土壤氮素异质性分布和马先蒿寄生对长芒棒头草生长发育及根系分布的影响

无论在农田还是自然生态系统中,土壤养分异质性普遍存在。植物具有感知土壤养分异质性的能力,并通过调节根系生物量分配及空间分布以获取更多资源。了解寄生胁迫在不同养分条件下对寄主生长发育及根系空间分布的影响,对解析寄主应对寄生胁迫和养分胁迫的适应策略,进而指导寄生性杂草防控具有重要的指导意义。该文采用分根试验,通过对寄主分根,并控制根室两侧氮供应水平及寄生胁迫程度,考察了氮胁迫及两种寄主依赖程度不同的马先蒿的寄生对寄主长芒棒头草生长发育及根系空间分布的影响。结果表明:(1)土壤氮水平与马先蒿寄生均可显著影响长芒棒头草生物量及根冠比,并且两者之间存在显著交互作用,其中土壤氮水平为主要影响因子。(2)两种马先蒿对长芒棒头草的危害程度不同。在NPK和2NPK处理时,三色马先蒿的寄生显著降低长芒棒头草生物量(茎叶:37. 1%、51. 5%;根系:35. 6%、63.6%);在NPK处理时,大王马先蒿的寄生显著增加长芒棒头草生物量(茎叶:29.9%,根系:61.2%)。(3)长芒棒头草的根系生长和空间分布受氮营养的异质分布和寄生的影响,具有明显的感知养分空间分布及调节根系生长能力。     

氮磷供给对两种马先蒿根系形态建成的影响

采用溶液培养法在无寄主伴生的条件下对三色马先蒿（Pedicularis tricolor）和大王马先蒿（P. rex）进行培养,分别分析了不同氮磷供给水平（标准Long Ashton营养液、缺氮、缺磷、2倍氮、2倍磷）及不同氮素形态（硝态氮和铵态氮）对两种马先蒿根系形态建成的影响。结果表明：1）氮磷供给水平对两种马先蒿的主根长、侧根长、侧根数量以及吸器发生的影响存在种间差异,缺氮和缺磷均能促进三色马先蒿主根和侧根的伸长生长及吸器的产生,而相同条件下大王马先蒿根系生长受到抑制,且没有吸器产生;2）氮素形态对两种马先蒿根系形态建成及生长发育存在影响：1倍硝态氮的处理中,三色马先蒿的根系生长最好,生物量积累最多,相同条件下大王马先蒿根系生长和生物量积累与标准营养液处理无差异,而仅供应铵态氮对二者的生长不利。此外,发现三色马先蒿的吸器产生不需要机械刺激。初步推测,两种马先蒿的吸器产生机制或进程存在差异,氮和磷可能参与了吸器发生过程的调控。     

蔗糖对列当科两种根部半寄生植物吸器发生的促进作用

吸器是寄生植物的特征器官,研究影响其发生的因素,有助于了解寄生关系的建立和调控过程。该研究以两种列当科(Orobanchaceae)根部半寄生植物甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和松蒿(Phtheirospermum japonicum)为材料,通过皿内培养试验,分析了蔗糖、DMBQ(2,6-二甲氧基-对-苯醌,一种高效的列当科根部半寄生植物吸器诱导化合物)和寄主植物诱导下两种根部半寄生植物吸器发生情况。结果表明：(1)蔗糖显著促进两种根部半寄生植物吸器发生,无寄主存在时,2%蔗糖处理使甘肃马先蒿和松蒿吸器发生率分别提高39.9%和20.2%。(2)蔗糖明显提升寄主植物对两种根部半寄生植物的吸器诱导水平,添加蔗糖后,寄主诱导的甘肃马先蒿单株吸器数和具木质桥的吸器比例分别增加5.7个/株和17.9%,松蒿吸器发生率和具木质桥的吸器比例分别提升76.7%和16.2%。(3)蔗糖对松蒿吸器发生的促进作用与已知吸器诱导化合物DMBQ相当,均能诱导50%以上的植株产生吸器。(4)培养基中添加4%蔗糖对两种根部半寄生植物的吸器诱导效果最好,其中甘肃马先蒿吸器发生率为56%...