能挖掘提供科学依据。【方法】采用可培养手段对甘蔗(Saccharum officinarum)、红麻(Hibiscus cannabinus L.)、黄麻(Corchorus capsularis L.)、黄秋葵(Abelmoschus esculentus)和玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa)根际土壤和根内生芽胞杆菌进行分离,利用16S rRNA基因测序对分离菌株进行分类鉴定,并分析系统发育地位。【结果】共获得了可培养芽胞杆菌菌株144株,其中根内生芽胞杆菌82株,根际土壤62株。经16S rRNA基因测序鉴定为芽胞杆菌4个属37个种,分别为芽胞杆菌属、短芽胞杆菌属、类芽胞杆菌属和赖氨酸芽胞杆菌属。芽胞杆菌菌落数量和种类在根部及其根际土壤中差异较大,根际土壤中芽胞杆菌菌落数量远远大于根部,根际土壤中芽胞杆菌菌落含量范围为(0.2-370.0)×10~5CFU/g,而根部为(0.1-81.0)×10~3 CFU/g。根部分离获得的芽胞杆菌种类远大于根际土壤中,从作物根际土壤中共获得了芽胞杆菌19个种,从根部获得内生芽胞杆菌共32个种。阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)、仙草芽胞杆菌(Bacillus mesonae)和假蕈状芽胞杆菌(Bacillus pseudomycoides)同时存在于4种作物的根际土壤和根部,其他芽胞杆菌种类仅存在于1种作物的根际或者根部。【结论】亚热带作物根际土壤和根部芽胞杆菌种类和数量极为丰富,而且还存在可分离培养的芽胞杆菌潜在新物种,这为了解植物与根际微生物相互作用、根际环境生态平衡提供了理论基础和科学依据。     

真菌群系及其在植物根上的定殖作用

Baker和Cook认为,植物病原体的繁殖体的惊人数目,和它们能克服寄主植物的抗病性,及在根上旺盛生长的能力有关。然而,因病原体必须首先到达根内。所以我们提出每克土壤中繁殖体的危害数目,同样与繁殖体的大小及其前身营养有密切关系,这是繁殖体通过土壤向根部生长反应根部贮存物质的指标。这种解释至今仍然适用于Baker和Cook提出的三个种群。Henis和Ben-Yephet指出,R.solani繁殖体的直径为500—100微米,载玻片上     

元阳梯田地方水稻品种根部内生菌及根际微生物的分离与鉴定

采用组织分离法和土壤稀释涂板法,对元阳哈尼梯田2个地方品种‘月亮谷’和‘红脚老粳’的根部内生细菌及根际土壤细菌进行了分离,研究元阳梯田传统水稻品种特殊的内生菌组成.结果表明: 试验共得到399个菌株.经形态特征及生理生化鉴定,月亮谷根部和其根际土壤分别分离到8和5个属,其中5个属是共有的;红脚老粳的根部和其根际土壤中分别分离到10和7个属,其中6个属是共有的.经分子生物学鉴定,月亮谷根部分离到11个种和5个属,根际土壤分离到8个种和4个属,其中5个种和4个属是共有的;红脚老粳根部分离到9个种和5个属,根际土壤分离到10个种和3个属,其中4个种和2个属是共有的.通过分子生物学鉴定,大部分菌株都可以鉴定到种,而通过形态及生理生化特性只能初步鉴定到属,但两种方法在属层次上的鉴定结果基本一致.元阳地方水稻根部内生细菌及根际土壤细菌具有一定的种属同源性与特异性.     

不同种源刨花楠苗木生长与主要功能性状对氮添加的响应

氮是影响植物生长的重要营养物质元素,生物量分配模式和功能性状反映植物在不同环境中的适应性策略,揭示不同种源个体对氮沉降的生态响应,有助于阐明植物对氮沉降的适应机制。该研究以刨花楠(也称刨花润楠, Machilus pauhoi)典型分布区福建万木林、福建茫荡山、江西遂川、浙江建德、湖南茶陵、江西安福6个种源地的刨花楠苗木为对象,通过设置施肥和不施肥处理,探讨氮添加、种源及其交互作用对刨花楠苗木生物量分配与功能性状的影响。结果表明:1)氮添加会显著促进刨花楠苗木的生物量累积及其相对生长速率,建德种源苗木在施氮处理后长势最好;氮添加对各种源苗木生物量分配的影响表现不同,添加氮会显著增加建德和安福种源苗木叶质量分数及万木林和安福种源苗木的叶茎比。2)氮添加对各种源苗木叶性状的影响存在差异;施氮会显著降低建德、茶陵和安福种源苗木的比叶面积,增加茶陵种源苗木的叶面积及叶片氮磷比。3)各种源苗木细根主要功能性状对氮添加的响应也存在差异;施氮会显著降低建德种源苗木的细根平均直径及遂川、建德和安福种源苗木的根组织密度,但却会增加万木林种源苗木根组织密度、茫荡山和建德种源苗木的比根长及遂川和建德种源苗木...     

压力室(PRESSURE CHAMBER)在植物水分状况研究中的应用

在土壤,植物,大气连续体中,大气的水势通常远低于植物体的水势。因而使植物叶片水分不断地向周围大气中散失,由此形成土壤—植物—大气的水势下降梯度。在植物体内则也因而形成根—茎—叶的水势下降梯度;从而促使水分得以源源不断地从土壤进入根部,通过根、茎的木质部而运向叶子,再从叶表蒸腾,散失。在蒸腾着的植物中,其导管内的水柱常被牵拉得很紧,承受着巨大的负压。Dixon于1914年最早采用一种较原始的压力室,试图测定蒸腾着的植物的导管中水柱所承受的负压。以后Hains也作了     

土壤增温对杉木幼苗细根生长量及形态特征的影响

为了揭示杉木人工林对全球变暖的地下响应,在福建省三明市陈大国有林场开展杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗土壤增温试验,采用内生长环法探讨增温实验开始后第2年(2015年1月、7月取样)和第3年(2016年1月、7月取样)杉木幼苗细根生长量和形态特征(比根长,SRL;比表面积,SRA;组织密度,RTD)的变化。结果表明:(1)随着苗木的生长,土壤增温对细根生长量的影响趋势是先抑制,再无显著影响,最后促进。(2)土壤增温对细根形态特征的影响在不同取样时间有差异:土壤增温对7月份(夏季)取样的细根SRL或SRA有显著促进作用,对1月份(冬季)取样的细根SRL、SRA均无显著影响。(3)土壤增温对第二、第三次取样的1—2 mm细根RTD有促进作用。表明土壤增温对杉木幼苗细根生长量的影响与苗木生长阶段有关;同时苗木可通过细根形态的调整(增大SRL和RTD)以适应土壤增温引起的土壤资源变化和环境胁迫,维持自身的生长。     

土壤根蛆为害槐树幼苗

1965年5月我们在文登县界石公社调查苗圃害虫时,发现有两个大队苗圃所育国槐(Sophora japonica)和刺槐(Robinia pseudoacacia)的幼苗遭受土壤根蛆为害。经鉴定主要有两种:葱蝇(Hylemyia antiguaMeigen)和种蝇(Hylemyia platura Meigen)的幼虫。 国槐、刺槐幼苗受害期一般是从出土开始至第二片羽状复叶长出,以后随着苗木的木质化而不再受害。土壤根蛆只为害苗木地下幼嫩的根茎部分,由下而上     

南方稀土采矿恢复地土壤稀土元素含量及植物吸收特征

通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,研究了福建省长汀县稀土矿治理地土壤和主要植物中稀土元素的含量、分布以及转移特征.结果表明:稀土矿治理地的土壤养分含量较低;土壤中稀土元素的含量为507.40～841.37 mg· kg-1,高于对照地土壤的含量.稀土矿治理地土壤中稀土元素主要为交换态,其含量占总量的61％～98％.稀土矿治理地土壤中稀土元素从原来偏单一的交换态转变为多种形态共存,其中有机态含量显著升高.植物根、茎、叶中稀土元素含量分别为40.27～986.01、5.14 ～ 206.58、6.81 ～ 2364.51mg·kg-1.稀土元素在植物各器官中含量水平除芒萁为叶＞根＞茎,其他植物均表现为根＞叶＞茎.根据不同植物吸收和积累稀土元素的差异,可将矿区治理地植物分为富集型和根部囤积型植物.芒萁属于富集型植物,桉树、高羊茅、宽叶雀稗、木荷和油茶属于根部囤积型植物.     

世界最长的竹节虫

美国科学家最近在一项研究中发现,当植物受到外部伤害时,能够向根部发出化学信号以寻求帮助,接收到信号的根部会分泌出一种富含碳元素的化学物质苹果酸,以吸引土壤中的枯草芽孢杆菌,在植物根部周围形成一层抗菌保护膜,帮助它们尽陕康复。除此以外,还有研究发现,谷类植物在受到一些害虫侵扰时,会散发出一种鸡尾酒般的气味,从而吸引害虫的天敌寄生黄蜂。     

桉树对矿区污染土壤中Cu和Cd的耐受机制

为明确桉树对土壤中Cu和Cd的耐受机制,采用某矿区实际污染土壤进行盆栽实验,研究了桉树对Cu和Cd的吸收和累积,分析了桉树根、茎和叶中Cu和Cd的亚细胞分布。实验结果表明,随土壤污染程度的增加,重金属的转运系数降低,Cu和Cd滞留在桉树根部。重度污染土壤中,桉树根部的Cu和Cd分别占植株总量的43%和90%。随污染程度的增加,桉树根部Cu和Cd的含量先增加后稳定,重度污染土壤中,桉树根部Cu和Cd的累积系数降低,对Cu和Cd的吸收受到限制。桉树吸收的Cu和Cd主要分布在根、茎和叶的细胞壁组分(45%),随土壤污染程度的增加该比例大致保持稳定。重度污染土壤中,Cu和Cd在桉树根部可溶组分中的比例增加。综上所述,根部的滞留作用、根部的吸收限制、细胞壁固持作用及可溶组分的区隔化作用,是桉树耐受污染土壤中Cu和Cd的主要机制。     

紫茎泽兰入侵前后根部蜡样芽孢杆菌含量比较及其对化感物质处理的响应

[目的] 比较紫茎泽兰入侵地种群根部有益菌蜡样芽孢杆菌含量与原产地种群的差异,及其对化感物质的响应,为揭示紫茎泽兰与有益菌互作在入侵前后的变化及其机制提供参考。[方法] 分别以紫茎泽兰原产地墨西哥的3个种群(M1、M2、M3)和入侵地云南的3个种群(C1、C2、C3)为材料,采用同质园试验方法和蜡样芽孢杆菌分子定量的技术,检测原产地和入侵地紫茎泽兰种群植株根部(根系、根际土壤)蜡样芽孢杆菌的含量;使用不同种群紫茎泽兰植株叶片淋溶液和根系分泌液处理入侵地土壤,检测化感物质对土壤中蜡样芽孢杆菌含量的影响。[结果] 紫茎泽兰入侵地种群根系蜡样芽孢杆菌含量高于原产地种群,其中入侵地种群C2的含量比原产地种群M1高1172%;在根际土壤中, 2年生紫茎泽兰入侵地3个种群的蜡样芽孢杆菌含量显著高于原产地种群M1和M3。紫茎泽兰叶片淋溶液和根系分泌液处理均促进了土壤蜡样芽孢杆菌含量增加,入侵地种群叶片淋溶液处理的土壤的蜡样芽孢杆菌增加量高于原产地种群,根系分泌液处理的后期测定中也如此。[结论] 与原产地相比,紫茎泽兰入侵后,根系与根际土壤蜡样芽孢杆菌含量均有所增加,增强了有益菌对入侵地种群的正反馈效应。     

论碳由土壤碳酸盐进入植物的条件

许多苏联科学家的研究证明了空气中的CO_2经过同化作用在叶中形成的醣,在植物中沿着皮层(靭皮部)移动,而後,到达根部,钻到最细和极活动的须根中。在植物根中糖遭到逐步的水解,结果形成丙酮酸。在羧化酶存在时丙酮酸结合土壤中的二氧化碳,形成草酰乙酸。後者很容易还原转变成蘋果酸。在根中形成的,带有土壤中的二氧化碳的有机酸,在植物中上升进入叶片。在陽光下叶片中的二氧化碳,因脱羧酶作用的结果重新释放,而在光合作用过程中被还原,形成醣和蛋白质。乌克蘭共和国科学院植物生理和農业化学研究     

厚环乳牛肝菌(Suillus grevillei)N40与绿木霉(Trichoderma virens)T43复合接种下樟子松苗木的生理响应

采用植物生理学和生物化学等研究方法,研究了厚环乳牛肝菌(Suillus grevillei)N40与绿木霉(Trichoderma virens)T43复合接种条件下,对樟子松苗木的接种效应。测定不同接种方式下樟子松苗木生长指标、菌根合成率、光合色素含量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性,根际土壤酶活性和抗病保护酶活性等指标。结果表明:N40和T43既有竞争性,同时又具有良好的兼容性,对苗木的生长指标、生理指标均有明显的提高作用。接种N40 30d后接种T43,3个月后苗木高生长提高43.0%,地径提高55.6%,苗木可溶性蛋白含量提高176.9%,苗木叶绿素a水平提高76.2%,叶绿素b水平提高64.1%,类胡萝卜素水平提高103.6%,苗木CAT和SOD活力分别提高45.5%和43.7%,β-1,3葡聚糖酶和几丁质酶活力提高28.0%和40.0%;苗木根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活力分别提高120%和100%。上述结果表明,绿木霉T43能够促进菌根化苗木的生长并能诱导苗木产生抗性。     

根部水淹和土壤养分提升对三峡库区消落带水蓼生长和繁殖特性的影响

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

Effects of waterlogging and increased soil nutrients on growth and reproduction of Polygonum hydropiper in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir Region

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

外生菌根菌不同接种方法对樟子松苗木生长的影响

 以提高外生菌根真菌对樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)苗木促生长效果为目的, 在前期研究的基础上, 采用菌株配对培养的方法对获得的樟子松外生菌根真菌进行混合接种菌株组合筛选; 采用苗木截根-菌液浸根和沟施接种方法分别对2年生和3年生樟子松苗木进行野外单接种及混合接种。研究外生菌根真菌不同接种方法、菌株单接种及混合接种对樟子松苗木生长的影响。试验结果表明: 供试菌株及菌株组合对樟子松苗木生长均有一定的促进作用。菌株GT005和菌株035为供试菌株中对樟子松苗木促生长效果最佳的菌株。采用苗木截根-菌液浸根方法接种2年生樟子松苗木130 d, GT005接种的苗木高生长提高54%, 地径生长提高15%, 过氧化氢酶活性提高48%, 而根系活力降低3%; 菌株035接种的苗木高生长提高42%, 地径生长提高56%, 过氧化氢酶活性提高47%, 根系活力提高11%。沟施接种方法接种3年生樟子松苗木100 d, GT005接种苗木高生长提高10%, 地径生长提高15%, 过氧化氢酶活性提高90%, 而根系活力降低34%; 菌株035接种苗木高生长提高7%, 地径生长提高9%, 过氧化氢酶活性提高6%, 而根系活力降低46%; 菌株组合044/GT001和GT001/GT005 接种的苗木高生长仅比对照提高3.47%和2.07%, 而菌株组合 044/025 和044/009 接种的苗木高生长低于对照; 混合接种的苗木其地径生长高于对照0.16%～7.98%。综上所述, 苗木截根-菌液浸根接种方法对苗木的促生长效果显著高于沟施接种方法; 外生菌根菌高效菌株与一般菌株混合接种会弱化高效菌株自身接种效果; 苗木过氧化氢酶活性、苗木根系活力与苗木的生物量间无相关性。