硼在植物体内生理功能研究进展(综述)

本文论述近年来硼在植物体内的主要生理功能及硼胁迫对植物影响的研究进展,认为硼与植物体内多种代谢活动密切相关,对维持细胞结构稳定性具有重要作用,但硼只是间接参与这些代谢活动,春作用机理仍有待进一步探究,并对今后的研究重点提出见解。     

油菜幼苗对硼的吸收与运转及钙的影响

硼促进油莱幼苗生长和对N、P、K、Ca营养元素的吸收。当油莱生长介质中钙浓度增大时,植株吸硼量和硼在新叶中的积累减少,老叶中积累增加。硼在油莱体内的运转系数在低硼条件下较大,并随钙处理水平的增加而下降。结果表明,在硼素供应有限的条件下,油菜体内硼仍具-定的移动性,钙则使硼的吸收和移动性下降。     

硼营养与植物细胞壁关系的研究进展

植物必需的７种微量元素中,植物缺硼最为普遍,因而引起人们的广泛关注。半个多世纪以来,学者们对硼的生理功能和硼肥应用进行了广泛的研究,为农业生产作出了重大贡献。但由于硼元素的特殊性,至今对硼在植物体内的存在形式和基本生理功能仍不十分清楚。不同植物的缺硼症状尽管各不相同,但一个显著的共同特征就是根尖和茎尖的伸长首先受到抑制。顶端生长依赖于细胞分裂和细胞伸长,由此可见,硼必然首先影响分生组织的细胞分裂和细胞伸长。硼对细胞分裂的影响已进行了大量的研究。Ｗｈｉｔｔｉｎｇｔｏｎ〔１〕曾报道缺硼减少大豆有丝分…     

氮磷添加对栓皮栎不同地理种源幼苗温度耐性的影响

通过氮磷添加控制试验,对湖南城步(CB) 、湖北秭归(ZG)、河南内乡(NX)、河北临城(LC)和北京平谷(PG)5个种源的栓皮栎1年生幼苗的叶片温度耐性指标(耐寒性、耐热性及耐温范围)及相关生理指标(叶片养分浓度、非结构性碳水化合物及其组分和养分利用效率)进行测定,研究养分对植物种内不同地理种源的温度耐性影响.结果表明:不同种源的栓皮栎养分吸收与氮磷利用效率对氮磷添加存在显著差异但地理趋势不明显.PG在N、P及其二者复合添加的情况下均具有较高的氮磷利用效率,NX则在不同处理下磷利用效率均处于最低水平,CB在磷添加的情况下对磷的利用效率最高.与对照相比,养分(N、P或NP)添加能明显增加PG和LC的耐寒性,但N添加降低了NX的耐寒性.同时,养分添加在一定程度上增加了ZG、NX和LC的耐热性.耐温范围与耐寒性相反,表现为养分添加降低了PG和LC的温度耐受范围, 而增加了NX的温度耐受范围.偏相关分析表明,耐寒性与叶片可溶性糖浓度呈显著正相关;耐热性与叶片P呈显著负相关,与N/P呈显著正相关;叶片耐温范围与叶片物质浓度无显著相关性.因此,不同地理种源对养分利用程度及其效率可能与源生地土壤环境条件有关,表现出一定的局域适应特征,从而增加了温度耐性对养分响应的复杂程度.     

丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)对铜污染土壤上玉米生长的影响

盆栽试验研究了不同土壤施Cu水平(0、50、200 mg/kg)下,接种不同来源的两个丛枝菌根真菌Glomus intraradices菌株对玉米生长、Cu、P以及微量元素Fe、Mn、Zn吸收的影响.结果表明:接种菌根真菌显著提高了玉米的生物量,增加了玉米植株P浓度和吸收量;随着施Cu水平提高,各处理根系Cu浓度显著增加.各施Cu水平下玉米根系Cu浓度远远高于地上部分Cu浓度,同一施Cu水平下接种处理根系Cu浓度要显著高于对照;尤其在200 mg/kg施Cu水平下,接种处理根系Cu浓度大约是地上部分的45～58倍,对照根系Cu浓度大约是地上部分的12倍.总体上,试验条件下两个菌株对玉米的接种效应没有明显差异.试验表明丛枝菌根对重金属Cu有较强的固持作用,这可能是菌根减轻宿主植物Cu毒害的一个重要机制.     

种子脱水耐性与糖的关系

糖类在植物种子中的累积随种子的发育阶段和种子类型不同而不同,并与种子脱水耐性的变化相联系。许多正常性植物种子的发育伴随着某些糖的累积,这些糖的累积已被认为在种子脱水耐性获得中起重要作用。但糖对种子脱水耐性的影响不是单独的,而是与ABA和蛋白质等物质协同作用。种子脱水耐性不仅与糖的种类和含量有关,而且与种子所处的生理状态和发育进程有关。本文综述了种子脱水耐性与糖关系的研究进展。     

作物根系形态与非生物胁迫耐性关系的研究进展

从水分、铝、磷等非生物胁迫方面综述了作物根系形态与非生物胁迫耐性之间的关系及主要研究进展,阐明了根系形态在作物逆境胁迫中的重要作用,对根系形态性状进行改良将是进一步提高作物产量潜力的重要方面之一。     

酶促和非酶促抗氧化系统在玉米胚脱水耐性获得中的作用

以发育中的玉米胚为材料,研究了玉米胚脱水耐性的发育变化及其与抗氧化系统之间的关系。结果表明,授粉后18d的胚获得萌发能力,但不耐脱水;授粉后36d的胚开始获得耐脱水能力,并随着发育逐渐增加。随着发育,胚的超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）的活性逐渐降低,过氧化氢酶（CAT）活性逐渐增加。授粉后16～22d的玉米胚中检测不到抗坏血酸,24d后胚中抗坏血酸的含量显著增加;还原性谷胱甘肽含量在整个发育过程中逐渐增加。脱水胚的SOD、APX和DHAR的活性比对照（未脱水）胚低,而GR和CAT活性在发育早期比对照胚低,在发育中、后期高于对照胚。脱水胚的抗坏血酸和还原性谷胱甘肽含量明显低于对照胚。胚中丙二醛的含量随着发育逐渐下降,脱水胚的丙二醛含量显著高于对照。这些结果说明CAT活性和谷胱甘肽含量的增加以及脂质过氧化产物丙二醛含量的下降与玉米胚脱水耐性的获得密切相关。     

两种杨树对高硼胁迫的生理响应

近年来国外学者发现杨树(Populus spp.)对硼表现出很强的富集能力和极强的耐受能力, 但其耐硼胁迫的生理机制和种间差异仍不清楚。该研究通过两年的硼梯度控制试验, 探讨了硼胁迫对欧洲黑杨杂交种俄罗斯杨(Populus russkii)和银白杨变种新疆杨(P. bolleca)的生长和生理指标的影响。结果表明, 新疆杨的耐高硼能力高于俄罗斯杨, 其高硼伤害阈值(EC10)为35 mg·kg^-1, 俄罗斯杨为19 mg·kg^-1。两种杨树的过氧化氢酶(CAT)和愈创木酚过氧化物酶(Gu-POD)活性随硼浓度升高而升高, 超过EC10后显著下降。尽管两种杨树的叶绿素含量和光化学效率在硼胁迫下降低, 但抗硼胁迫能力较强的新疆杨仍然保持了较高的叶绿素a/b值和热耗散能力(非光化学淬灭升高), 因此有效地保护了该树种的光合能力。两种杨树的可溶性糖含量随硼胁迫加重而适应性升高, 以维持其抗渗透能力, 但其叶片可溶性蛋白含量仅在中低强度的硼胁迫条件下有所升高。该研究明确了两个富集硼的杨树种对高硼胁迫的生理响应及其种间差异。     

白木香种子脱水耐性的发育变化及贮藏特性

研究白木香种子发育进程中种子性状、萌发能力和脱水耐性的变化,以及不同光温条件对种子萌发的影响和种子的贮藏特性。结果表明：白木香种子在花后78d获得最大干重,进入生理成熟期,此时萌发率接近最大值;胚在花后57～85d,脱水耐性逐渐增强,并在花后85d获得最大脱水耐性。种子萌发的适宜温度范围为25℃-35℃,光照对种子萌发有一定的抑制作用。新鲜自木香种子（含水量27．45％）在4℃低温条件下贮藏1个月后萌发率仅为30％左右,而含水量7．38％的干燥种子在4℃低温条件下贮藏120d,萌发率仍有53．33％,因此,4℃低温和适度脱水有利于种子短期贮藏。白木香种子能忍耐一定程度的脱水,但干燥至含水量7．50％以下时种子会发生损伤,因此推测白木香种子是一种中间性种子。