聚乙二醇模拟干旱对耐低钾水稻幼苗的根系生长及某些生理特性的影响

以早籼品种‘瑰宝八号’及其变异后代耐低钾的水稻为材料,用20%PEG6000模拟干旱,测定幼苗根系形态和部分生理特性的指标并对其抗旱能力进行比较的结果表明:耐低钾水稻幼苗的超氧化物歧化酶活性、根系活力和活跃吸收面积相对较高,而丙二醛含量相对较低,其根重和根体积也高,比其亲本‘瑰宝八号’有更高的抗旱能力.     

Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

以水稻( Oryza sativa Linn.)高 Cd 积累品种‘T 优705’(‘T You 705’)和低 Cd 积累品种‘湘早籼24’(‘Xiangzaoxian 24’)为实验材料,采用水培法对不同浓度Cd(0.0和2.7μmol·L-1 Cd)和K(0、30和60 mmol·L-1 K)处理条件下2个品种幼苗的相对生长量、根系和地上部的Cd含量及其亚细胞分布特征进行了比较,并分析了添加离子通道活性抑制剂TEA和LaCl3后幼苗根系和地上部的Cd和K含量;在此基础上,比较了NSCCs(非选择性阳离子通道)和K专性通道对2个品种幼苗根系和地上部Cd和K吸收贡献率的影响。结果表明：与Cd单一处理组(2.7μmol·L-1 Cd)相比, Cd-K双重处理组(2.7μmol·L-1 Cd-30 mmol·L-1 K和2.7μmol·L-1 Cd-60 mmol·L-1 K)2个品种幼苗的相对生长量显著提高,而幼苗根系和地上部的Cd含量显著下降;随K浓度的提高,2个品种幼苗根系细胞壁和细胞液中的Cd含量显著下降,但细胞壁中Cd含量的分配比例增大而细胞液中Cd含量的分配比例则减小。在含2.7μmol·L-1 Cd和30 mmol·L-1 K的培养液中分别添加5 mmol·L-1 TEA或0.2 mmol·L-1 LaCl3后,2个品种幼苗根系和地上部的Cd和K含量均显著下降,其中,LaCl3处理组的根系Cd含量降幅高于TEA处理组,但LaCl3处理组的根系K含量降幅则低于TEA组。 NSCCs对品种‘T优705’幼苗根系和地上部Cd吸收的贡献率显著低于品种‘湘早籼24’幼苗,而K专性通道对品种‘T优705’幼苗根系K吸收和地上部Cd吸收的贡献率则显著低于品种‘湘早籼24’幼苗。研究结果显示：添加外源K可缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用,并通过提高细胞壁与Cd的结合能力来降低细胞液中Cd的积累,以此减弱幼苗对Cd的吸收和转运能力;幼苗体内的K和Cd均可通过K专性通道和NSCCs转运,其中,K吸收和转运主要通过K专性通道完成,而Cd吸收和转运主要通过NSCCs完成。此外,品种‘T优705’可能具有多种离子通道参与Cd的吸收和转运,而品种‘湘早籼24’主要依赖NSCCs参与Cd的吸收和转运,且后者对K的吸收和积累强于前者。     

3种杂交杨在不同盐碱地上的生长和生理适应性研究

杂交杨树是松嫩平原盐碱地重要的园林和造林树种,野外长期监测是评价和优选优良品种的关键。本研究在自然条件下（5~12月）,以大庆不同盐碱地上生长的青山杨(Populus pseudo-cathayana×P. deltodides cv. Shan Hai Guan)、小黑14（Populus×xiao hei T. S. Hwang et Liang ‘14’）及中黑防(Populus deltoids×P. cathayana)的4年生扦插苗为研究对象,通过对3种杂交杨生长量、根系活力、根呼吸量和叶绿素含量的对比和分析,探讨其在盐碱地生长的适应性及耐盐能力的差异。结果表明,随盐碱胁迫加强（土壤电导率609.33~910.48 μs·cm^-1,pH值（8.92~8.98）,各杂交杨的生长量受到明显抑制,其中中黑防和小黑14株高均下降达到40%,而青山杨的株高只下降了20%,是前者的一半。随盐碱胁迫加强,根系活力和呼吸作用增强,青山杨、中黑防和小黑14的根系活力分别提高了10.75%、15.90%和33.17%,而根系呼吸青山杨仅上升3.59%,中黑防和小黑14则上升了24%以上。但是盐碱胁迫对于叶绿素含量影响较小,年平均值稍有降低,叶绿素a/b的比值则增大,不同品种间差异较小。综合对3种杂交杨的各项指标的研究,青山杨的耐盐碱能力更强,生长量显著高于目前在盐碱地区较为普遍应用的小黑14和中黑防,比较而言,青山杨是盐碱地区造林与绿化树种的优良杂交杨品种。     

双季稻超高产栽培条件下根系特性的研究

试验在大田条件下进行,以国家水稻工程醴陵基地应用的旺壮重栽培法作超高产栽培途径,与当地习惯栽培法比较研究了超高产双季稻根系生长及生理特性,结果表明:根系生长量以生长中期最大,其次为前期,生长后期新根发生和老根衰亡同时进行,因此根量增加很少甚至呈负增长.超高产栽培条件下早稻V402和晚稻V198全生育根系生长总量为1844.3和1710.4kg.hm-2,比对照分别提高20.64%和25.05%,并且这种根量优势主要在水稻生长的前、中期形成;根系总吸收表面积和活跃表面积也表现出相同的趋势,同时,早稻中期、晚稻中后期根系α-萘胺氧化力比对照增加;根系对32P吸收活力以前期和中期较高,抽穗后明显降低;超高产水稻各生育期单蔸根系吸收的32P总量明显高于对照,其增加的幅度为3.86%～37.77%,并且前、中期提高的幅度大于后期,超高产栽培条件下这种根系生长和根系活力的优势最终转化为产量优势,1997和1998年实际产量分别为17652和17772kg.hm-2,比习惯栽培法提高21.28%和15.57%.     

高产水稻秧苗生长特性

1998年早季在广州研究了不同类型高产水稻秧苗生长特性,调查了株高、叶片数、叶片长宽度、叶绿素含量和干物重等项指标,以及地下部分的发根力和根系活力情况。结果显示:在华南地区冷害发生较轻、秧苗生长基本正常的生态条件下,两系法杂交水稻新组合中粤杂122和培矮64s/E32、常规水稻品种特三矮2号表现出强和较强的生长发育优势。此外,两系法杂交水稻的发根数量和最长根长度比常规稻品种要多要长,但根系活力则较低。     

草炭和风化煤对水稻根系活力和养分吸收的影响

采用盆载试验法,研究了草炭和风化煤对水稻根系的α－萘胺氧化力和养分吸收的影响,结果表明,草炭和风化煤的施入,改善了盐碱土的养分供应状况,在水稻的各生育时期均不同程度地提高根系活力,增加了水稻的产量,促进了水稻对N、P2O5、K2O、CaO和MgO等养分的吸收;草炭对水稻的增产效果要好于相同数量的风化煤。     

籽粒低锌与高锌含量基因型水稻锌营养特性的比较

采用溶液培养和放射性同位素技术,比较籽粒低锌含量基因型水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）湘早籼１７与籽粒高锌含量基因型水稻Ｖ５６根系形态及有关生理特性的差异,发现Ｖ５６的根系比湘早籼１７大（根较长,根体积较大,生物量较高）、根冠比值较高及根系吸收锌的Ｋｍ值较低,因而对锌的吸收量较大。这些特性可作为筛选籽粒高锌含量基因型水稻的指标。     

开放式空气二氧化碳浓度增高(FACE)条件下水稻的根系活力和氮同化能力

利用FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)平台技术,用伤流量法研究了低氮(LN 150 kg·hm^-2)和常氮(NN 250 kg·hm^-2)水平下,大气CO₂浓度升高对水稻分蘖、抽穗期和穗后35 d根系活力和根系N同化能力(氨基酸合成能力)的影响.结果表明,就整株水稻来看, CO₂浓度升高和N处理对根系活力无显著影响;但由于FACE条件下水稻分蘖数增加14.5%(LN)和20.7%(NN),使每茎根系活力(伤流强度)降低1.4%～21.7%.在分蘖和抽穗期,虽然FACE处理促进了根系吸收的无机N向氨基酸转化,根系伤流液中氨基酸氮/无机氮提高11.1%～143.1%,但氨基酸浓度和合成总量和对照相比无明显差异.在穗后35 d,FACE处理减弱了水稻根系的N同化能力,表现为根系伤流液中氨基酸/无机氮降低38.1%(LN)和29.2%(NN);同时氨基酸浓度降低34.0%(LN)和44.7%(NN),氨基酸合成总量降低50.8%(LN)和40.0%(NN).提高施氮水平促进了抽穗期水稻根系对无机氮的吸收,伤流液中无机氮含量增加51.1%(对照)和155.2%(FACE),但并未增加氨基酸合成量,由此导致抽穗期氨基酸氮/无机氮显著降低19.5%(对照)和36.8%(FACE);同时,氮处理在这个时期与FACE处理表现出明显的交互作用.     

杂交稻汕优36幼苗根系呼吸代谢特点的研究

本文报道了对杂交水稻汕优36及其亲本幼苗根系生长、蛋白质含量、呼吸强度和G_6PDH、IDH、PK三种呼吸酶的初步研究。结果表明,杂种汕优36和其亲本相比,前者具有生长量高和呼吸强度低的特点。在呼吸代谢特点上,母本珍汕97A具有较高的IDH活力,父本IR36具有较高的G_6PDH活力。杂种汕优36PK活力高于双亲.但它在三种酶活力中所占比重与其它两种酶活力所占比重一样均居于双亲之间。作者认为,以PK活力为代表的EMP途径运转状况及EMP、TCA和HMP三条呼吸代谢途径之间的关系可能对杂交水稻幼根生长优势的形成起作重要作用。     

大豆和水稻对铝胁迫响应的生理机制

通过水培方式,研究了铝处理对双子叶植物大豆和单子叶植物水稻根系生长、养分吸收、根系内含物及根分泌物的影响.结果表明,低铝 (10 μmol·L^-1)浸种刺激大豆种子萌发和根系的生长,对水稻无明显促进作用.铝处理增加了两种作物根系对P的吸收,降低K、Ca、Mg的吸收.水稻比大豆根系积累较少的Al和更多的P.铝胁迫条件下,大豆和水稻根系内源可溶性蛋白含量升高、可溶性酚含量下降、可溶性糖含量先上升后下降,且大豆根系内源柠檬酸含量下降明显.与大豆相比,水稻积累较低的柠檬酸和较高的可溶性蛋白、可溶性酚,但两者可溶性糖没有差异.铝处理增加大豆根系柠檬酸、可溶性蛋白、可溶性酚、可溶性糖的分泌量,且大豆分泌量显著高于水稻.在铝处理条件下,大豆根系具有较高的阳离子交换量(CEC),而水稻的CEC较低.这说明大豆和水稻对铝胁迫具有不同的生理反应,水稻的高耐铝性可能与其较高的磷吸收和较低的CEC有关,而与其根系分泌物的关系不大.     

硫和6-苄氨基腺嘌呤对水稻幼苗硝酸还原酶活性的影响

缺硫培养6天的水稻幼苗,其叶片和根中的硝酸还原酶(NR)活性明显下降。用1pPm 的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)处理培养了10天的水稻幼苗根系,24小时后缺硫培养的水稻幼苗叶片和根系的 NR 活性升高,加硫培养的水稻幼苗叶片和根中的 NR 活性下降。用~(35)S示踪发现,6-BA 可降低加硫幼苗对~(35)S 的吸收和转化,但促进缺硫幼苗对~(35)S 的转化。     

小鼠再生肝胞浆磷酸酪氨酸蛋白磷酸酶的纯化和性质研究

以~(32)P(Tyr)-Poly Glu,Tyr(4:1)为底物,用于研究小鼠再生肝胞浆磷酸酪氨酸蛋白磷酸酶(PTPP)的分离纯化和性质。再生肝胞浆经60％饱和度硫酸铵盐析,二次DEAE纤维素层析,Sephadex G-200柱层析和Poly Glu,Tyr-Sepha-rose 4B亲和层析后,得到的PTPP分子量为67000,纯度提高1123倍,活性回收率为28％,对~(32)P(Tyr)-Poly Glu,Tyr有很高的活力,对~(32)P(Ser/Thr)-Casein(酪蛋白)和PNPP(对硝基苯酚磷酸盐)没有作用,其最适pH为6.8～7.1,对热不稳定。EDTA对酶有激活作用,Zn~(2+)、PNPP、P-Tyr、多胺化合物、焦磷酸根、钼酸根、柠檬酸根对酶有明显的抑制作用。酶对Na_3VO_4不敏感。碱性蛋白质组蛋白、鱼精蛋白对酶活力有抑制作用,酸性蛋白质酪蛋白和酸性多糖物质肝素对酶活力有激活作用,且后者能减弱前者的抑制作用。     

褐飞虱侵害对不同抗性水平水稻根部吸收氮、磷、钾的影响

为了解褐飞虱Nilaparvata lugens侵害后水稻抗性水平与根系吸收氮（N）、磷（P）、钾（K）的关系,对不同抗性水平的水稻受褐飞虱侵害后的平均受害水平、植株功能损失指数及水稻吸收水培液营养元素N,P,K情况进行了研究。结果表明：不同水稻品种（TN1、协优63、协优963和超级培矮64S/E32）接种褐飞虱后,TN1受害最严重,协优63和超级培矮64S/E32 次之;受害最轻的是协优963,30头/株侵害后植株功能损失指数仅为0.661。40,60和80头/株侵害水稻后根系对K吸收下降程度最显著,其次为P,最后为N;且随褐飞虱侵害时间的延长（6 d, 9 d）影响愈显著。60头/株侵害TN1、协优63、协优963和超级培矮64S/E32后9 d,根系对K吸收下降率分别为164.11%,74.61%,55.16%和46.60%。由此可见,随水稻品种抗性水平的下降,接种褐飞虱后,水稻根部对水培液营养元素吸收下降程度愈显著。本研究结果可对深入阐明不同抗性水平水稻抗（耐）虫机制与根系吸收能力关系提供参考。     

铝胁迫对马尾松幼苗根系形态及活力的影响

采用砂基栽培,研究不同铝胁迫强度(0、50、100、150、200μmol.L-1)和胁迫时间(30d、60d和100d)条件下,对马尾松(Pinus massoniana)幼苗单株根长、根干重、根系质膜透性、根系吸收总面积、活跃吸收面积和根系活力的影响。结果表明:低水平胁迫(0~50μmol.L-1)对马尾松幼苗根系生理指标影响较小;中等水平胁迫(100μmol.L-1)是马尾松根系生长和活力变化的转折点;重度胁迫(150~200μmol.L-1)条件下,根系生理指标呈现大幅度下降变化趋势。根长、根质量、质膜透性和根系活力可作为马尾松幼苗根系受铝毒害的鉴定指标。短时间(30d)根际供铝,马尾松幼苗适应能力较强,根系生长抑制不明显;栽培30d以上时,马尾松根部对铝胁迫的响应随胁迫时间的增加而加剧。     

重复DNA顺序pRRD9在稻属中的拷贝数测定

本文应用狭缝印渍杂交方法,把水稻基因组总DNA和含水稻中度重复顺序片段的质粒(pRRD9)DNA分别转移到尼龙膜上形成狭缝印渍、然后用~(32)P标记的 pRRD9插入片段进行杂交、根据各狭缝印渍的放射性强度,测定水稻(Oryza)一些栽培种和野生种基因组中重复DNA顺序的拷贝数,并就拷贝数与水稻进化关系及基因组型的联系进行讨论.     

不同氮效率水稻品种根系生理生态指标的差异

以氮素利用效率差异大的两个水稻品种(氮高效品种南光和氮低效品种Elio)作为试验材料,设计高低两个供氮水平,在温室砂培条件下研究了不同氮效率水稻高效吸收利用氮素的根系生物学特性及生理机制.结果表明,在两个供氮水平下,氮高效水稻南光的产量均显著大于氮低效水稻,增幅在50%以上.随着供氮水平的提高,两个水稻品种植株的总吸氮量和干物质量随之增加,氮高效水稻南光的生育后期吸氮量和地上部及根系的生物量显著高于氮低效水稻Elio;氮高效水稻品种南光根系形态参数对氮素营养的响应度高于氮低效品种Elio,高氮处理下,南光较低氮处理分别增加127%(总根长)和114%(根系表面积),而Elio仅增加92%(总根长)和82%(根系表面积),而且Elio在齐穗期后根系形态参数水平下降显著;南光的根系伤流强度在拔节期较氮低效水稻Elio高出11%(1mmol L-1)和32%(5mmol L-1),灌浆期南光较Elio高出12%(1mmol L-1)和12%(5mmol L-1),差异均显著.由本试验结果可推断根系形态及根系活力的差异是造成水稻氮效率差异的重要原因之一.     

鸭稻共作方式对水稻生长的影响

对鸭稻共作生产方式下水稻几个生育期的株高、叶面积指数、生物量、根系活力、根系形态特征指标等进行了对比研究。结果表明,鸭稻共作生态模式中由于鸭子的活动,对水稻生长发育具有一定影响。与常规水稻栽培方式相比,鸭稻共作方式下水稻株高、叶面积指数、生物量有减小的趋势,而且在有效分蘖期和幼穗分化期存在着显著或极显著差异。鸭子活动对水稻根系生长状况(根/冠比、根系活力)也具有一定作用,与常规水稻栽培方式相比,鸭稻共作方式下水稻根冠比和根系活力有增加趋势,根冠比在幼穗分化期达到显著差异,根系活力在有效分蘖期存在显著差异;鸭稻共作方式下水稻根系总长变化无明显规律,根系表面积与常规栽培方式下相比无显著差异。     

水稻根系的生长生理

水稻的根系,不仅是水分和肥料的吸收器官,而且有合成氨基酸和激素等多种机能。水稻根系的生长和活力的维持,对地上部的生长发育和产量形成有着十分重大的意义。本文试就过去有关水稻根系生长生理的工作,尤其是近十多年来的研究进展作一简要的综述。     

Cr和As复合污染对水稻幼苗吸收积累Fe,P,As和Cr的影响

通过水培实验,研究As和Cr复合污染在有磷(+P)和无磷(?P)条件下对2个水稻基因型品种(Jin23A和CDR22)生长和吸收积累Fe,P,As和Cr的影响.实验结果表明,As和Cr复合污染可导致水稻茎叶干重下降,但对株高、根长和根干重均影响不大.施P肥可促进水稻生长,提高水稻生物量,缓解水稻的重金属毒害.As和Cr复合污染对水稻植株吸收积累Fe,P,As和Cr的影响不一.加As和加P均导致两个水稻品种茎叶和根中Fe含量下降.As对水稻植株P含量影响不大.P可促进水稻根系对As的吸收,而降低水稻对Cr的吸收积累.加As导致水稻Cr含量提高,尤其水稻根系Cr含量提高更明显.与对照相比,1.0mg/LAs浓度在不加P时分别导致Jin23A和CDR22根系Cr含量提高138.9%和283.6%,加P时则分别为40.2%和154.1%.此外,本文还讨论了Fe,P,As和Cr4种元素在水稻植株体内的迁移情况.     

H-13木霉对水稻硝酸还原酶及氮、磷、钾的影响

采用离子束对哈茨木霉进行注入并筛选出H-13菌株,该菌株发酵液含有对水稻生长有显促进作用的物质;经对喷施该菌株发酵液后的水稻硝酸还原酶(NR)活力及其N、P和K含量的测定,发现该菌株发酵液促进水稻生长与提高NR活力、增强对N、P和K的吸收有关。