根系分泌物研究方法(综述)

根系分泌物是植物与土壤进行物质、能量与信息交流的重要载体物质.研究根系分泌物的种类、数量对了解植物与土壤及根际微生物相互作用机理具有重要指导意义,根系分泌物研究方法的选择对研究结果有重要的影响.本文着重讨论根系分泌物收集、分离纯化及鉴定的常用方法,并列举特定根系分泌物的研究方法,旨在为根系分泌物的研究提供借鉴和参考.     

CO2倍增条件下长白赤松幼苗土壤CO2廓线的动态

采用固定在土壤中的气井系统 ,监测土壤剖面的CO2 动态及其与长白赤松 (Pinussylvestrisvar.sylvestriformis(Takenouchi)ChengetC .D .Chu)幼苗根系发展之间的关系。实验研究共设 4种CO2 处理 ,分别是环境CO2 浓度 ,无苗 ;CO2 为 70 0 μmol/mol,无苗 ;环境CO2 浓度 ,有苗 ;CO2 为 70 0 μmol/mol,有苗。通过对土壤剖面CO2 气体的同步采集与分析表明 :土壤CO2 廓线与幼苗根系的生物活性密切相关。在土壤表面及壤土和沙土的边界层中 ,根系分布密集 ,根系的呼吸作用对那两个土层CO2 贡献大 ;随着幼苗的季节生长 ,与环境CO2 浓度比较 ,CO2 倍增将导致土壤剖面上CO2 浓度最大区域由表面向壤土和沙土边界层的转移。本文采用的气井系统提供了一种对土壤无破坏、经济、简单并且能够用于监测幼苗地下过程的廓线研究方法。     

吉林白城地区草原栗斑腹(巫鸟)窝卵数、营巢成功率和繁殖成功率的研究

对分布于吉林白城地区草原生境中栗斑腹巫鸟的窝卵数、营巢成功率和繁殖成功率的初步研究结果表明 ,繁殖期栗斑腹巫鸟种群的平均窝卵数为 5 .0 9± 0 .5 8枚 /巢 ;窝卵数与产卵期、出巢数与产卵期、窝卵数与卵大小之间呈负相关 ,产卵期与孵化率之间存在极显著的负相关关系 ,巢外径与窝卵数之间存在显著的正相关关系 ,巢的其余指标均与窝卵数呈正相关 ;平均孵化期为 12± 0 .4 9d ,孵化率为 36 .3% ,繁殖成功率为 11.11% ;7日龄以上的雏鸟群体大小为 2 .5 6± 1.5 3只 ,栗斑腹巫鸟的雏鸟存活率为 2 7.6 9% .     

不同供水条件下水稻幼苗根系形成的遗传分析

利用分子标记图谱对溶液培养与旱作培养（纸培养）下的水稻（Oryza sativa L.)幼苗的种子根与最长不定根长,不定根数,总根干重,根冠比等性状进行了基因定位与遗传分析。4种参数共检测到6个数量性状位点（quantitative trait loci,QTLs)与22对上位性互作位点,其中溶液培养中的最长不定根长,总根干重和旱作培养中的总根干重检测到的QTLs位点对总变异的贡献率分别为20％,23％和13％左右;旱作培养中的最长不定根长,不定根数,根冠比和溶液培养中的根冠比仅检测到上位性位点,对表型变异的贡献率在12％－61％之间,溶液培养与旱作条件下没有一个或一对检测到的QTL或互作位点完全相同,提示溶液培养和旱作条件下影响幼苗根系生长的遗传机制差异,上位性作用对旱作培养条件下的根生长具重要影响。     

压力室测定根系导水率方法探讨

用压力室连续测定了玉米根系长压和降压过程的导水率,结果表明,降压过程湍 得的根系导水率显著大于用升压过程的,并且前者的相关系数大于后者,这种差异是由于这两个过程中质外体途径细胞壁空间充水量不同造成的,开始升压时,由于细胞壁空间含水量低,质外体途径阻力大,导致非结构阻力;随着压力的升高,细胞壁空间含水量增大,质外体途径导度增大,减小甚至可以消除非结构阻力,降压法可以使根系快速复水,消除传统方法因长时间复水所致根结构的改变。建议用降压法测定根系导水率。     

植物根系和叶片生长对水分亏缺的原初反应

细胞扩张生长是植物受水分亏缺影响最敏感的生理过程之一。主要在对细胞水分导性、细胞壁特性和延伸组织中溶质传输结果分析的基础上 ,从细胞、组织和器官水平上对细胞扩展生长进行了探讨。根系和叶片细胞主要通过以下 2个过程来补偿水分胁迫的作用 :调节扩展生长需要的细胞临界膨压 ;溶质在延伸组织中的运移。此外 ,还探讨了植物根系和叶片生长对水分亏缺的生理适应机制     

Effects of nitrogen addition on root dynamics in an alpine meadow,Northwestern Sichuan

该文以川西北高寒草甸为研究对象, 采用微根管法研究了不同施氮(N)水平下高寒草甸植物群落根系现存量、生产量、死亡量和周转率的变化及其与土壤理化性质的相互关系。结果表明: N添加显著增加了土壤速效氮(AN)含量, 降低了土壤pH值, 但是对土壤有机质(SOM)和全氮(TN)含量无显著影响。在0-10 cm土层, 平均根系现存量和累积根系生产量无显著变化, 累积根系死亡量在N10处理下显著降低了206.1 g·m ^-2, 根系周转率在N30处理下显著提高了17%; 在10-20 cm土层, N添加处理的平均根系现存量和累积根系生产量分别显著降低了195.3和142.3 g·m ^-2 (N10)、235.8和212.1 g·m ^-2 (N20)、198.0和204.4 g·m ^-2 (N30), 累积根系死亡量和周转率无显著变化。此外, 累积根系生产量、死亡量和周转率与AN含量相关性较大, 而平均根系现存量与SOM、AN和TN含量相关性较大。综上所述, N添加对高寒草甸的影响主要通过改变土壤可利用N含量, 进而影响根系的动态特征、空间分布格局和周转以及碳分配特征。     

Variations of root traits in three Xizang grassland communities along a precipitation gradient

根系功能属性及其变异性能够介导物种共存及环境适应策略, 但强烈的环境约束作用能够引起不同物种间根系属性的趋同性。为了研究西藏高寒草原群落中植物根系属性变异规律, 并阐明不同物种资源获取和适应策略的多样性, 该文对西藏高寒草原不同的环境梯度进行了研究。作者自东向西沿着降水梯度在那曲、班戈和尼玛3个自然草原群落进行群落调查, 并采集了共计22种植物。测定了每种植物的一级根直径、一级侧根长度和根系分支强度3个关键根系属性。结果表明: 在西藏高寒草原群落中, 不同物种根系直径普遍较小, 且种间变异非常小(22.76%), 其中86%的物种一级根直径集中在0.073 mm到0.094 mm之间; 相较于直径较粗的物种, 直径越细的物种分支强度越高, 侧根越短。在群落尺度上, 植物主要通过增加根系直径、侧根长度, 降低分支强度的方式来适应水分的减少; 而在物种尺度上, 植物适应水分变化的策略则呈现多样性。     

氮磷肥配施对苦荞根系生理生态及产量的影响

以苦荞品种‘迪庆’为材料,在盆栽试验条件下,研究了氮(纯氮用量分别为0g/kg、0.1g/kg、0.2g/kg)、磷(P2O5用量分别为0.1g/kg和0.2g/kg)配施对苦荞根系生长、生理指标及其产量的影响,旨在为黄土高原苦荞高产优质栽培提供理论依据。结果表明:(1)在相同施磷量条件下,苦荞幼苗的株高、茎粗、茎叶干重、主根长、根表面积、根系体积、根系直径、根系干重以及壮苗指数等均随施氮量的增加而呈先升后降的趋势,但根冠比随施氮量的增加而呈先降后升的趋势;叶片叶绿素含量以及根系活力、酸性磷酸酶(Apase)活性、可溶性蛋白含量和植株氮积累量随施氮量的增加呈抛物线变化趋势,根系硝酸还原酶(NR)活性和植株氮含量随施氮量的增加而增加;而根系可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸含量等指标均随施氮量的增加而呈先降后升的趋势,0.1g/kg施氮处理各指标均显著低于其他处理;成熟期单株粒重、百粒重随施氮量的增加呈先升后降的趋势,0.1g/kg施氮处理各指标均显著高于其他处理。(2)在相同施氮量条件下,随着施磷量的增加,苦荞根系酸性磷酸酶(Apase)活性、SOD活性、POD活性、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白以及游离脯氨酸含量等指标均降低,其余各指标则呈增加趋势。(3)无论施磷量条件如何,0.1g/kg的施氮处理下苦荞产量最高,与其他施氮处理相比,在低磷和高磷处理下的增产幅度分别为7.04%~37.40%和14.73%~68.26%;在施氮量一定的情况下,高磷处理比低磷处理增产15.96%~42.00%。(4)在该试验条件下,适当的氮磷肥配施表现出了明显的正加和效应,但过量施肥也有可能导致增产幅度下降,中氮高磷(施纯N量0.1g/kg,施P2O5量0.2g/kg)配施效果最优。     

不同抗性烤烟根系分泌单糖特征及其对黑胫病菌的化感效应

为探讨烤烟根系分泌单糖的品种差异及与黑胫病的相关性,该研究以‘NC102’、‘K326’、‘云87’和‘红花大金元’4个烤烟品种为试验材料,测定了各烤烟品种根系、根际土中的单糖及对黑胫病的化感作用。结果表明:(1)在各烤烟品种的根系和根际土中均检出了木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖,检出的糖组分中以葡萄糖含量最高。(2)在烤烟团棵期时,根际土中的葡萄糖含量在高抗品种‘NC102’和中抗品种‘K326’中分别为2.255和4.744μg·g~(-1),中感品种‘云87’和高感品种‘红花大金元’分别为7.100和11.068μg·g~(-1);各烤烟品种团棵期时根际土中的单糖总量表现为:‘NC102’(5.346μg·g~(-1))‘K326’(7.844μg·g~(-1))‘云87’(10.551μg·g~(-1))‘红花大金元’(15.579μg·g~(-1))。(3)根际土中葡萄糖含量、单糖总量均表现为感病品种高、抗病品种少的趋势;感病品种根际土中单糖总量在团棵期时高,而在其他时期时较低。(4)各单糖和混合糖溶液对黑胫病菌的生长均表现为促进作用,单一糖在2.000mg·mL~(-1)处理下促进作用最强,混合糖在4.000mg·mL-1处理下促进作用最强。研究发现,烤烟感病品种在生长发育前期通过根系分泌较多的单糖到根际土中,为土壤中黑胫病菌的生长发育提供了物质和能源,促进了烟草黑胫病菌的生长,导致烟草黑胫病的发生。