【目的】阐明不同磷水平和水分胁迫对不同基因型水稻生长发育、磷吸收利用的影响及其适应性调控机制,以期为进一步挖掘利用抗逆基因选育水稻新品种,提高稻田水磷资源利用效率提供理论依据。【方法】以常规粳稻(Nipponbare,Nip)、籼稻(Kasalath,Kas)和旱稻502 (Upland rice,U502) 3种不同基因型水稻为供试材料,采用水培培养法对比分析了不同磷水平和水分胁迫对水稻干物质积累、磷吸收、氧化损伤水平、渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响。【结果】与正常磷水平相比,低磷胁迫显著抑制了不同基因型水稻(Nip、Kas和U502)生物量和磷吸收累积量,增加水稻根系和叶片氧化损伤水平,且水分胁迫进一步加剧了低磷对Nip和Kas水稻的抑制作用;但是水分胁迫对U502水稻生物量无显著影响。相反,低磷胁迫显著提高了Nip、U502和Kas水稻根系和叶片酸性磷酸酶活性,且Nip和U502水稻可通过增加根系磷含量和磷分配比例增强其低磷胁迫适应能力,而Kas水稻可通过提高其根系生物量和根冠比提高磷吸收利用能力。同时,不同基因型水稻均可通过提高根系和叶片渗透调节物质(如脯氨酸、花青素)和抗氧化酶(如SOD、POD和CAT)活性来提高其抗水分和低磷胁迫能力。【结论】水稻可通过增加根系吸收或吸收后再分配策略、渗透调节物质和抗氧化酶活性提高其低磷和水分胁迫胁迫适应能力,且不同水稻品种间存在显著的基因型差异。

【目的】从根系形态变化的角度阐述磷高效基因型棉花对低磷胁迫的响应特征及适应机理，为找出影响棉花磷素吸收的主要因子和通过根系塑性提高养分利用效率的遗传改良提供科学依据。【方法】以磷高效基因型棉花品种新海１８号（ＸＨ１８）、中棉所４２号（ＣＣＲＩ－４２）、新陆早１９号（ＸＬＺ１９）和磷低效基因型棉花品种新陆早１３号（ＸＬＺ１３）、新陆早１７号（ＸＬＺ１７）为材料，通过特殊土培系统，研究不同磷效率棉花在不同磷水平下（低磷胁迫０、正常供磷１５０ ｋｇ·Ｈｍ～（－２））根系形态及其与植株磷素吸收的关系。【结果】低磷胁迫显著降低棉花生物量和磷累积量，其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低．．．

从营养学角度了解不同耐低磷水稻基因型在低磷胁迫时各基因型对氮、磷、钾3大营养元素的吸收能力及利用能力的差异。结果表明,水稻各基因型对低磷胁迫的适应能力与氮肥、钾肥的吸收量相关不显著,与磷肥的吸收量达显著负相关,即低磷胁迫下耐低磷基因型吸收磷肥量较正常磷处理下明显增加,低磷敏感基因型吸收磷肥量较正常磷处理下明显减少;水稻各基因型植株含氮量与氮效率、植株含磷量与磷效率、植株含钾量与钾效率之间均无显著相关性。根据植株肥料利用效率(干重/含肥量)将水稻不同基因型分为4类:Ⅰ增效型、Ⅱ受抑制型、Ⅲ钝感型、Ⅳ互作型。在耐低磷基因型筛选时应选择肥效类型属Ⅰ型和Ⅳ互作型中磷肥利用效率较正常磷处理下增加的水稻基...

以4个对低磷反应不同的典型水稻品种为材料,对低磷处理10 d后各品种根系有机酸分泌量、酸性磷酸酯酶活性、根系活力等根系生理特性进行了比较研究。结果表明,低磷胁迫能促使水稻耐低磷品种根系分泌更多的有机酸,其有机酸分泌总量较对照平均增加了1.96倍,而敏感品种与对照之间无显著差异;低磷胁迫下各品种根系活力均有显著提高,2个耐低磷品种升幅相对较大,其根系TTC相对氧化强度平均为5.91,而敏感品种仅为1.83;各品种根系释放的酸性磷酸酯酶活性均明显高于对照,且敏感品种升幅相对较大。处理10 d后耐低磷品种根系生物量略高于对照。处理25 d后各品种根系生物量均显著高于对照,且耐低磷品种增幅更大。耐低磷...

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性。结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B。同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著。低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用。除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高。恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉。不同基因型水稻耐受镉的浓度约为...

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。

为揭示盐害下不同黄秋葵品种苗期生长的差异，以２个黄秋葵品种皇星五角（ＨＸＷＪ，耐盐型）和绿新五角（ＬＸＷＪ，盐敏感型）为试验材料，采用盆栽法研究不同浓度Ｎａ ＣＬ（０，８０，１６０ ｍｍｏＬ／Ｌ）、不同胁迫时间（２５，５０ ｄ）对黄秋葵植株苗期生长及生理生态指标的影响。结果表明：随着Ｎａ ＣＬ浓度的提高、胁迫天数的增加，黄秋葵幼苗的株高、根长、植株鲜干质量、细胞膜稳定指数（ＣｍＳＩ）、Ｋ＋含量，Ｋ＋／Ｎａ＋比呈下降的趋势；而叶片丙二醛（ｍｄａ）含量，Ｎａ＋含量逐步升高；盐胁迫下黄秋葵幼苗鲜质量下降的幅度大于干质量，茎叶下降的幅度大于根系；胁迫至２５ ｄ，黄秋葵叶片和根中Ｓｏｄ、Ｐｏｄ活性随Ｎａ．．．

根据低磷胁迫下植株总吸磷量、单株籽粒重、相对根体积等将耐低磷种质对低磷的适应机制分为5类:根系扩展适应型、低浓度适应型、奢侈型、植株利用高效型、被动适应型。在进行耐低磷种质筛选的时候应选择植株利用高效型(单位磷能产生较高生物量或经济产量的基因型),即植株磷绝对吸收量低但产量不低。本试验筛选出7份植株利用高效型品种,分别为捻大粒、双城糯、有芒小红板稻、麻谷子、老爷胡子、承德京租、糯子,为磷高效遗传研究或育种利用提供可靠的资源。

马尾松(Pinus massoniana)是速生性强、材性优良的重要材用和脂用造林树种,广泛分布于我国的亚热带地区,面积达1001万hm2,其木材产出和松脂原料的提取对于我国木材加工、建筑材料、制浆造纸以及林产化工产业的发展发挥着重要支撑作用。然而,马尾松主要分布区土壤有效磷严重匮乏,同时,大气氮沉降日益加剧,严重影响了马尾松林分的高产持续经营。本文在已有研究基础上,选用马尾松优良无性系和家系作为试验材料,分别开展低磷胁迫下的氮添加及局部供氮的施肥盆栽试验,深入研究马尾松不同基因型苗木根系形态、细根生长、

【目的】磷是植物生长发育的关键元素之一,缺磷会严重影响作物的产量和质量。黄腐酸作为一种天然有机物,在促进植物生长的同时还能提高植物的抗逆能力。开展黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫生理调控作用研究,明确黄腐酸对番茄适应低磷胁迫的生理调控机制,对黄腐酸缓解番茄"遗传学缺磷"的概念和机理做出合理解释。【方法】采用Hogland营养液水培方式,以番茄‘金棚1号’为供试品种,待番茄幼苗长到三叶一心时移到水培盆中缓苗7 d,外源添加不同浓度(0、0.04、0.08、0.12、0.16和0.20 g·L~(-1))黄腐酸,研究其对低磷胁迫(10μmol·L~(-1))下番茄幼苗生长、根系发育、光合作用性能、磷素吸收和分配、有机酸积累和分泌等生理过程的影响。【结果】低磷胁迫下,随着黄腐酸施用量的增加,番茄幼苗的各项生理指标基本呈现先增后降趋势。当黄腐酸的施用浓度为0.08 g·L~(-1)时,显著提高根冠比;增加叶绿素含量,提高叶片光合作用性能;提高番茄不同组织中磷素积累、分配和转运;提高磷转运相关基因(PT1和PHO1)的表达,其中PT1能促进番茄幼苗根系向环境中吸收磷酸盐缓解低磷胁迫;PHO1能促进磷酸盐由根系向茎叶分配从而有效缓解地上部缺磷。黄腐酸能提高根系有机酸(草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和酒石酸)积累,降低根系中无氧呼吸产物乳酸和乙酸含量,促进质子泵基因(HA1)的表达,促进根系泌酸,这种生理代谢变化有利于将环境中难溶性的磷转变为可溶性的磷,并促进植物根系对磷素吸收;增强生长发育相关转录因子(GRAS1)表达,降低叶片花青素积累。【结论】通过低磷胁迫下添加一定浓度的黄腐酸可明显改善番茄幼苗地上部生长及根系发育,可在一定程度上缓解植物的缺磷症状。

对40份来源不同杂交组合的育种高代水稻品系,同田进行种植,收获后测定其糙米的镉含量,分析结果表明:镉含量变异幅度为0.008～0.073mg/kg,不同品系存在极显著的差异.从中筛选出镉积累差异极端的6个品系,在0,0.5,1.0mmol/L3个镉胁迫水平条件下,对其农艺性状、抽穗期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量进行了测定.结果表明:镉胁迫使所有品系株高、单株穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量受到一定的抑制,不同品系受抑制程度不一,同一品系不同胁迫条件下反应也不同,高镉水平胁迫下抑制更为明显.氧化物酶系统的测定表明:胁迫...

通过溶液培养的方法,以京冬8号、临远7069为材料,研究了缺锰胁迫对不同小麦品种生长及生理生化指标的影响。结果表明,当供锰浓度为0.001 μmol/L时对两品种茎叶干重影响明显不同,京冬8号显著降低,而临远7069却显著升高;两品种在完全缺锰时的叶绿素含量均比低锰时显著升高;缺锰、低锰抑制了京冬8号NO3--N的吸收,但对临远7069无显著影响;缺锰胁迫对两品种的碳氮代谢影响各不相同,对临远7069的影响主要是抑制糖合成氨基酸的过程,对京冬8号的影响主要是抑制氨基酸合成蛋白质的过程。

为比较不同氮素形态下水稻与早稻对水分胁迫的响应状况,采用营养液培养,通过供应不同形态氮素及PEG(6000)模拟水分胁迫的方法,对水稻、旱稻生长状况及相关指标进行了分析和评价。结果表明:(1)水分胁迫条件下,铵态氮营养水稻(或旱稻)叶片和地上部干重与正常水分条件下的相应处理相比无明显差异,而其余两种氮形态营养水稻与早稻的叶片和地上部干重明显低于正常水分条件下的相应处理;(2)铵态氮营养水稻(或旱稻) 在受到水分胁迫后,其吸水量的降低幅度明显小于硝态氮营养水稻(或旱稻);(3)水分胁迫条件下,硝态氮营养水稻和旱稻伤流液pH值低于正常水分条件下的相应处理,铵态氮和铵硝混合营养水稻和旱稻的伤流液pH...

选择 4 9个全国主产区玉米基因型 ,在水培条件下进行缺锌胁迫适应性研究 ,计算其缺锌和正常供锌水平下生物产量的比值 ,即为玉米锌效率系数。提出该系数≤ 0 5为锌低效 ,即对缺锌敏感基因型 ;0 5～ 0 9之间为锌效率中等 ,即对缺锌中度敏感基因型 ;≥ 0 9为锌高效 ,即对缺锌不敏感基因型。这一概念可以较好地反映生产实际。研究发现 ,缺锌时玉米的根生长几乎不受影响 ,表现为根 /冠值高于锌供应正常时根 /冠值。同时 ,锌敏感基因型缺锌时根 /冠值高于锌不敏感基因型

通过水培实验比较了山核桃Carya cathayensis幼苗在正常供磷(0.10mmol·L-1)和低磷胁迫(0.02mmol·L-1)条件下的根系形态、磷营养特点、叶片光合作用以及叶片和根系分泌酸性磷酸酶活性的差异。结果表明,低磷处理显著降低山核桃植株干质量、磷质量分数和磷积累量(P<0.05);与正常供磷相比,低磷处理条件下山核桃根长、根表面积和根体积显著降低(P<0.05);低磷处理显著降低山核桃叶片光合速率和气孔导度(P<0.05),但对叶片胞间二氧化碳摩尔分数无显著影响,这表明低磷胁迫对山核桃叶片光合速率的抑制作用主要是由于非气孔因素引起的。低磷胁迫使山核桃叶片酸性磷酸酶活性和根系...