根源ABA与土壤水分亏缺的传感

高等植物生活在一个复杂多变的生活环境中,阵发性的短暂的水分亏缺是经常发生的。植物要生存必须进行光合作用以固定CO_2,同时又不得不丢失水分。Cowan讨论了植物冒着丢失水分的危险与固定CO_2的好处之间的“最优化原则”,并且提出,为了有效地完善降雨间隔之间的气体交换,植物必须显示出一种能“测量”(measure)土壤中对它们有用水分数量的能力,并相应地调节其生理状况。过去几年,人们曾提出叶片或根的膨压     

植物根构型的定量分析

植物根系具有锚定植株、吸收和运输土壤中的水分及养分、合成和贮藏营养物质等重要功能。根构型是根系在土壤中的空间造型和分布。对植物根构型进行定量分析,有助于人们了解根系结构和根系功能在生态系统中的重要作用。本文对植物根构型的概念及其定量分析研究进展进行了概述,并介绍了植物根构型的主要研究方法和定量分析技术。     

植物根构型的定量分析

植物根系具有锚定植株、吸收和运输土壤中的水分及养分、合成和贮藏营养物质等重要功能。根构型是根系在土壤中的空间造型和分布。对植物根构型进行定量分析, 有助于人们了解根系结构和根系功能在生态系统中的重要作用。本文对植物根构型的概念及其定量分析研究进展进行了概述, 并介绍了植物根构型的主要研究方法和定量分析技术。     

农杆菌-植物间基因转移的分子基础

植物病原细菌多以Ⅲ型分泌系统运送毒性因子或无毒基因产物到植物细胞,但根癌农杆菌利用Ⅳ型分泌系统转移致瘤基因片断T-DNA到植物细胞核,并整合到植物基因组,使植物产生肿瘤,作者将介绍vir基因的诱导、T-DNA的加工、T-DNA的转移,以及T-复合体运输的装备等方面的最新研究进展,以探讨农杆菌-植物间基因转移的分子基础,研究该系统转移基因的分子基础将有利于开发和改良植物遗传工程的载体工具;另外,农杆菌-植物作为一种模式植物病害系统,其研究也为植物-病原菌的基础理论研究提供参考。由于有些人体病原细菌也采用Ⅳ型分泌系统运送毒性因子到人体细胞,研究农杆菌-植物间的基因转移系统也有利于医学研究。     

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     

“根对水分的吸收”一节课的教案

本节教材内容包括:植物生活需要水分,细胞吸水原理,根从土壤中吸收水分,外界条件对根吸收水分的影响和对植物进行合理灌溉的道理。根是绿色开花植物的营养器官之一,其结构与功能是统一的。根的主要功能是将植物体固定在土壤中,以及从土壤中吸收水分和无机盐。本节课要讲的是植物的根对水分的吸收。要想让学生理解根吸收水分的原理和过程,必须先让学生理解细胞吸水的原理。由于学生对细胞吸水的     

土壤-根系统水分再分配:土壤-植物-大气连续体中的一个小通路

吸收和传导水分一直被视为植物根系最主要的功能之一,而人们对根系在某些情况下还可以向土壤释放水分的事实及其对植物生长和生态系统功能的影响了解得还很不充分,尽管这样的证据由来已久。土壤-根系统水分再分配(Hydraulic redistribution, HR)是近20年间被发现和证实的,指水分从土壤中较湿的部分经由植物的根系传导而运动到土壤中较干的部分,通常发生在蒸腾减弱的夜间,可以沿水势梯度下降的方向而在不同土层间向上向下或侧向运动。HR研究揭示了土壤-植物-大气连续体中有时会存在土壤-根-土壤的水流小通路,细化了土壤-根系统中水分储存和运输的时空动态和机制。土壤水分状况的连续监测、根木质部液流测量、稳定性同位素技术的使用构成了HR实验研究的三大手段。当土壤中深层水分充足的时候,HR可以提高根系吸收和传导水分的效率,有利于植物充分利用资源,延长了浅层土壤的水分可利用期,有利于维持植物组织的生理活性和水流传导;旱季后降水来临的时候,HR可以将一部分降水转移到深层土壤,增加了可利用性水分的总量。对于干旱半干旱的沙地和草原、季节性干旱的森林等类型,HR过程可能对生态系统水分循环产生重要影响。有必要在国内针对这些生态系统展开深入的实验研究,同时探索将HR过程适当结合到生态系统模型和水文模型中,从而更准确地研究和预测群落内植物水分关系和生态系统水分动态。此外,结合农林设计、植被恢复、生态需水量估算和农业节水等方面进行的HR研究也值得深入探索。     

气生植物的生物学特性及研究展望

气生植物是指不需要土壤,生长所需的水分和营养可以全部来自空气的植物。它既不同于附生植物．也不同于具有气生根的植物。主要包括地衣、苔藓、蕨、凤梨科和兰科植物中的某些附生类群。它们没有根或者根不发达,仅起固定植株的作用。因为气生植物直接从空气中吸收水分和养分,但空气中的水分和养分毕竞是有限的,所以这些植物一般都具有很强的利用水分及养分的能力,很多植物已经成为有效地检测环境变化的“指示生物”和去除环境污染的修复植物。另外,因为这些植物具有忍受恶劣环境条件的生理基础,还可能成为适应空间环境的先锋植物,在空间植物学研究中将具有特殊的意义。     

基于主成分分析的多肉植物营养液配方筛选

目的：研究不同营养液配方对姬胧月、黄丽两种多肉植物生长量、叶绿素含量、水肥利用效率的影响,筛选适宜的营养液配方。方法：选用改良Hoagland配方（A）、日本山崎配方（B）、低氮配方（C）、斯泰纳配方（D）4种营养液进行水培实验,处理2个月后测定两种多肉植物生长量、叶绿素含量、水分及营养元素利用效率,并进行方差分析和主成分分析。结果：营养液配方对两种多肉植物根数、根体积及根长有显著影响,配方B中新根数最多、根体积最大、根长最短,配方C新根数及根体积最小、根长最长。营养液配方对黄丽叶绿素含量有显著影响,配方A中叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均最高,姬胧月叶绿素含量在不同营养配方中无显著变化。营养液配方对两种多肉植物水分及营养元素利用率影响显著,B配方和A配方处理下N、P、K及水分利用效率较高,配方D和配方C较低。根据主成分分析综合评价,两种植物4种营养液得分由高到低是B>A>D>C。结论：B配方在生长表现及营养元素利用效率方面均最优,适合作为景天科姬胧月和黄丽水培的最佳营养液配方。     

水分异质性影响两种根茎型克隆植物赖草和假苇拂子茅的水分存储能力

水分在自然系统中呈异质性分布。有关水分异质性对克隆植物生长、形态和生理影响的研究已有大量的工作, 但是水分异质性对克隆植物存储能力, 尤其是水分存储能力影响的研究却十分缺乏。该文将两种根茎型克隆植物赖草(Leymus secalinus)和假苇拂子茅(Calamagrostis pseudophragmites)进行水分异质性和同质性实验处理, 探讨水分异质性对克隆植物水分存储能力、生长和形态的影响。在异质性水分处理下, 两种克隆植物的间隔子、枝和根的含水量均显著增加。两种克隆植物对水分异质性分布的适应策略有所不同, 赖草通过降低单个克隆分株的生长、提高芽的数量以应对水分异质性, 而假苇拂子茅通过增强整个分株种群的地下部分(根状茎、根和芽)生长来应对水分资源的异质性分布。水分储存能力的增强可以提高克隆植物适应水分异质性的能力。     

根分泌物与土壤肥力

植物生长在土壤中 ,既要从土壤中摄取营养 ,又要对土壤产生一定的响应。植物根系的生理特性和根 -土界面的营养环境是影响土壤养分有效性和植物生长的主要因素之一。根分泌物就是植物根对土壤肥力的一种响应。它是根对土壤因素的生化适应的产物。1　根分泌物的种类根分泌物是植物根系释放到周围环境中的各种物质 ,它是生物间相生相克关系不可缺少的成分。根分泌物的产生是通过代谢途径和非代谢途径。代谢途径包括初生代谢和次生代谢。根分泌物的种类繁多 ,数量各异 ,不仅有糖、有机酸和氨基酸等初生代谢物 ,还有酚类等次生代谢物 ,更有一些…     

植物根冠关系

介绍最近15年来植物根、冠关系的定性和定量研究进展,并对根、冠结构与功能的依赖与制约,其对逆境信号的响应、传递与调节及各种描述根冠定量关系的模型进行了分析与讨论,提出植物对水分和养分的高效利用可归结为根、冠结构功能匹配问题的看法.     

植物顶端优势新说

园林工人在栽培行道树时常要除去主干的顶部,使侧校按一定方向充分生长,在街道两侧形成浓郁的树荫。蔬菜青苗中,常将伸到耕作层下的植物主根砍断,使新长出的大量测根在表层土里充分吸收水分和肥料,同时形成紧密的根系,便于移入大田。类似的方法还常应用到果树生产,棉花、番茄打尖、摘心,以及家庭养花中。这样做的科学依据是什么2这就要从植物的顶端优势说起。植物的顶芽和侧芽,主根和侧根由于发育的早晚与所处的位置不同,在生长上有着相互制约的关系。顶端在生长上占有优势的现象称为顶端优势。顶端优势表现在活跃生长的顶端可以…     

微生物帮助烟草抗旱的机理及其应用

干旱是中国烟草种植业面临的较为严重的非生物胁迫.很多与植物共生或联合的根际微生物能帮助植物避旱和耐旱.微生物能通过菌丝吸水并转运到植物,通过产生植物激素或改变植物内源激素的平衡来促进根发育和伸长,或诱导叶片关闭气孔,促进根吸水和减少叶片散失水分来避旱.微生物能通过调整不同激素介导的信号通路,诱导植物产生系统抗逆性,促进植物细胞产生渗透保护剂、抗氧化物和活性氧清除剂而耐旱.微生物还能帮助植物吸收营养,以支持植物在干旱胁迫下的代谢和生长.本文关注丛枝菌根真菌、模式内生真菌印度梨形孢和根际促植物生长细菌帮助烟草和番茄等植物抗旱的机理,探讨如何在烟草育苗和栽培中应用有益微生物来帮助烟草抗旱.     

稳定氢氧同位素定量植物水分来源的不确定性解析

稳定氢氧同位素技术被广泛运用于生态系统、特别是干旱区生态系统中植物水分来源的研究,其理论假设为"水分被植物根系吸收并向木质部运输过程中不发生氢氧同位素分馏"。生态系统中不同水源的氢氧同位素组成普遍存在显著差异,为从水源混合体中区分出各水源的贡献率提供了前提条件。但在实际应用过程中,诸多因素导致稳定氢氧同位素技术定量植物水分来源的结果具有不确定性。综合已有研究并加以分析,举证说明植物吸收水分相对于水源同位素变化的滞后性、水源同位素的季节性变化、蒸发作用和水源之间的混合作用对水源同位素的影响等导致植物水分来源定量结果不确定性的几个因素,以期为今后稳定氢氧同位素技术在植物水分来源领域的应用提供参考。     

五种沙生植物根际土壤的盐分状况

以根袋模拟法,研究了古尔班通古特沙漠5种常见沙生植物梭梭(Haloxylon ammodendron Bge)、白梭梭(Haloxylon persicum Bge)、刺沙蓬(Salsola Rathenica Iljin)、骆驼蓬(Peganum harmala Linn)和骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap)根际土壤的pH值和盐分状况,结果表明:5种植物根际土壤的pH值均小于非根际土壤,其中梭梭根际土壤和非根际土壤差值最大,达0.3个单位;5种供试植物根际土壤的电导率均高于非根际土壤,除刺沙蓬外其它供试植物均差异显著(p<0.05);可溶性总盐含量在根际土壤中均出现了聚集的现象,主要是SO2-4、Ca2+和Mg2在根际的聚集,Cl-主要在骆驼刺根际中出现了聚集现象,在其他植物根际和非根际中没有显著变化;5种供试植物中骆驼刺根际土壤盐分聚集最为明显;从Cl- / SO2-4、Na+/ K+、Na+/ Ca2+和Na+/ Mg2+的值可以看出,沙生植物根际土壤主要是硫酸钙、镁盐的聚集,而非氯化钠的聚集.以上结果说明,沙生植物能够通过根际调节降低根际土壤的pH值,从而促进植物对土壤中养分以及水分的利用,同时沙生植物根际土壤中盐分聚集的现象为植物根际的"盐岛"效应的发生提供了很好的依据.     

植物叶片水分利用效率研究综述

植物能否适应当地的极限环境条件,最主要的看它们能否很好地协调碳同化和水分耗散之间的关系,即植物水分利用效率(WUE)是其生存的关键因子.就近来研究最多的叶片水平上的WUE,从叶片WUE的定义,方法,进展等方面对其进行总结概括,并就今后植物叶片水分利用效率的研究提出了几点看法:方法上,叶片碳同位素方法是目前植物叶片长期水分利用效率研究的最佳方法,而δ13C的替代指标将继续是方法研究中的一个方向,前景乐观;研究内容上,要加强极端干旱区河岸林木的δ13C和WUE的研究;结合植物生理生态学,生物学和稳定同位素技术,探究植物叶片长期水分利用效率的机理,特别是要加强运用双重同位素模型加深和理解植物叶片长期水分利用效率变化规律和内在机制的研究;要结合多种方法,加强多时空尺度植物叶片WUE及其之间的转换研究.     

根际高温对植物生长和代谢的影响综述

根系作为植株吸收、运输水分和养分的主要器官,其代谢直接影响植株地上部的生长和产量。适宜、稳定的根际温度是植物根系生长和代谢的重要保证。炎热夏季导致的根际高温逆境往往是影响作物生长和产量的一个重要原因。本文在阐明根际高温概念的基础上,综述了根际高温对植株生长方面的影响,分析了根际高温对植株体内水分关系、光合作用和干物质生产、呼吸作用和矿质吸收、根系激素代谢和抗逆酶系统等方面的影响,并指出了今后该领域需进一步研究的问题和控制根际高温的应用前景。     

“水分进入植物体内的途径”的教学设计与随想

1．学生分析学生已经知道了植物体的结构层次,有了关于根尖分区的知识——成熟区、伸长区、分生区、根冠,也在日常生活中了解了植物的根可以吸收水分,茎可以输送水分。但根吸水的具体部位以及为什么这个部位能够吸水,茎为什么能输送水分,这些疑问引起了学生探究的兴趣。     

植物管状细胞栓塞后的重新充注研究进展

在植物吸收水分以后,水分运输对于植物正常的生长发育是非常重要的。在干旱和冬季反复冻融循环以后,植物体内的管状细胞容易充满水蒸气和空气,形成腔 隙和栓塞。腔隙和栓塞的形成对水分在植物体内的运输造成了很大的障碍,从而影响了植物的生长与发育。当植物重新获得水分时,已形成腔隙和栓塞的管状细胞的重新充注能使一部分管状细胞的输水功能得到恢复,从而保证了一些器官的生理功能的正常进行。近些年来,人们对植物管状细胞的重新充注涉及到的许多植物组织和生理过程进行深入的研究,并提出了各种机理。鉴于植物管状细胞形成栓塞后重新充注对植物水分运输的重要生理作用,本文对重新充注的许多机理进行了综合评述。