玉米初生根向水性诱导优化试验研究

为了研究湿度梯度对根系向水性反应的影响,采用Takahashi and Scott于1993年创建的方法,设置以下3个试验:1)向水性诱导物不同倾斜角试验;2)根系距向水性诱导物不同距离试验;3)根尖距底部饱和K2CO3溶液不同距离试验。同时,还研究了根长和根系延伸速率对根系向水性弯曲的影响。结果表明,用饱和K2CO3溶液控制湿度时根系的向水性弯曲度明显大于纯水。随着诱导物倾斜角的增大,向水性弯曲增强。与距诱导物3 mm和6 mm相比,根系直接接触诱导物时表现出最大的向水性反应。与根尖距底部盐溶液6 cm相比,相距4 cm时向水性弯曲度增大,这些与根尖周围的湿度梯度增大有关。当根长为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 cm时,短根比长根表现出更大的向水性反应,这可能与其较慢的延伸速率为根系对湿度梯度的反应提供了更充足的时间有关。为了验证这个假说,用相同长度的根系、通过控制不同温度进行试验,结果表明根系的向水性弯曲随温度升高而降低。可见,玉米初生根的向水性反应受环境和根系发育阶段两方面影响。当根系相距诱导物较近、根系周围的湿度梯度较大时,根系向水性反应更强。而且,具有较小延伸速率根系的向水性反应更大。考虑到干旱条件下根系伸长慢、且土壤中湿度梯度大,因而可以认为干旱条件下根系的向水性生长在玉米吸收水分中有重要作用。同时,对根系向水性诱导方法的优化有助于其生理机制的进一步研究。     

小麦和玉米根系取样位置优化确定及根系分布模拟

为了确定小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)根系的最优取样位置和更准确地模拟根长密度在土壤剖面的分布, 在冬小麦和夏玉米的灌浆后期, 采用根钻法取样, 比较了不同取样位置对根系分布的影响; 采用Gerwitz和Page模型对根长密度的分布进行了模拟。结果表明, 冬小麦行间和行上取样在0-10 cm土层根长密度差异显著, 在10 cm以下土层差异减少。在确定根长密度分布的取样中, 在0-20 cm土层应考虑根长密度分布的空间差异, 即行上密度大于行间密度; 而在20-100 cm土层, 需要考虑行间根长密度大于行上的空间差异; 在1 m以下土层两个位置的差异逐渐消失, 可不考虑空间差异。夏玉米根长密度在上层土壤表现出距离植株不同位置差异显著的特征。植株位置(株上)、距植株10 cm和距植株20 cm位置根长密度在土壤中的分布特征是: 0-10 cm土层3个位置根长密度差异在50%以上, 根长密度大小是株上>距植株10 cm>距植株20 cm; 而在10-30 cm层次, 根长密度表现为距植株10 cm>株上>距植株20 cm, 30-50 cm土层株上位置的根长密度最小, 50 cm以下各位置根长密度差异不明显。对于玉米根系取样, 50 cm以上土层需要考虑根长密度的空间差异, 50 cm以下土层可不考虑。采用Gerwitz和Page模型, 结合华北平原机械化耕作下形成的土壤犁底层变厚及其犁底层容重增加对根系分布的影响, 在模型中加入土壤容重参数订正可以使模型更准确地模拟根长密度在土壤剖面的分布。     

"探究根的向地性和向水性"一节实验教学

1　教学目的1)探究根具有向地和向水生长的特性 ,知道根系在土壤中的分布特点。2 )通过探究培养学生设计对照实验的创新能力和观察能力 ,分析和解释实验结果的能力 ,以及合作学习的能力。3)在探究过程中培养学生实事求是的科学态度和正确的探究方法。2　教学重点初步学会设计探究实验 ,理解根系在土壤里的分布特点。3　教学难点在探究过程中培养学生的实践能力和创新意识。4　课前准备1)课前 3周动员学生按实验十的要求进行探究实践活动。2 )鼓励学生创新实验材料、用具及方法等 ,并认真观察和记录 ,以备课上展示、自评和互评。3)教师准备探…     

高梁根系生长发育规律及动态模拟

高粱［Ｓｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒ（Ｌ．）Ｍｏｅｎｃｈ］又名蜀粟，有悠久的栽培历史和独特的抗逆性及适应性，在我国旱作农区，凡不适于玉米、小麦栽培的干旱或半干旱瘠薄耕地，种植高粱均能获得较高和较稳定的籽粒产量［１］，高粱这种抗逆性较强的特点与其有发达的根系系统有关，但由于研究方法和手段的原因，在国内对高粱根系研究开展的还较少，本试验在大田条件下系统研究高粱根系生长发育规律，并与玉米根系进行比较，为进一步开展高粱抗逆性研究和抗旱育种提供依据。１　材料和方法试验于１９９６年在中国科学院石家庄农业现代化…     

不同土壤水分条件下土壤容重对玉米根系生长的影响

用玉米作为实验材料进行分根实验。种子根平分在装有土娄土的分隔的白铁皮桶中。土壤容重分 4种处理 :低容重 (两边容重都为 1 .2 0 g· cm-3 )、中容重 (两边容重都为1 .33g· cm-3 )、高容重 (两边容重都为 1 .45g· cm-3 )和混合容重 (一边为 1 .2 0 g· cm-3 ,另一边为 1 .45g· cm-3 )。土壤水分控制在高基质势 (- 0 .1 7MPa)和低基质势 (- 0 .86MPa) 2个水平。结果表明 :当植株生长在高紧实土壤或土壤基质势从 - 0 .1 7MPa降到 - 0 .86 MPa时 ,根长和根干重都显著降低 ;紧实土壤使根长降低的同时还使根的直径增大。然而 ,当植株生长在混合容重土壤中时 ,处在低容重土壤中的根系生长得到加强 ,补偿甚至超补偿高容重土壤中根系生长的不足     

乙烯对玉米根系的影响（简报）

喷洒乙烯利的玉米根系活力和气生根发育增强,根系多向下分布。这些对提高玉米抗倒伏和抗旱能力可能是有利的。     

缺氧条件诱导玉米根系乙醇脱氢酶活性的调节作用

缺氧条件诱导玉米根系乙醇脱氢酶活性的调节作用刘晓忠汪宗立（江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所,南京２１００１４）ＲＥＧＵＬＡＴＩＯＮＯＦＡＤＨＡＣＴＩＶＩＴＹＩＮＤＵＣＥＤＢＹＨＹＰＯＸＩＣＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＣＯＲＮＲＯＯＴＳＬｉｕＸｉａｏ－...     

玉米生长生理生态学模拟模型

建立了玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）生长生理生态学模拟模型（ＭＰＥＳＭ）。模型由５个子模型组成：１）气象资料形成子模型,２）水分影响子模型,３）氮素影响子模型,４）玉米发育子模型,５）玉米生长子模型。ＭＰＥＳＭ具有５个主要功能：１）模拟环境条件（气象因子、土壤湿度和氮素供应）对玉米生长和发育的影响,２）模拟玉米的发育进程,３）模拟玉米的生长过程,４）模拟玉米产量形成过程,５）玉米最优化栽培管理决策     

玉米幼苗根系分泌物对芘污染的响应

根际袋土培试验研究了玉米幼苗根系分泌物中的可溶性糖、低分子量有机酸和氨基酸对不同芘污染水平(50、200、800mgkg-1,记为T1、T2、T3)的响应差异,探讨芘胁迫下植物根系的生理生态效应。结果表明,较低浓度芘可适当地刺激玉米的生长,高浓度芘处理抑制了玉米的生长,并且抑制作用随芘处理浓度的提高而增强;芘对玉米根系的影响要大于对茎叶的影响。芘胁迫下促进了根系分泌可溶性糖、低分子量有机酸和氨基酸增多。T1、T2和T3处理根系分泌物中可溶性糖、低分子量有机酸、氨基酸含量分别是T0处理的1.14、1.81、1.35倍,1.24、4.31、2.94倍,1.58、5.56、5.40倍。不同芘污染水平下,乙酸分泌量表现为T2T3T1,酒石酸和柠檬酸分泌量表现为T3T2T1,草酸分泌量表现为T3≈T2T1。芘处理对根系分泌氨基酸种类的影响不大,而对各氨基酸分泌量的变化幅度影响较大;芘胁迫处理对于18种常见氨基酸组分的分泌量的影响各不相同。不同芘污染水平下,天门冬氨酸、丝氨酸和丙氨酸分泌量表现为T3T2T1,苏氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、胱氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、γ-氨基丁酸、鸟氨酸分泌量表现为T2T3T1。     

松嫩平原不同株型玉米品种根系分布特征比较研究

采用土柱模拟栽培法与大田试验相结合的方法,对松嫩平原不同株型玉米的根系分布特征进行了比较。结果表明,平展型玉米和紧凑型玉米根干重最大值出现的时期不同,二者根干重分别在抽丝后15d和抽丝后30d时达到最大值,成熟时紧凑型玉米根干重比平展型高12．2％,二者根系垂直分布有明显的差异,在20cm以下的根干重比率,平展型玉米在19％以下,而紧凑型玉米高于23％,紧凑型玉米的深层根量较多,在深40～100cm土层内根干重比率比平展型高42．3％,二者的根系水平分布也不同,紧凑型玉米根系水平分布较集中,在距植株0～10cm水平范围内,根系分布比率比平展型玉米高9．6％,紧凑型玉米深层根量较多,水平分布集中,耐密植,是易获得高产的重要原因之一。     

Simulation of Growth and Hydrotropism of Maize Roots

A three-dimensional model simulating the formation of root system architecture of maize was designed using object oriented programming (OOP) techniques. The model has been used to simulate the growth of roots in contrasting water profiles with or without gravitropism, and the mechanism of hydrotropism of root system and its relationship with gravitropism has been studied. In this model, the frontier of root system was treated as a population of root tips, each member of which responded individually to its local environment, and only a few of them could branch. The results of simulation showed that hydrotropism of maize roots could arise through the control of the elongation rate of single root by its local soil water potential. The difference in growth rate caused by the gradient of water potential along the soil profile alone could cause the root system as a whole to grow predominantly downwards, resulting in a shift of root distribution towards deeper layers. Gravitropism enhanced the downward predominance of the growth of root system, but the mechanism was different from that of hydrotropism.     

钾局部供应对玉米根系生长和钾吸收速率的影响

采用自制培养装置,在玉米种子根的局部根段供应含钾营养液。研究证明钾局部供应不影响地上部和总根系干物质的积累。试验开始后第１０ 天钾局部供应使供钾区的根系总长明显增加,这是由于二次侧根长度和数量的增加,但一次侧根生长增加不明显。试验开始第３ 天起,钾供应区的钾吸收速率明显加快。因此,早期可能主要通过钾吸收速率的加快来补偿由于钾局部供应的不足,二次侧根长出以后,根系生长的增加可能部分补偿供钾的不足。１４ Ｃ示踪试验表明,钾局部供应时,植株中的光合产物运向供钾根区的量多于无钾根区     

汞对玉米、小麦幼苗生长及过氧化物酶同工酶的影响

7ppm Hg~#对玉米、小麦幼苗生长具一定的刺激作用,而10ppm Hg~#则抑制幼苗生长。Hg~#对两种作物根系生长有不同的生理效应,而对玉米、小麦根系过氧化物酶影响表现为谱带减少或活性减弱。     

玉米原生质体超低温保存后芽和根的分化

植物细胞的超低温保存,已逐步发展成为一个有效的种质保存方法。近年来,随着原生质体再生植株种类的不断增多,禾谷类的主要农作物比如水稻、玉米、小麦等     

玉米根细胞质膜硝酸还原酶的研究

以水双相分配分离法从玉米（Ｚｅａ ｍ ａｙｓＬ．）根细胞中提取的高纯度正面向外和内面向外的质膜囊泡为材料,鉴定出质膜上存在有硝酸还原酶（ＮＲ）。通过缺氮和加氮培养,证明质膜ＮＲ具有诱导性。外源电子供体实验表明,质膜ＮＲ除了能利用ＮＡＤＨ 作为电子供体外, 也能直接或间接利用ＮＡＤＰＨ 作为电子供体。通过Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００, 结合胰蛋白酶及其抑制剂实验证明了质膜ＮＲ是偏于膜外侧的跨膜蛋白,它对胰蛋白酶具有特异的敏感性。讨论了质膜ＮＲ的功能     

买麻藤根的异常次生生长

买麻藤(Cnetum montanum)根的异常次生生长与茎的异常次生生长相似,位于维管束外围的薄壁组织细胞可以形成维管束,以这种方式使根加粗。并且在生长过程中以同样的方式,在维管束的外围不断形成新的维管束。这些新的维管束成环状排列,因此,在老根中呈多圈的维管束。与茎唯一不同的是根的异常次生生长为不均等的,在两个宽大的射线区外侧,没有异常的维管束形成,因此,根主要向着与两条宽大射线相垂直的方向扩展,故外形呈扁圆形。     

野生和栽培防风根系的比较形态解剖学研究

研究了野生和栽培防风根系的外部形态及内部结构,研究结果表明:在外部形态上,栽培防风根系颜色较浅,侧根较多。在内部结构上,二者大致相同。二年生栽培防风主根与野生多年生防风主根中油室数目、韧皮部/木质部相近,建议生产上适当采收二年生植株根系。     

GROWTH AND DEVELOPMENT OF CULTURED RADISH ROOTS

Excised cultured roots of Raphanus sativus L. cv. White Icicle elongate and produce a few lateral roots but do not increase in diameter. Lateral expansion is effected when both an auxin (indoleacetic acid or naphthaleneacetic acid) and a cytokinin (benzyladenine) are applied at the cut end of the root. The growth regulator effects are apparent first in the pericycle and subsequently in the procambium. Both of these groups of cells divide, producing large numbers of secondary derivatives. The increase in number of cells is reflected in an increase in root diameter. When cultured roots are treated with auxin only, a limited number of pericycle cells divide and lateral roots develop. When roots are treated with cytokinin only, all pericycle cells divide and a multiseriate zone of pericycle-derived cells develops. The procambium is not markedly affected by application of a single growth regulator. The distinct and separable responses of pericycle cells to different regulators suggest that the pericycle can be characterized in a functional, as well as a topographic, sense.