土壤中铁的根际效应及其吸收机理

本文介绍了近10年来土壤中铁的根际效应及其吸收机理,以及近几年来该领域的热点——植物铁载体方面的研究进展,并简要评述了今后的研究方向。     

应用电子探针对植物根际和根内营养元素微区分布的探讨

用电子探针可检测出玉米、大豆根际和根内含有Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,K,Ca,Ti,Fe,Cu和Zn 13种元素。这些元素在根际土壤、粘液层和根组织内的含量分布有一定的规律性。除Si,Al,Ca,Fe在根际土壤中峰值较高外,Ti仅在土壤中达到可检测量;S,Fe和Zn富集在粘液层,Mg,P,Cl只在根组织内才有较明显的峰。这些规律可作为区分根—土界面的参考指标。K含量在根内明显高于根际土壤,并由表皮层到中柱径向增加;Ca则与K不同,且受植物种类的影响。     

石灰性土壤上植物根际中Fe,Mn的形态分布及其与植物吸收的关系

研究了石灰性土壤上５种作物品种根际微生态环境中Ｆｅ、Ｍｎ的形态分布．结果表明,交换态Ｆｅ（ＥＸ－Ｆｅ）、碳酸盐结合态Ｆｅ（ＣＡＲＢ－Ｆｅ）、无定形氧化铁（ＡＯ－Ｆｅ）和交换态Ｍｎ（Ｅ－Ｍｎ）、碳酸盐结合态Ｍｎ（ＣＡＲＢ－Ｍｎ）在根际土壤中都呈现明显的累积．各品种根际中的累积量有较大差异．相关分析表明,黄潮土上植株含Ｆｅ量、吸Ｆｅ量与根际土壤ＡＯ－Ｆｅ含量呈显著正相关．根际有效态Ｆｅ累积不仅是根际ｐＨ作用的结果,与根系分泌物对难溶性Ｆｅ活化有关．根际有效态Ｍｎ累积则受到根际土壤Ｅｈ的影响．     

用于农田非点源污染控制的生态拦截型沟渠系统及其效果

针对太湖流域农田非点源污染严重的现状,结合当地实际情况提出了一种新的生态工程学解决方法——生态拦截型沟渠系统,它主要由工程部分和植物部分组成,能减缓水速,促进流水携带颗粒物质的沉淀,有利于构建植物对沟壁、水体和沟底中逸出养分的立体式吸收和拦截,从而实现对农田排出养分的控制。试验区沟渠植物具有一定的经济价值,且景观效果良好。沟渠系统对农田径流中总氮、总磷的去除效果分别达到48．36％和40．53％。此外,该生态工程的另一个显著优点就是不另外占用土地,符合平原水网地区农田沟渠的实际,具有很好的推广应用潜力。     

植物螫合肽及其在重金属胁迫下的适应机制

概述了植物螯合肽的组成、结构、功能、生物合成过程以及分子生物学的研究进展.     

植物钾离子通道研究现状

对植物钾离子通道的生理生化特性，尤其是植物的钾离子通道基因的结构、功能及转导等方面的研究进展作了较为系统的介绍。     

利用重叠PCR技术对OsAMT1.2进行定点突变

铵是植物吸收利用的主要氮源之一,而铵转运蛋白对铵的吸收、转运和代谢方面有重要的作用.为了深入研究水稻铵转运蛋白的结构功能特性,利用重叠PCR技术对OsAMT1.2蛋白质序列中保守的253 aa和257 aa的苯丙氨酸(F)和丝氨酸(S)分别突变为丙氨酸,成功获得了相应的2个点突变基因.因此,重叠PCR技术是一种简单有效的进行体外基因重组和突变的方法,对于研究高等植物功能基因的结构功能特性具有重要的意义.     

铵减弱拟南芥主根向地性及其相关作用途径

向地性是决定植物根系空间构型的主要因素之一,对植物锚定和水分养分吸收至关重要。除了重力,根系向地性还受土壤环境因子影响。本文采用琼脂培养方法,研究了铵对拟南芥主根向地性反应的影响及相关作用途径。结果表明：短期内,不同浓度（NH4）2SO4均显著抑制主根向地性弯曲,但随着时间的延长,根尖向地性角度逐渐变小。而等（NH4）2SO4浓度的NaCl对主根向地性抑制效应较小,不同浓度的甘露醇不阻碍主根向地性弯曲。纽织化学染色结果显示铵处理12h以内,Col-0根尖没有淀粉体的快速降解过程,并且铵对淀粉体缺失突变体pgm—1主根向地性的影响同Col-0相似。铵处理部分恢复生长素转运载体突变体auxl-22和eir1-1主根向地性缺失。这些结果表明,铵对拟南芥主根向地性的影响独立于根尖淀粉体参与的重力感应途径。     

不同施肥处理下蔬菜塑料大棚土壤微生物活性及功能多样性

利用土壤酶学方法、微生物培养方法及Biolog微生物自动分析系统,分析了不同施肥处理下塑料大棚种植黄瓜与番茄的土壤中微生物活性及功能多样性.结果表明,与传统施肥相比,配方施肥下塑料大棚黄瓜土壤脱氢酶活性提高了36.5%,番茄土壤脱氢酶活性则提高了66.5%,且达到了显著水平.配方施肥下塑料大棚黄瓜与番茄土壤可培养放线菌数量分别比传统施肥处理增加了30.0%和72.2%,且都达到了显著水平.Biolog结果显示,在土壤微生物培养过程中,配方施肥下塑料大棚番茄土壤微生物群落AWCD始终大于无肥处理及传统施肥处理.与传统施肥相比,配方施肥下塑料大棚黄瓜土壤微生物培养96 h的AWCD增加了1.9%,番茄土壤微生物培养96h的AWCD则增加了68.5%,且达到了显著水平.配方施肥下塑料大棚番茄土壤微生物Shannon指数、Simpson指数及McIntosh指数都大于传统施肥处理,并且McIntosh指数达到了显著水平.PCA分析表明,配方施肥下蔬菜塑料大棚土壤微生物群落碳源利用能力与传统施肥处理明显不同.     

拟南芥铵超敏感突变体amosd和vtc1对外源铵的响应

分析了不同外源铵浓度(0、1、5、10、20mmol.L-1)处理下,2个铵超敏感突变体amosd和vtc1对于外源铵处理的响应差异。结果表明,尽管amosd和vtc1都表现为对外源铵超敏感,但二者对外源铵处理浓度的敏感性上存在差异。随着外源铵浓度的增加,vtc1比amosd先表现出铵中毒症状,更高浓度(20mmol·L-1)铵处理时amosd受到的毒害程度表现更加严重,AMOSD遗传位点的缺失容易导致植物出现铵毒害死亡。其次,二者在遭受外源铵胁迫时表现的最敏感部位有所不同,主要的毒害特征上存在差异,amosd在铵胁迫下首先表现在叶片尤其是新叶的发育受阻,而vtc1则主要表现在根部尤其是主根的伸长受阻。通过分区供应实验证明,amosd主要对于地上部供铵处理超敏感,对根部供铵处理不表现超敏感特性;而vtc1则相反,对根部供铵处理超敏感,对地上部供铵不表现超敏感特性。由此可见,amosd和vtc1这2个铵超敏感突变体在拟南芥铵毒害范围和部位上存在较大差异,与vtc1有所不同,amosd是一个叶源铵超敏感型突变体。在农业机械化叶面喷施施肥日益增加和环境铵沉降日益严重的当下,叶源型铵超敏感突变体amosd的获得为揭示植物地上部铵毒害机制提供了一个理想的遗传材料,对系统全面认识植物铵毒害机制,提高作物耐铵性状具有十分重要的意义。