研究植物根系分泌物的方法

文章对植物根系分泌物的定义、组成、分类、影响因素和分泌部位,根系分泌物的收集、分离及鉴定方法进行了概述,并对此问题的今后研究方向作了展望。     

根系分泌物介导的植物-微生物相互作用

陆生植物所经历的一系列最复杂的化学、物理和生物相互作用是发生在根与其周围土壤环境(即根际)之间的.在特定环境下,植物通过根系的不同部位释放到根际环境中的有机物质的总和被称为根系分泌物,植物与土壤微生物之间的相互作用主要是由根系分泌物介导的.本文介绍了植物根系分泌物的主要成分、渗出方式,以及其介导的植物-微生物的正负相互作用,为未来开发和利用根系分泌物提高农作物的产量提供参考.     

植物根际促生菌对3种土传真菌病害病原的抑制作用

【目的】获取促生同时可防治3种土传真菌病害(Fusarium oxysporum、Sclerotinia sclerotiorum和Rhizoctonia solani)的生防菌,并明确其抑菌效果。【方法】利用前期研究获得的17株促生菌,采用平板对峙法测定其对病原真菌的拮抗作用及对菌丝生长的抑制作用。【结果】可有效拮抗立枯丝核菌的生防菌有6株,其中促生菌株FX2和LM4-3的抑制率达73.82%;拮抗尖孢镰刀菌的生防菌有7株,其中FX2的抑制率达到66.81%;拮抗油菜菌核病菌的生防菌有4株,其中菌株LHS11的抑制率高达85.71%。菌株LHS11和JM170通过次生代谢物抑制病原真菌。所有的生防菌对病原菌的菌丝生长均有一定的抑制作用。【结论】筛选得到对3种真菌病害病原具有较好生防作用的菌株LHS11和FX2。     

保护地蔬菜土传病害发生状况与防治对策

保护地多年连作,土传病害非常严重,已对保护地生产构成严重威胁,是当前亟待解决的问题。     

根系分泌物及其在植物修复中的作用

 近年来环境污染日益严重,污染物在土壤植物中的行为引起了人们的高度关注。利用植物去除土壤水体等介质中污染物的植物修复是近10年来兴起的一项安全、廉价的技术,已成为污染生态学和环境生态学的研究热点,它通过植物吸收、根滤、稳定、挥发等方式清除环境中的重金属和有机污染物。国内外有关植物修复的研究报道和概述很多, 但对植物根系分泌物在植物修复中所起的作用及其机理少有述评。 本文从根系分泌物对土壤重金属和土壤有机污染物的去除作用出发,对根系分泌物的种类、数量及其在去除环境污染物中的作用机理和功能地位进行了总结,并借助研究事例对影响植物根系分泌的内外因子,如植物种类、营养胁迫、重金属胁迫、根际环境的理化性质、土壤微生物及其它环境因子进行了讨论。概言之,根系分泌物在修复污染土壤中的重金属途径是多种多样的,主要是通过调节根际pH值、与重金属形成螯合物、络合反应、沉淀、提高土壤微生物数量和活性来改变重金属在根际中的存在形态以及提高重金属的生物有效性,从而减轻它对环境的危害。在清除有机污染物时,根系分泌物中的酶可以对有机污染物进行直接降解,根系分泌物影响下的微生物也可以对有机污染物进行间接降解,且被认为是主要的降解途径。根系分泌物在植物修复过程中确实起着某些重要作用,今后应将这方面的研究重点放在某些特异性根系分泌物植物,尤其是某些重金属超富集植物资源的寻找、筛选上,通过室内实验和野外研究确定其根系分泌物对清除重金属和有机污染物的效率,证实超富集植物根系分泌物的特异性与污染物超富集的内在联系,找到污染土壤生态恢复和治理的有效方法并加以推广应用,如针对性地在被污染地大面积种植此类具特异性根分泌物植物,并辅以营林措施如修剪等,加快生物修复进程,提高修复效率。植物根系分泌物在植物修复过程中所具有的重要生态意义和可能应用前景,为污染生态学和化学生态学之间的联合研究开拓了全新的领域,今后将取得新的突破和重要进展。     

植物根系分泌物生态效应及其影响因素研究综述

植物根系分泌物的形成是植物体代谢过程中重要的生理现象,为“植物-土壤”体系物质周转的重要环节.研究植物根系分泌物对于了解陆地生态系统质能过程、碳氮收支平衡及提高生态系统的初级生产具有重要意义.本文从植物根系分泌物对植物生理性状、土壤微生物、土壤物质周转及有机污染物降解影响等4个方面对植物根系分泌物的生态效应进行综述,并从重金属含量、营养元素水平、土壤水分和光热条件、物种基因型、土壤微生物状况和外源有机污染物添加的角度综述了影响植物根系分泌物的因素,旨在对植物根系分泌物的生态效应和影响因素进行总结,并根据目前的研究现状,从研究对象、研究方法和效应评估方面进行了展望.     

植物根系分泌物的研究方法

根系分泌物是植物根系释放到根际环境中的有机物质的总称,对土壤结构形成、土壤养分转化、植物养分吸收、土壤微生物分布、环境胁迫缓解等方面都具有重要作用。但是,由于土壤中微生物对根系分泌物的降解以及根系分泌物本身含量低、成分复杂,根系分泌物的研究方法一直是植物营养学与土壤科学的研究热点和难点。近年来,一些新的实验技术和研究方法被应用到对植物根系分泌物的研究中。本文对目前在根系分泌物研究中应用较多的以及新发展起来的各种收集、分离和鉴定方法进行了综述,希望有助于相关研究者在针对不同的研究对象和目的时选择出可行、合适、高效的根系分泌物研究方法和技术。     

转基因植物根系分泌物对土壤微生态的影响

随着转基因植物商品化进程的加快,对其进行生态风险性评价日益引起学者的重视。诸如转基因逃逸到其它亲缘物种中、产生超级杂草和病毒、昆虫产生耐受性及生物多样性遭受破坏等问题已在部分转基因作物中显现。本文综述了转基因植物中根系分泌物对土壤微生态的影响。     

蚯蚓粪对黄瓜苗期土传病害的抑制作用

试验表明,蚯蚓对农业有机废弃物进行生物降解的产物－蚯蚓粪,在一定程度上能够控制蔬菜类黄瓜苗期土传病害的发生,并表现出明显的促生长效应,蚯蚓粪控制病害的程度与蚯蚓粪的量有一定的关系,当蚯蚓粪与土体积比为20％时,控制病的程度最大,防效达96．1％,这种作用主要与蚯 蚓粪中的微生物性质有关,蚯蚓粪能大大提高土壤中的微生物量和微生物活性,从而大大增强了病土中与病原菌进行能源竞争的微生物的竞争能力,同时从新鲜蚯蚓粪中成功分离到拮抗活性强,抗菌谱广的拮抗微生物,初步研究结果说明,一般性抑制和特殊性抑制两种机制在蚯蚓粪对病害的控制中起作用。     

根际真菌对黄瓜土传病害的抑制作用

为了了解根际真菌对黄瓜土传病害的影响,通过平板对峙试验和温室人工接种盆栽试验,对分离自根际土的16株真菌开展了对土传病原真菌的拮抗作用和黄瓜土传病害的抑制作用研究.结果表明: 有4株真菌对一种或多种供试病原真菌表现有拮抗作用,其中经鉴定为土曲霉的菌株JCL143对黄瓜枯萎病菌、立枯病菌和菌核病菌3种供试病原真菌均有较强的拮抗作用.在温室盆栽试验中,接种菌株JCL143对黄瓜3种病害的相对防效均在74%以上;而在不灭菌育苗基质的盆栽试验中,接种菌株JCL143对立枯病和菌核病的防效均在85%以上.在用自然土进行的温室盆栽试验中,接种菌株JCL143对伸蔓期黄瓜枯萎病的相对防效平均达84.1%.菌株JCL143的发酵液对3种供试病原真菌菌落生长都有不同程度的抑制作用,对菌核病菌的菌落生长抑菌率达63.3%.发酵液的抑菌活性随处理温度的升高而下降,对碱性pH值比酸性pH值敏感,而对蛋白酶处理不敏感.说明土曲霉是土壤中抑制植物土传病害的重要因素,菌株JCL143的抑病效果稳定,具有潜在的生防应用价值.     

植物根系分泌物对土壤污染修复的作用及影响机理

生物修复是一种经济环保的土壤修复技术。根系分泌物是利用生物修复污染土壤过程中的关键物质,也是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫中扮演重要角色。研究植物根系分泌物对土壤污染修复的作用和影响机理,是深入理解植物和微生物环境适应机制的重要途径,对促进生物修复污染土壤有重要指导意义。从污染物胁迫对根系分泌物的影响、根系分泌物对土壤污染物环境行为的影响、根系分泌物在调控污染土壤中根际微生物群落结构和多样性中发挥的作用等几个方面综述了根系分泌物对土壤污染修复的影响及内在机制。研究结果表明,根系分泌物在降低重金属对植物的毒性、加速有机污染物降解等方面有非常重要的作用。根系分泌物对土壤微生物的丰度和多样性均有显著影响,其与根际微生物互作在土壤污染物的消减中发挥了重要的调控作用。在此基础上,提出了以往研究中的不足,并对污染物胁迫下根系分泌物未来研究的方向和趋势进行了展望。     

保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田间试验

为了克服保护地栽培作物的连作障碍,针对筛选的拮抗引起土传病害的枯萎病菌和疫霉病菌的微生物菌种进行了混合生防菌剂的制备,测定了制备菌剂中的菌体数量和抑菌活性;在人工接种的条件下研究了制备菌剂的生防效果;在保护地中试验了混合菌剂对枯萎病和疫霉病的防效。结果表明:制备的单菌剂中含有的活菌体数量能达到108 cfu/g以上,混合菌剂中每个菌种的活菌体数量能达到105 cfu/g,并且菌剂的粗提物中存在明显的抑制枯萎病菌和疫霉病菌的抑菌物质。在人工接种盆栽试验中单菌剂和混合菌剂对枯萎病和疫霉病均有一定的防效,其中混合菌剂对两种病害的防效均达到80%以上。混合菌剂田间实验对枯萎病和疫霉病防效能达到70%以上。     

植物根系分泌物的生态效应

根系分泌物是在一定的生长条件下 ,活的且未被扰动的根系释放到根际环境中的有机物质的总称 ,在植物主动适应和抵御不良环境中具有重要作用 :(1)通过化感作用影响根际微生物和周围其它植物的生长 ,并进一步改善植物的生态环境 (生物因素 ) ;(2 )通过对土壤中矿质元素的溶解、螯合作用、迁移和活化等作用 ,不仅在营养缺乏的情况下提高矿质营养元素的有效性 ,而且在面临重金属胁迫时能降低根际中金属污染物的活性 ,减少植物对金属的吸收。根系分泌物在植物与环境的相互作用中起着传递信息的作用     

植物根系分泌物主要生态功能研究进展

根系分泌物在植物根系-土壤-微生物互作过程及其生态反馈机制中发挥重要作用。在植物根际复杂网络互作过程中, 根系分泌物被认为是“根际对话”的媒介, 其在调控植物适应微生境、缓解根际养分竞争及构建根际微生物群落结构方面意义重大。该文结合国内外该领域主要研究成果, 综述了根系分泌物对植物生长、土壤微生物特性及土壤养分循环的影响, 并展望了未来根系分泌物的研究方向。     

根系分泌物介导的根际效应及在水体生态修复中的应用潜力

文章主要以根系分泌物为核心,综述了根系分泌物的分类、发生机理及影响因素;围绕着植物-土壤-微生物三者的关系,阐述了根系分泌物介导的植物与植物之间的化感作用、植物与根际微生物之间的协同作用以及植物微生物相互作用对土壤物质循环的影响。水生植物以其生境的特殊性和功能的不可替代性,对沉积物污染物去除和水体生态修复产生显著的影响。在水体生态问题较为严峻的今天,充分认识水生植物根系分泌物介导的根际过程将为水生植物生态学和水体生态修复领域的发展提供基础,并为学科应用潜力的开发提供依据。     

贝莱斯芽孢杆菌对果蔬土传病害的抑菌效果研究

本文以贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis CX-2为研究对象,采用平板对峙法测定其对辣椒疫霉病菌、香蕉枯萎病菌、番茄早疫病菌、西瓜枯萎病菌4种果蔬土传病害病原真菌的抑菌效果,利用菌丝生长速率法进一步研究了其无菌发酵液及挥发性气体的抑菌作用,以及该菌的耐盐特性和产吲哚乙酸(IAA)能力。结果表明:CX-2菌株对4种病原真菌均有拮抗作用,对番茄早疫病菌发挥的抑菌作用最大,抑菌率达66.39%;CX-2菌株的无菌滤液和挥发性气体同样具有抑制病原真菌生长的作用,其中无菌滤液对4种病原真菌的抑菌率均在70%以上,挥发性气体对香蕉枯萎病菌抑菌效果最好,抑菌率为82.04%;CX-2菌株可在含盐量高达10%的LB平板上生长,耐盐性强;CX-2菌株的IAA产量为7.85 mg/L,可促进植物生长。     

三种湿地植物的生长及根系溶解性有机碳分泌物研究

研究了美人蕉(Canna indica Linn.)、风车草(Cyperus flabelliformis Rottb.)和水鬼蕉(Hymenocallis littoralis (Jack) Salisb.)3种湿地植物在人工气候室水培条件下的根系溶解性有机碳分泌物分泌量及其与生长的关系.结果表明,风车草和美人蕉的植...     

土壤几丁质酶对土传性真菌病害的防治作用

针对生物防治在无公害农业生产中的重要性,对土壤几丁质酶的来源,几丁质酶对其真菌性病害的防治,土壤几丁质酶对土传性真菌病害的防治等的理论与应用前景进行了论述,认为可以通过人工调控的方法发挥土壤几丁质酶的生物防治作用。     

不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响

以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。     

植物根系分泌物在污染及沙化土壤修复中的应用现状与前景

近年来重金属污染等生态环境问题日益受到重视,而物理、化学修复方法存在的诸如成本高、二次污染等问题,使得利用植物、微生物等进行联合治理成为环境修复的重要手段.植物根系分泌物作为植物与土壤进行营养和信息交流的重要媒介,不但对植物的生长具有重要作用,其在污染及沙化土壤修复中作用的研究也得以广泛开展.本文对根系分泌物的组成、分...