不同方法收集辣椒根系分泌物化感自毒作用研究

研究不同方法收集的辣椒根系分泌物化感自毒作用,为解决辣椒连作障碍提供理论依据。通过水培和砂培2种方法收集辣椒根系分泌物,并采用生物检测研究其化感自毒作用。研究结果表明:水培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,浓度为30 g/L的抑制作用最强,且‘热辣2号’根系分泌物对种子萌发的化感效应大于‘热甜5号’,但‘热甜5号’根系分泌物对幼苗生长的化感效应大于‘热辣2号’;砂培法收集的辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,且抑制作用随着浓度的升高而增强,30 g/L的根系分泌物的抑制作用最强,‘热辣2号’根系分泌物的化感综合效应高于‘热甜5号’。辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有化感自毒作用,因此,可以间接判定辣椒连作根系分泌物的逐年累积能产生自毒作用,可能是导致连作障碍的重要原因。     

锑胁迫对蜈蚣草根系分泌物的影响

蜈蚣草(Pteris vittata L.)是锑矿区发现的一种高富集植物,以其为供试材料,研究不同浓度(0, 50,100, 200, 500 mg/kg)锑胁迫下,蜈蚣草各部位锑的积累及其根系分泌物中有机酸、氨基酸以及可溶性糖的变化情况。结果表明：锑在蜈蚣草各部位锑积累顺序表现为根>茎>叶,且随着锑胁迫浓度增大而显著增多,其中,根部是蜈蚣草积累锑的主要部位。随着锑胁迫浓度的增大,蜈蚣草根系分泌物中有机酸的总量、氨基酸的总量以及可溶性糖的含量均显著增加。所有处理组中均检出6种有机酸及17种氨基酸,有机酸和氨基酸的组成成分没有随锑胁迫浓度的变化发生改变,锑胁迫主要影响的是各组成成分的分泌量。同时,有机酸和氨基酸的总量、有机酸和氨基酸中大部分组成成分的分泌量、可溶性糖的含量均与蜈蚣草根部锑含量显著相关,说明根系分泌的有机酸、氨基酸和可溶性糖可能在蜈蚣草累积锑的过程中起着促进作用。通过研究锑胁迫与蜈蚣草根系分泌物之间的相互关系,有利于进一步探究蜈蚣草对锑的耐性及富集机制。     

苗期甜菜根系分泌物的分布特征研究

根系分泌物的量及分布特征直接影响着根际微生物的种群、结构和功能,进而间接影响着根际养分的有效性和作物的生长。本研究通过砂培盆栽培养,收集得到甜菜苗期的根系分泌物,利用高效液相色谱测定了根系分泌物中的3大类物质,包括土壤中常见的17种氨基酸、10种有机酸和4种糖类物质,并分析得到了到甜菜根表面不同距离的各种氨基酸、有机酸和糖类物质的含量及其分布特征。结果表明：总的来看,有机氮高效品种‘KWS8138’根系分泌物含量普遍高于有机氮低效品种‘Beta176’,距离根表面0~5 mm范围内降幅较大,随后逐渐趋于平缓。总氨基酸含量、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、精氨酸和酪氨酸变化趋势相似。各种糖类物质的含量变化顺序为：葡萄糖>果糖>蔗糖>半乳糖。有机酸中草酸和甲酸的含量变化也是距离根表面越远越低缓。因此,沿甜菜根表面形成了根系分泌物的分布梯度,在为根际微生物提供能源和碳源的同时,对植物根际养分的有效吸收利用提供理论参考。     

低磷胁迫对草莓幼苗根系生长和酸性磷酸酶活性的影响

为探讨低磷胁迫对不同品种草莓幼苗的根系生长和酸性磷酸酶活性(APA)的影响,试验选取4个草莓品种（‘红颜’、‘章姬’、‘甜查理’、‘童子一号’）,采用水培的方法,设正常磷处理(KH2PO4 1×10-3 mol/L)、低磷处理(KH2PO4 1×10-6 mol/L)2个处理,分别于处理后0、7、14、21、28、35 天,取样对其根系分泌酸性磷酸酶活性进行测定分析,并于处理后35天,测定其根鲜重、主根长、侧根数。结果表明,草莓幼苗受低磷胁迫后,其主根长度受到了抑制,而同期测定的侧根数、根鲜重、根冠比则显著增加。根系分泌的酸性磷酸酶活性在低磷处理早期就有显著提高,且随着低磷胁迫的延续,其活性持续升高;各项形态、生理指标显示,供试4种草莓品种中,‘甜查理’相对于其他供试草莓品种对低磷胁迫环境适应性较好,说明可以通过选择、改良草莓的根系特性来提高草莓的磷效率。     

蓝莓SCoT标记分析体系的建立与优化

为建立蓝莓SCoT标记分析体系,为蓝莓的分子育种和遗传多样性分析等研究提供技术支持,以蓝莓叶片为试材,采用L16(45)正交设计方法,对影响蓝莓SCoT-PCR反应的Mg²⁺、dNTPs、Taq DNA聚合酶、模板DNA及引物等因素进行优化筛选,建立了适用于蓝莓遗传分析的SCoT-PCR扩增体系,即20μL的反应体系中含有：Mg²⁺为2.813 mmol/L、dNTPs为0.100 mmol/L、Taq酶为1.5 U、Primer为0.2μmol/L、DNA为10 ng。应用优化的反应体系,对32个SCoT引物和6个蓝莓品种‘( Centurion’、‘Premier’、‘Homebell’、‘O'Neal’、‘Tifblue’、‘Misty’)进行扩增,获得了条带清晰、稳定可靠的电泳结果。     

高锌胁迫下不同大白菜品种生长、Zn吸收及根系分泌物的研究

采用液培试验研究了高锌胁迫下不同品种大白菜生长、Zn吸收及Zn富集品种与一般品种根分泌物特点。结果表明,Zn胁迫显著抑制了6个品种大白菜生长。0.5<根系耐性指数(RTI)<1.0。随锌水平的增加大白菜地上部干重、RTI明显下降。大白菜地上部Zn含量、根系Zn含量均随锌胁迫的增加而增加。植株吸收的Zn主要积累在大白菜根部。供试锌水平下,以丰园高抗1号的地上部、根系Zn含量明显高于其它5个品种,最大值为251.1、273.6 mg/kg (40mg/L Zn), 以丰抗80地上部、根系Zn含量最低。培养介质pH随锌水平增加先升高,然后下降。大白菜2个品种根系分泌物中检测到草酸、酒石酸、苹果酸3种低分子量有机酸,主要氨基酸包括丝氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸（含量大于1.0μg/10 g干土）。锌胁迫降低了大白菜根系分泌的低分子量有机酸、氨基酸总量。Zn富集品种丰园高抗1号根系分泌的低分子量有机酸,加Zn与否都高于一般品种攻关2号。2个品种根分泌物中低分子有机酸和氨基酸含量与种类不同,尤其是低分子有机酸含量与种类不同是大白菜品种之间Zn吸收差异的重要原因     

梨ISSR-PCR反应体系的优化及在SRAP、SSR标记中的通用性研究

为获得最佳的梨ISSR-PCR反应体系,以及验证在其他标记上具有通用型,以‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交F1代为试验材料,采用L₂₅(5⁶)试验正交设计法及单因素方法,对反应体系中的模板DNA量、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶这4个单因素进行优化。结果表明,梨ISSR-PCR最优的20μL体积的反应体系中,含模板DNA 3 ng/μL,dNTPs 0.20 mmol/L,引物0.5μmol/L,TaqDNA聚合酶0.03 U/μL。采用优化后的反应体系对试验材料进行了SRAP、SSR标记方法的扩增,结果显示该反应体系也适用于梨属的SRAP、SSR分析。为梨属在以后的多标记的遗传多样性分析、种质资源评价和遗传图谱的构建等提供理论基础,并在试验中减少费用和提高效率。     

干湿交替灌溉耦合施氮对水稻根系性状及籽粒库活性的影响

以新稻20为材料进行土培试验,设置浅水层灌溉(0 kPa)、轻度水分胁迫(–20 kPa)和重度水分胁迫(–40 kPa) 3种灌溉方式及0氮(0N, 0 kg hm-2)、中氮(MN, 240 kg hm-2)和高氮(HN, 360 kg hm-2) 3种氮水平,研究不同水氮耦合处理对水稻根长、根冠比、根系伤流、根系有机酸含量、根系玉米素及玉米素核苷与籽粒酶活性的影响。结果表明,灌溉方式与施氮量存在显著的互作效应,轻度水分胁迫增加了主要生育期根长、根系伤流量、根系分泌物中有机酸总量、根系玉米素及玉米素核苷含量,提高籽粒ATP酶、蔗糖合酶及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,降低穗分化后水稻根冠比,且与MN耦合后产量最高,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;重度水分胁迫则显著降低主要生育期根长、根系伤流量、根系分泌物中有机酸总量、根系玉米素及玉米素核苷含量,降低籽粒ATP酶、蔗糖合酶及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,增加主要生育期根冠比。水稻籽粒产量与主要生育期水稻根长、根系伤流量、根系分泌物中有机酸总量、根系玉米素及玉米素核苷含量均呈显著或极显著的正相关,而穗分化至成熟期根冠比与水稻产量呈负相关;同时水稻根长、根系伤流量、根系分泌物中有机酸总量、根系玉米素及玉米素核苷含量与籽粒ATP酶、蔗糖合酶及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性呈显著或极显著的正相关。表明通过适宜的肥水调控发挥水氮耦合效应,可以创造良好的根系形态、提高水稻根系代谢能力和籽粒库的生理活性,促进水稻高产。     

小麦/玉米/大豆三熟套作体系中小麦根系分泌特性及氮素吸收研究

为探讨小麦/玉米/大豆多熟套作体系下小麦根系分泌物的分泌特性及其对根系生长环境和植株氮素吸收的影响,2006-2008年连续两个生长季采用田间定位试验,研究了小麦-大豆、小麦-甘薯、小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯4种种植模式下小麦根系分泌物的数量与种类、小麦根系生长、土壤水分、土壤氮含量及植株吸氮量的变化特性。结果表明,与小麦-大豆和小麦-甘薯两种净作模式及小麦/玉米/甘薯套作模式相比,小麦/玉米/大豆套作降低了开花期和成熟期小麦生长区的土壤湿度、pH值及NO₃^--N和NH₄⁺-N的含量,提高了小麦植株地上部总吸氮量、根系活力、根干重及土壤总氮含量,并且,开花期小麦根系分泌有机酸总量和可溶性糖含量增加,表现为套作>净作,大豆茬口>甘薯茬口,边行>中行,其中以小麦边行处理的分泌量最高。拔节期根系分泌的有机酸,净作处理以乙酸含量较高,占总量的47.8%~51.6%,套作处理以柠檬酸含量较高,占总量的31.7%~55.1%;开花期根系分泌的有机酸,净作和套作处理均以乙酸含量较高,占总量的33.3%~78.3%。小麦/玉米/大豆套作对小麦根系分泌有机酸和可溶性糖有促进作用,从而改善了根系生长环境,提高了小麦对氮素的吸收。     

不同基因型旱稻早期锌吸收与利用差异研究

为了研究不同基因型旱稻早期对锌的吸收、利用差异,以‘巴西陆稻’（籽粒低锌）与‘秦爱-3’（籽粒富锌）为材料,在低、中、高(0μmol/L,0.5μmol/L,100μmol/L)不同供锌水平下,对基因型间最大分蘖期植株锌吸收、分布以及锌的利用效率的差异进行了比较分析。结果表明,两基因型根部和地上部干重随着供锌水平增加均呈先增加后降低趋势;植株锌吸收量随着供锌水平升高而增加,而锌利用效率却呈先增加后降低趋势,在低、中供锌水平下,‘秦爱-3’锌吸收量和锌利用效率均高于‘巴西陆稻’,其中锌利用效率差异达到显著水平(P≤0.05);无论中锌还是高锌水平下,‘秦爱-3’锌相对吸收量均高于‘巴西陆稻’,虽然差异未达到显著。因此与籽粒低锌基因型‘巴西陆稻’相比,籽粒富锌基因型‘秦爱-3’在低、中锌水平下具有较强的锌吸收能力以及较高的锌利用效率。     

有潜在性的大孔吸附树脂模拟植物根系分泌有机酸吸附的方法

为探索一种根系分泌物富集的方法,用静态吸附法,通过研究HPD-400型大孔吸附树脂对水溶液中柠檬酸、苹果酸和酒石酸的吸附行为,模拟大孔吸附树脂对根系分泌物收集液中主要有机酸吸附的结果表明,相同条件下,HPD-400型大孔吸附树脂对3种有机酸的吸附强度依次为柠檬酸>苹果酸>酒石酸;它对各有机酸的吸附能力随各有机酸浓度的升高而增加,随温度的降低而增加;对各有机酸的吸附均符合Freundlich等温吸附方程,且表现为优惠吸附。试验表明,用HPD-400型大孔吸附树脂可作为根系分泌物的富集材料。     

人参根系分泌物对种子萌发的自毒效应

采用浸种培养的方法,将人参根系分泌物组分为:苯甲酸、邻苯二甲酸二异丁酯、丁二酸二异丁酯、棕榈酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,稀释成1.00、0.10 mg/L和0.01 mg/L水溶液,在培养皿中培养人参种子特定时间后,测量种子胚根及胚轴长度,研究不同化感物质对人参种子萌发的自毒效应.研究发现,苯甲酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷在1.00 mg/L时对胚根生长有显著抑制作用,棕榈酸在该浓度对胚轴生长的抑制作用达极显著水平;邻苯二甲酸二异丁酯在0.10mg/L时对胚根生长表现轻微促进作用;除2,2-二(4-羟基苯基)丙烷外的4种物质在该浓度下对胚轴生长有抑制作用,苯甲酸和邻苯二甲酸二异丁酯在0.01 mg/L时对胚轴生长表现轻微促进作用,棕榈酸和2,2-二(4-羟基苯基)丙烷表现轻微抑制作用.结果表明,根系分泌物的化感效应与化感物质的种类及浓度表现明显相关性,苯甲酸、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷和棕榈酸对人参种子胚根或胚轴生长有较强化感效应.根系分泌物中酚酸和有机酸类化合物加速了人参连作障碍的形成.     

结实期氮磷营养水平对水稻根系分泌物的影响及其与稻米品质的关系

以扬稻6号（籼稻）和扬粳9538（粳稻）为材料,在水培条件下自抽穗至成熟期进行0 N（不施N）、1/2 N(标准Espino营养液的1/2 N)、0 P（不施P）、1/2 P(标准Espino营养液的1/2 P)以及对照（全NP,标准Espino营养液的N、P量）5种处理,研究了水稻根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质及蛋白质组分的关系。结果表明,与对照相比,结实期氮素胁迫（0 N）明显降低了水稻的根系活力,降低了各种有机酸、氨基酸及离子的分泌量,加速了根系的衰老;磷胁迫（0 P）显著增加了根系有机酸、氨基酸及各种离子的分泌。相关分析表明,结实前中期（花后10 d和20 d）根系分泌的酒石酸、柠檬酸和氨基酸与籽粒垩白度、直链淀粉、崩解值呈显著或极显著负相关,与淀粉谱的消减值呈极显著正相关;根系分泌的苹果酸与籽粒垩白度、直链淀粉、崩解值呈极显著正相关,与淀粉谱的消减值呈极显著负相关;根系分泌的[Ca²⁺]、[K⁺]、[Na⁺]、[NO₃^-]、[NH₄⁺]、[PO₄^3-]与稻米的垩白度、直链淀粉含量、蛋白质组分也显著或极显著相关。表明根系分泌物与稻米品质的形成有密切的关系,N、P营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。     

茯砖茶有机酸反相高效液相色谱分析方法建立及其应用

为建立一种简便快速的高效液相检测法测定茯砖茶有机酸,采用Kromasil C18色谱柱（5 μm,250 mm×4.6 mm）,色谱条件为：3% CH3OH- 97% 0.1 mol/L KH2PO4（用磷酸调pH至2.7）作为流动相,流速0.4 mL/min,柱温17℃,进样量10 μL,检测波长210 nm。该方法回收率达到90.12%~105.74%,相对标准偏差小于1.80%,各有机酸浓度与HPLC峰面积的线性相关系数大于0.998,表明所用方法快速简便,具有较高的准确度和精密度。应用此方法测定茯砖茶样品中有机酸组成与含量,结果11种有机酸在茯砖茶中均能检出。     

结实期氮磷营养水平对水稻根系和籽粒氨基酸含量的影响

以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料,在水培条件下自抽穗至成熟以0N (不施N)、1/2N (标准Espino营养液的1/2N)、0P (不施P)、1/2P (标准Espino营养液的1/2P)以及对照 (全NP,标准Espino营养液的N、P量) 5种处理,研究了根系分泌氨基酸和籽粒氨基酸含量与组分的变化。结果表明,结实期水稻根系分泌的各种氨基酸含量均随灌浆进程而逐渐降低。与对照相比,结实期氮素胁迫(0N)明显降低根系分泌的各种氨基酸和籽粒中各种氨基酸的含量;磷胁迫(0P)则显著增加了根系酸性和中性氨基酸的分泌,但显著降低籽粒氨基酸总量、必需氨基酸及其他氨基酸含量。结实前中期(抽穗后10 d和20 d)根系分泌的氨基酸与籽粒氨基酸相对含量、根系分泌的碱性氨基酸与籽粒的千粒重呈显著或极显著负相关。表明结实期根系分泌的氨基酸与籽粒氨基酸及粒重有密切关系;N、P营养水平对根系分泌的氨基酸和籽粒氨基酸组分和含量有调控作用,进而影响产量和稻米的营养品质。     

原位杂交组织化学方法鉴定玉米根尖内源生长素 对根冠特定基因正常表达的影响

系列浓度抗生长素（降固醇酸0.1μmol/L、1.0μmol/L、10μmol/L）处理3-天龄玉米幼苗根尖（约1cm）1天，利用原位杂交组织化学方法鉴定根尖内源生长素对根冠特定基因（Clone C103）表达产生的影响。实验结果表明：正常情况下，Clone C103在4-天龄玉米幼苗初生根根尖中心根冠外周强烈表达；降固醇酸有效抑制Clone C103正常表达，随浓度增加其抑制作用加强，尤其是10μmol/L降固醇酸仅使Clone C103在初生根中心根冠最外层微弱表达。由此表明玉米根尖内源生长素影响根冠特定基因Clone C103的正常表达；Clone C103在根冠的表达位置推测该基因正常表达可能与中心根冠外周的平衡石有关。     

利用蛋壳制备醋酸钙的工艺研究

以新鲜鸡蛋壳为原料,研究高温煅烧分解蛋壳及中和法制备醋酸钙的最佳工艺条件。通过单因素及正交试验得最佳工艺条件为:950℃条件下煅烧1~2h,CaO产率为96%以上。中和反应条件为:最适反应温度50℃,醋酸浓度15mol/L,料(CaO)液(醋酸)比为1∶2.8,加水量12mL/g,产品收率高、品质好、安全无毒。