磁化微咸水灌溉对欧美杨I-107微量元素和碳氮磷养分特征的影响

为探讨盐分环境下,磁化作用对土壤和植株养分特征的影响,以欧美杨I-107为试材,采用磁化和非磁化微咸水灌溉处理,通过对土壤和植物组织中微量元素和碳氮磷含量的测定,以揭示土壤-植物的养分供求关系。研究发现:(1)微咸水灌溉处理中叶片和根系Fe含量均下降;叶片Zn、Mn和Cu含量提高,根系Mn和Zn含量降低、Cu含量提高。叶片和根系中总碳含量均提高,全氮和全磷含量均降低;叶片C/N下降,根系C/N和C/P则提高。(2)磁化微咸水灌溉处理叶片和根系中Fe、Zn、Cu含量均提高,Mn含量降低;叶片C、P及C/N提高,N含量下降;根系C、C/N和C/P含量提高。(3)微咸水灌溉土壤中Fe、Mn、Zn和Cu微量元素全量均降低,有效态含量均提高;OC和N、C/P和N/P下降,全磷和C/N提高。(4)磁化微咸水灌溉中土壤Fe、Mn和Zn全量提高,Cu降低;Fe、Mn、Zn和Cu有效态含量提高;OC和N、C/P和N/P提高。可见,磁化作用有利于调节植株对微量元素的吸收和分配,提高土壤的固氮能力以及对植株的碳供应能力。此外,盐分环境下,植物体通过提高元素Fe含量以及C/N比值维持光合作用的正常进行,以满足植株正常生长发育的需要。     

氯化镉胁迫下葡萄根、叶内源一氧化氮和活性氧的生成

以‘泽香’葡萄扦插苗为试材,在水培条件下,研究了氯化镉(CdCl2)处理下葡萄根系和叶片内源一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)的生成规律,以及根系丙二醛(MDA)含量与根系活力的变化.结果表明:在0～1 mmol.L-1范围内,随着CdCl2处理浓度的增加,葡萄扦插苗根系和叶片NO含量、一氧化氮合酶(NOS)活性和根系活力先升高后下降;CdCl2浓度为0.01mmol.L-1时,根系NO含量和NOS活性分别提高51%和63%,超过0.1 mmol.L-1时则显著下降;CdCl2浓度为0.01和0.05 mmol.L-1时,叶片NO含量和NOS活性显著提高.0.5和1.0 mmol.L-1的CdCl2处理显著提高了根系O2.-产生速率、H2O2含量和MDA含量;同浓度CdCl2处理下,叶片中O2.-产生速率明显低于根系O2.-,而H2O2含量明显高于根系.     

菌丝桥介入枳根系间抗溃疡病的信号物质响应

对两室根箱试验装置中一分室(供体室)定植的枳Poncirus trifoliata实生苗接种丛枝菌根(AM)真菌Paraglomus occultum,另一分室(受体室)不作任何处理。定植17周后,将溃疡病病菌Xanthomonas axonopodis(Xac)接种于供体植株,研究不同处理受体植株间的信号物质响应差异,揭示菌丝桥的功能。与不接种处理相比,单接种AM真菌、预先接种AM真菌后再接种Xac均显著提高了供体根系一氧化氮(NO)含量,单接种AM真菌只显著提高了受体根系NO含量;单接种Xac显著降低了供体根系脱落酸(ABA)含量,而单接种AM真菌、双接种(AM真菌+Xac)均增加了供体根系ABA含量。双接种处理显著提高了受体ABA含量;与不接种对照相比,接种处理均降低了供体根系玉米素核苷(ZR)含量,同时单接种AM真菌、双接种处理也降低了受体根系ZR含量;AM真菌显著降低了供体和受体根系茉莉酸(JA)含量,但双接种却显著提高了供体和受体根系JA含量;与不接种对照相比,单接种AM真菌或Xac、双接种处理均显著下调供体根系JA合成基因(PtLOX、PtAOS和PtAOC)的表达,单接种Xac显著下调了受体根系PtLOX和Pt AOC的表达,单接种AM真菌显著下调了受体根系PtAOC的表达,而双接种显著上调了受体根系PtAOS基因的表达。表明菌根真菌的菌丝桥传导JA并诱导受体植株中NO、ABA和ZR含量改变以抵御溃疡病菌危害。     

不同磷水平下小麦-蚕豆间作根系形态的变化及其与内源激素的关系

采用水培方法,研究了不同磷水平下小麦-蚕豆间作体系根系形态变化及其与内源激素的相关关系。结果表明: 与单作小麦相比,在低磷(1/2P)水平下,小麦-蚕豆间作能显著增加小麦的根长,显著减少小麦根系的平均直径,显著增加根系的表面积;在常规磷(P)水平下,间作能显著降低小麦根系的平均直径,有增加小麦根长和根表面积的趋势;与单作蚕豆相比,间作能明显促进蚕豆根系的增长,同时增加蚕豆根表面积。在1/2P水平下,间作能显著提高小麦和蚕豆根系中的生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)含量;在P水平下,间作能显著提高小麦根系中的IAA、ABA和JA含量,单、间作小麦根系中的SA含量没有显著差异,间作显著增加了蚕豆根系中ABA和SA含量,单、间作蚕豆根系中的IAA和JA含量无显著差异。单作条件下,小麦和蚕豆根系中的内源激素(IAA、ABA、SA和JA)含量与其根系形态(根长、根平均直径和根表面积)无显著相关性;间作条件下,小麦和蚕豆根系中的IAA含量与根长和根表面积之间存在明显的正相关关系。由此可见,小麦-蚕豆间作能够诱导小麦和蚕豆根系IAA的增加。这种变化可能是驱动间作系统根系形态变化的重要因子。     

丛枝菌根真菌对枳根系形态和蔗糖、葡萄糖含量的影响

研究丛枝菌根真菌接种(摩西球囊霉、地表球囊霉和摩西球囊霉+地表球囊霉)对盆栽枳的生长、根系形态以及蔗糖、葡萄糖含量的影响.结果表明: 3个接种处理都显著提高枳的株高、茎粗、叶片数,以及地上部和地下部生物量,诱导1级、2级和3级侧根的发生,同时增加了根系投影面积、表面积、体积和总长度(主要是0～1 cm根长),但降低根系平均直径,其中以地表球囊霉效果最明显.丛枝菌根真菌接种显著提高枳的叶片蔗糖和根系葡萄糖含量,但降低叶片葡萄糖和根系蔗糖含量.由于根系“菌根碳库”的存在,丛枝菌根真菌接种导致根系维持较高的葡萄糖和较低的蔗糖含量,从而有利于宿主根系的生长和发育,建立更优的根系形态.     

γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗多胺代谢的影响

以‘西域一号’甜瓜为试验材料,采用营养液水培法,研究了低氧胁迫下外源添加γ-氨基丁酸(GABA)对甜瓜幼苗多胺代谢的影响.结果表明：与通气对照相比,低氧胁迫处理的甜瓜幼苗谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和GABA含量显著提高,同时多胺合成酶活性提高诱导多胺含量显著增加,但二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性也显著提高;根系精氨酸脱羧酶(ADC)活性提高幅度较大,导致根系游离态腐胺含量较高,而叶片鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)活性提高幅度较大,导致叶片游离态亚精胺(Spd)含量较高;根系游离态DAO和PAO活性显著低于叶片,其细胞壁结合态PAO活性显著高于叶片.与低氧胁迫处理相比,低氧胁迫下外源添加GABA处理的甜瓜幼苗叶片和根系中GABA和谷氨酸含量均显著提高,而GAD活性显著降低;精氨酸、鸟氨酸、甲硫氨酸含量的提高促使多胺合成酶活性显著提高,从而诱导多胺含量显著增加,DAO和PAO活性显著降低.     

外源亚精胺对低氧胁迫下黄瓜根系多胺含量和呼吸代谢酶活性的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下外源亚精胺对2个抗低氧能力不同的黄瓜品种(‘中农八号’和‘绿霸春四号’)根系中多胺含量和呼吸代谢相关酶活性的影响.结果表明,单纯低氧处理下,黄瓜幼苗根系中腐胺、亚精胺和精胺含量显著提高,异柠檬酸脱氢酶(IDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性显著降低,乳酸脱氢酶(LDH)、乙醇脱氢酶(ADH)和丙酮酸脱羧酶(PDC)活性显著提高.同时,与抗低氧能力弱的‘中农八号’相比,抗低氧能力强的‘绿霸春四号’根系LDH活性增加幅度较低,ADH活性增加幅度较高,IDH和SDH活性降幅也较小;外源亚精胺能显著提高低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中亚精胺和精胺含量,降低腐胺含量;根系中LDH、ADH和PDC活性降低,IDH和SDH活性升高,说明黄瓜幼苗根系中较高的亚精胺、精胺含量可能有利于提高根系有氧呼吸能力,缓解低氧胁迫对植株的伤害.     

DCPTA对盐胁迫下玉米苗期根系生长、渗透调节及膜透性的影响

黑龙江省西部地区盐碱土面积约有66.7×104hm2,制约着黑龙江省粮食生产水平的进一步提高。叔胺类活性物质2-(3,4-二氯苯氧基)-乙基-二乙胺(DCPTA)具有提高作物抗逆性作用,为探讨DCPTA提高玉米耐盐性机制,采用营养液水培试验,在前期试验基础之上,选取"先玉335"(耐盐性强)和"丰禾1号"(耐盐性弱)2个品种,研究DCPTA(15mg·L-1)对Na Cl胁迫下(150 mmol·L-1)玉米幼苗根系生长、渗透调节及质膜透性的影响。结果表明:DCPTA能增加盐胁迫下幼苗的根长、根表面积、根体积、根鲜重和根干重,缓解盐胁迫对根系生长的抑制;DCPTA维持了根系水分平衡,提高了盐胁迫下幼苗根系相对含水量,"先玉335"和"丰禾1号"分别提高3.6%和6.4%;DCPTA通过提高根系可溶性糖含量和可溶性蛋白含量,降低幼苗根系脯氨酸含量,增强了盐胁迫下玉米幼苗根系的渗透调节能力,并通过降低根系丙二醛(MDA)含量和相对电导率,保护了根系质膜结构和功能;与盐胁迫相比,"先玉335"丙二醛含量和相对电导率分别降低21.6%和24.2%,"丰禾1号"分别降低28.1%和30.4%;DCPTA缓解盐胁迫对根系伤害的效果表现为"丰禾1号""先玉335"。     

小麦根系活力变化与叶片衰老的研究

对小麦根系活力、叶片叶绿素含量和光合速率变化的田问实验结果表明,根系活力的衰退早且快于叶片叶绿素含量和光合速率的衰退;根系活力和叶片光合速率呈正相关关系(r=0．8006)．拔节期追施氮肥,改善根际营养条件后,叶片的光合速率、根系活力明显提高,叶片中ABA含量降低,ZRs升高,SOD活性增加,MDA的高峰期比对照推迟8～10d,说明根系活力变化与地上部叶片的衰老密切相关,改善根际营养,提高生育前期的根系活力有助于延缓地上部分的衰老．     

表施和混施污泥对团花根系生长的影响

林地利用被认为是污泥资源化利用的重要方式,但施用污泥对林木根系生长的影响报道较少。本研究通过根箱试验,分析表施和混施10%污泥对速生树种团花不同土层根系形态、土壤pH值和电导率动态变化及根系重金属含量的影响,并拟合土壤pH值、电导率和根系重金属含量与根长的关系。结果表明: 与不施污泥(对照)相比,混施污泥显著抑制了团花根长、根表面积和根体积增长,混施污泥120和240 d后,0～20 cm土层总根长分别为不施污泥的76.9%和67.4%;表施污泥对团花根长和根表面积的影响不显著,但显著提高了根体积。混施污泥显著提高了土壤pH值和电导率及根系重金属含量,混施污泥0～20和20～40 cm土层根系镉含量分别是不施污泥的11.5和10.0倍。线性回归拟合分析显示,不同处理0～20 cm土层的电导率与根长均呈显著负相关;表施和混施污泥根系镉含量与根长呈极显著负相关。上述结果表明,混施污泥抑制了团花根系生长,这可能是由于混施污泥提高了土壤电导率和根系镉含量所致,而表施污泥对团花根系生长的作用不明显。     

不同有机肥影响菠萝生长的生理生化机制

以菠萝品种'澳大利亚卡因'为材料,研究了施用不同有机肥对菠萝长叶期和抽蕾期植株生长量、生理生化指标以及土壤酶活性、微生物等的影响,以探讨不同有机肥对菠萝生长的影响机理.结果显示:(1)在花生麸处理中菠萝株高、青叶数、地上部和根鲜重较对照(施用化肥)提高,而在鸡粪和水肥处理中株高、青叶数、地上部鲜重较对照降低.(2)花生麸处理的菠萝叶片细胞膜透性较对照降低,而叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD活性均较对照提高;鸡粪和水肥处理的叶片细胞膜透性和根系SOD酶活性较对照提高,而叶绿素含量、根系活力、长叶期叶片和根系的可溶性糖含量、长叶期和抽蕾期叶片的可溶性蛋白含量、叶片SOD酶活性均比对照降低.(3)花生麸能提高土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶的活性及土壤微生物数量;鸡粪和水肥能降低土壤脲酶、蛋白酶活性,却能增强土壤转化酶、过氧化氢酶活性,鸡粪使土壤微生物数量增加,水肥使长叶期土壤微生物数量增加,但使抽蕾期的减少.研究表明,施用花生麸能提高菠萝叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并增强根和叶的SOD活性,同时增加了土壤相关酶活性和微生物数量,从而有效促进菠萝植株生长.     

γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗多胺代谢的影响

以‘西域一号’甜瓜为试验材料,采用营养液水培法,研究了低氧胁迫下外源添加γ-氨基丁酸(GABA)对甜瓜幼苗多胺代谢的影响.结果表明:与通气对照相比,低氧胁迫处理的甜瓜幼苗谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和GABA含量显著提高,同时多胺合成酶活性提高诱导多胺含量显著增加,但二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性也显著提高;根系精氨酸脱羧酶(ADC)活性提高幅度较大,导致根系游离态腐胺含量较高,而叶片乌氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)活性提高幅度较大,导致叶片游离态亚精胺(Spd)含量较高;根系游离态DAO和PAO活性显著低于叶片,其细胞壁结合态PAO活性显著高于叶片.与低氧胁迫处理相比,低氧胁迫下外源添加GABA处理的甜瓜幼苗叶片和根系中GABA和谷氨酸含量均显著提高,而GAD活性显著降低;精氨酸、鸟氨酸、甲硫氨酸含量的提高促使多胺合成酶活性显著提高,从而诱导多胺含量显著增加,DAO和PAO活性显著降低.     

丝瓜作砧木提高黄瓜耐涝性的研究

研究了涝害胁迫下黄瓜自根苗、南瓜砧嫁接苗和丝瓜砧嫁接苗的耐涝性能。结果表明：涝害胁迫时,丝瓜砧嫁接苗能维持较高的根系活力与较高的叶绿素含量;根系电解质渗出率、丙二醛（MDA）含量和超氧阴离子自由基（O2-）的含量 显著低于黄瓜自根苗和南瓜砧嫁接苗;根系SOD、POD和CAT等细胞保护酶活性高于黄瓜自根苗和南瓜砧嫁接苗;丝瓜作砧木可以提高黄瓜的耐涝性。     

DPC浸种对花生幼苗根系和叶片生理功能的影响

在田间条件下,研究了DPC浸种对花生（Arachis hypogaeaL.)幼苗根系和叶片生理功能的影响。结果表明,DPC可提高花生幼苗根系中IAA和Z ZR的含量,促进根系的生长,提高根系活力;DPC可促进花生苗期叶片叶绿素的合成,提高叶绿素含量,提高苗期叶片的光合速率。在实践中,用150mg/LDPC浸种是取得花生壮苗丰产的有效措施。     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系呼吸代谢的影响

用容重分别为1.20和1.55 g·cm^-3的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜根系呼吸代谢的影响.结果表明: 土壤紧实胁迫条件下,黄瓜根系中丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶活性显著提高;无氧呼吸主要产物(乙醇、乙醛和乳酸)含量显著升高;参与有氧呼吸的苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶活性显著下降,丙酮酸和琥珀酸含量显著提高,苹果酸含量显著下降.说明在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜根系的有氧呼吸受到显著抑制,无氧呼吸过程加强.     

氯盐胁迫下氮素对西瓜根系生长的调控作用

为揭示氯盐胁迫下氮素对西瓜根系的调节机制和提供西瓜氯毒害调控理论依据,以西瓜为供试作物,采用土培试验,研究不同施氮量(0,0.1,0.15,0.2,0.25 g/kg)对氯盐胁迫下西瓜根系的影响,并应用主成分分析法对各施氮量下根系生长情况进行综合评价。结果表明,(1)与不施氮相比,施氮0.15 g/kg处理可使西瓜根系生物量、干物质累积量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、根系活力分别显著提高58.83%、20.83%、98.33%、70.37%和29.44%,丙二醛含量显著降低40.30%,同时使总根长、总根表面积、根尖数、分枝数分别显著增加103.42%、46.41%、64.44%、87.80%,总根体积和总根系直径分别减少23.05%和40.15%。(2)在本试验氯盐胁迫条件下,施氮0.14~0.17 g/kg时西瓜具有较理想的根系构型和较高的根系活力。(3)根系分枝数、根系活力、总根体积、根尖数可作为氯盐胁迫下氮素对西瓜根系生长影响的综合评价指标,各施氮水平对氯盐胁迫的缓解效果表现为0.15 g/kg>0.20 g/kg>0.10 g/kg>0.25 g/kg。可见,在氯盐胁迫下,适量施氮有助于西瓜建立良好的根系构型,提高根系渗透物质含量,降低细胞渗透势,减少根系丙二醛含量,维持较强的根系活力,增加根系生物量和干物质,缓解高浓度氯盐对西瓜生长的抑制作用。     

丛枝菌根真菌对西瓜嫁接苗生长和根系防御性酶活性的影响

在温室盆栽条件下,研究丛枝菌根(AM)真菌地表球囊霉(Glomus versiforme)对连作土壤中西瓜自根苗和嫁接苗生长、根系膜透性、丙二醛(MDA)含量和防御性酶活性的影响.结果表明： 接种AM真菌能显著增加西瓜自根苗和嫁接苗的生物量,提高根系活力,降低根系膜透性和MDA含量.接种AM真菌的自根苗地上部鲜质量、地上部干质量和根系活力分别增加了57.6%、60.0%和142.1%,而接种AM真菌的嫁接苗分别增加了26.7%、28.0%和11.0%;自根苗（C）、嫁接苗（G）、接种AM真菌自根苗（C+M）和接种AM真菌嫁接苗（G+M）的根系细胞膜透性为C>G>C+M>G+M,根系MDA含量为C>G>G+M>C+M.接种AM真菌能提高西瓜自根苗和嫁接苗根系的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶活性,而且接种AM真菌的西瓜自根苗和嫁接苗根系POD、PAL和β-1,3-葡聚糖酶活性的峰值比不接种的提前2周出现.接种AM真菌能激活西瓜自根苗和嫁接苗与抗逆性有关的防御性酶反应,使根系对逆境产生快速反应,从而提高其抗连作障碍的能力.     

NaCl胁迫对茄子嫁接苗根系多胺代谢的影响

采用高压液相色谱法对80 mmol.L-1NaCl胁迫下营养液栽培茄子嫁接苗和自根苗根系多胺代谢的差异进行了研究。结果表明,胁迫2 d时,嫁接苗根系游离态亚精胺和结合态多胺含量显著高于自根苗,游离态腐胺和束缚态多胺显著低于自根苗,游离态精胺含量两者无显著差异。胁迫10 d时,自根苗3种形态的多胺含量均下降,显著低于对照植株,而嫁接苗根系游离态精胺、结合态腐胺和束缚态多胺含量显著高于对照植株。研究结果表明,NaCl胁迫显著提高了茄子嫁接苗和自根苗根系多胺氧化酶的活性,且自根苗增加幅度显著高于嫁接苗;嫁接苗胁迫初期根系结合态多胺的迅速积累及胁迫后期保持较高的精胺含量有利于其耐盐性的提高。     

丛枝菌根真菌对西瓜嫁接苗生长和根系防御性酶活性的影响

在温室盆栽条件下,研究丛枝菌根(AM)真菌地表球囊霉(Glomus versiforme)对连作土壤中西瓜自根苗和嫁接苗生长、根系膜透性、丙二醛(MDA)含量和防御性酶活性的影响.结果表明： 接种AM真菌能显著增加西瓜自根苗和嫁接苗的生物量,提高根系活力,降低根系膜透性和MDA含量.接种AM真菌的自根苗地上部鲜质量、地上部干质量和根系活力分别增加了57.6%、60.0%和142.1%,而接种AM真菌的嫁接苗分别增加了26.7%、28.0%和11.0%;自根苗（C）、嫁接苗（G）、接种AM真菌自根苗（C+M）和接种AM真菌嫁接苗（G+M）的根系细胞膜透性为C>G>C+M>G+M,根系MDA含量为C>G>G+M>C+M.接种AM真菌能提高西瓜自根苗和嫁接苗根系的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶活性,而且接种AM真菌的西瓜自根苗和嫁接苗根系POD、PAL和β-1,3-葡聚糖酶活性的峰值比不接种的提前2周出现.接种AM真菌能激活西瓜自根苗和嫁接苗与抗逆性有关的防御性酶反应,使根系对逆境产生快速反应,从而提高其抗连作障碍的能力.     

油菜素内酯对水稻根系发育的调控作用

在油菜素甾醇(brassinosteroids,BRs)化合物中,油菜素内酯(brassinolide,BL)具有活性最高、广谱和无毒等显著特点,而且具有改良植物株型、提高抗逆性等功效。根系是植物吸收水分和矿质元素的主要器官,因此阐明油菜素内酯调控根系发育的遗传、生理和生化机制,有利于更有效地利用BRs激素,实现株型的定向设计。该研究利用叶面喷施的方法分析油菜素内酯对根系侧根、根毛发育的影响;利用植物显微技术分析油菜素内酯对根系侧根结构及发育的作用;利用高压液相色谱法检测油菜素内酯对根系内其他植物激素含量的影响;利用蛋白质组学技术鉴定受油菜素内酯调控的蛋白质,分析油菜素内酯调控根系发育的生化机制。研究表明,一定浓度的油菜素内酯促进种子根、侧根、根毛的发生;提高根系细胞分裂素和赤霉素含量;可能通过调控逆境相关蛋白质来提高植物的抗逆性。