不同浓度汞对3种水生植物根系构型的影响

采用液培法研究不同浓度的HgCl_2(0,1.0,2.5,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0 mg·L-1)对水慈姑等3种水生植物幼苗根系构型的影响。结果显示:随着营养液中HgCl_2浓度的升高,水慈姑和大花美人蕉根系总长呈先增加后降低的趋势,在2.5 mg·L-1(HgCl_2)时达最大值;水生鸢尾根系总长则随着HgCl_2浓度的增加呈持续下降;水慈姑的根系总体积、根系总表面积和根系直径随着营养液中HgCl_2浓度的升高呈先增加后下降的趋势,且均在2.5 mg·L~(-1)(HgCl_2)时达最大值,而大花美人蕉和水生鸢尾的则持续减小。由此可见,大花美人蕉、水生鸢尾对溶液中HgCl_2胁迫敏感,水慈姑在低浓度的HgCl_2胁迫下钝感,在较高浓度的HgCl_2胁迫下敏感。     

水淹胁迫下的水竹根系生理响应与适应特征

水竹(PPhyllostachys heteroclada Oliv.)是优良的笋材两用竹种,对其研究多围绕其丰产培育技术开展,关于水竹对水淹胁迫的适应特征与响应机制尚不清楚.为探究水淹胁迫下水竹的根系泌H+特征等生理响应及适应特征,通过人工模拟胁迫梯度,采用非损伤微测技术(NMT),测定水竹根系在全淹及半淹条件下的H+流速、抗氧化酶活性、内源激素含量以及非结构性碳水化物含量等变化规律.结果表明:水竹遭受水淹胁迫后根系所处环境的酸碱水平发生改变,根系泌H+现象明显,随胁迫时间延长,通过自身调节适应胁迫逐渐使得H+外排现象回落.水竹根系超氧化物歧化梅(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性整体随胁迫程度增强而上升.另外,根系的淀粉和可溶性糖含量随水淹胁迫时间延长逐渐下降,水淹胁迫短时间内影响了水竹体内非结构性碳水化合物的含量,但含量仍在正常范围之内.综上,水竹遭受水淹胁迫后根系所处环境的酸碱水平发生改变,短时间内影响了水竹体内碳水化合物的含量,显著提高了根系抗氧化能力以清除活性氧(ROS);通过内源激素的协同作用,抑制自身生长以适应淹水环境.     

小麦根系构型及抗旱性研究进展

小麦是全球最重要的粮食作物之一,干旱是影响其生长发育最重要的非生物胁迫因子。根系作为作物获取水分和养分的重要器官,直接决定了作物对土壤水分的利用效率。近年来,越来越多的研究表明,根系构型在植物干旱胁迫响应中发挥了重要功能。本文综述了目前根系构型在调控小麦抗旱性方面的研究进展。首先概述了根向性生长,特别是根向重力性生长对植物根系结构的塑造作用,重点总结了目前挖掘到参与根系向重力性生长的相关基因及其分子调控机制,并阐述了根向性生长调控的根系构型是如何介导小麦对干旱胁迫的适应。除了根向性生长,根系的发育过程也参与了对植物根系构型的调控,并决定植物对干旱胁迫的适应能力,因此,本文进一步综述了在干旱胁迫条件下小麦如何通过调控根系发育来改变根系形态,包括增加根长、调控侧根数量和根毛密度等,来增强小麦对土壤水分的吸收和对干旱环境的适应;同时,系统总结了干旱胁迫条件下参与调控作物（尤其是小麦）根系发育的相关基因。此外,根系作为植物地下部分,其构型的解析一直是本领域研究难点,阻碍了对根系结构与植物耐旱性关系的进一步解析,因此,本文也归纳了目前可用于小麦根系二维结构和三维结构表型分析的技术。这些技术可测量...     

数码技术在水培植物根系动态监测中的应用

介绍了以应用数码相机为特色的根系图像信息监测系统(简称根系照相法).该系统由数码相机、电子计算机、图像处理软件和根系培养装置4部分组成,通过定点、连续拍照获得根系的图像信息,由图像处理软件测定相关参数,从而实现根系研究的信息化、可视化、动态无损监测的目的.该系统的测定误差不超过3%.对苏柳172(Salix×jiangsuense cv.'J172')水培条件下根系盐胁迫响应的实证研究表明,应用该方法能够实现上述研究目的,获得根系生长的动态信息.与CI-600根系监测系统相比,该研究法具有:技术简单、操作方便;一机多用,组装灵活;视窗开阔,可视性强;成本低廉;应用范围广等优点,但要测定根系生物量、根密度等参数,尚需与根钻法、挖掘法结合使用.     

盐胁迫对树锦鸡儿叶绿素含量和根系活力的影响

以盐碱草甸土常用灌木树锦鸡儿为试材,以不同浓度的NaCl处理1年生幼苗,研究其在盐胁迫下叶片中叶绿素含量,根系活力的变化情况,以确定该树种在园林应用中不影响观赏价值的盐浓度。结果表明,低浓度的盐胁迫能够促进叶片中叶绿素的形成,从而提高观赏价值,高浓度的盐胁迫降低叶绿素的形成;在春末夏初,低浓度的盐胁迫可以使根系活力略有升高,后期,高浓度的盐胁迫根系活力下降明显,低浓度的处理影响不明显。认为,6 g/kg以下的盐胁迫下树锦鸡儿受到影响较小。     

铝、旱双重胁迫下葡萄根系对水杨酸的生理响应

为了研究水杨酸对铝、旱双重胁迫下葡萄(Vitis L.)根系生长及生理特性的影响,探讨铝、旱双重胁迫的缓解途径,试验以葡萄扦插苗为试验材料,研究了水杨酸处理对铝、旱双重胁迫下葡萄根系生长、根系活力、膜脂过氧化系统及渗透调节物质含量的影响。结果表明,铝、旱双重胁迫显著抑制了葡萄根系的长度、比表面积、体积、干重;添加低浓度水杨酸后,使铝、旱双重胁迫下葡萄根系的长度、比表面积、体积、干重均显著增大,但其根冠比显著减小;在铝、旱双重胁迫下,葡萄根系活力显著高于干旱胁迫处理,水杨酸处理能够显著提高铝、旱双重胁迫下葡萄根系的活力。铝、旱双重胁迫可在一定程度上降低膜脂过氧化程度和活性氧含量,增强保护酶活性,减轻对葡萄苗的伤害;加入一定浓度的水杨酸后,铝、旱双重胁迫下葡萄根系对水杨酸的生理响应明显,使MDA含量、氧自由基产生速率和H2O2含量均显著降低,POD活性显著上升。在铝、旱双重胁迫下,可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白等渗透调节物质的含量略有上升,加入水杨酸后,这些渗透调节物质的含量则大幅度上升。水杨酸缓解葡萄根系铝、旱双重胁迫伤害的适宜浓度为50μmol/L,在此浓度下,水杨酸通过增强保护酶活性和积累大量渗透调节物质来降低铝、旱双重胁迫下氧自由基的产生,进而减轻对葡萄根系的损伤。     

植物根系应答盐碱胁迫机理研究进展

土壤盐碱化问题日益严峻,已经成为全球范围内制约植物生长发育的主要环境因子之一。根系在植物应答逆境胁迫中具有重要的调节作用,但是多年来对于植物抗逆性的研究往往集中于地上,根系作为环境胁迫下最先感知并作出反应的器官,其耐逆机理还不明确。基于此,本文从根系构型、结构、生长、生理和分子生物学等多角度对国内外植物根系应答土壤盐碱胁迫机理进行了综述,并提出了不足与展望,旨为深层次揭示植物根系功能和耐盐碱胁迫机理提供一定的科学依据。     

基于Cd2+胁迫的小桐子根系生长模型构建与可视化仿真

为探讨Cd2+(镉)胁迫对小桐子根系生长的影响,通过盆栽试验研究Cd2+胁迫下小桐子根系生长情况,结合根系几何拓扑结构及根系几何模型SimRoot,构建Cd2+胁迫下的小桐子根系生长模型,利用根系生长模拟系统对该模型进行可视化仿真,用实测结果对仿真结果进行验证,结果显示该模型可较好地反映小桐子根系在Cd2+胁迫下的生长情况.     

局部水分胁迫对玉米根系导水率的影响

【目的】研究局部水分胁迫对玉米根系导水率的影响,为局部灌溉在农业生产中的利用提供理论依据。【方法】采用分根法对奥玉3007玉米进行水培试验,设4个水分胁迫处理(渗透势分别为0(CK),-0.2,-0.4,-0.6MPa),在所有根系经受6d水分胁迫后,对一侧根系恢复正常水分供应,对另一侧根系持续进行水分胁迫,用压力室法测定处理0,6,12,24,72,120,168,216h后两侧根系的导水率。【结果】水分胁迫越严重,玉米的根系导水率越低。经受水分胁迫后再恢复正常水分供应的玉米根系导水率12h后出现了明显的增长,且始终明显大于持续水分胁迫处理。经水分胁迫再恢复正常水分供应的玉米根系导水率的增幅,与水分胁迫强度呈负相关,与恢复水分供应时间呈正相关。【结论】轻度水分胁迫处理后对局部根系恢复正常水分供应,可明显刺激根系产生水分传导的补偿效应,且这种补偿效应的大小与水分胁迫强度呈负相关。     

水培绿巨人试验研究

试验以盆栽健壮的绿巨人为试材,采用水培法经不同浓度的萘乙酸(NAA)处理,进行诱导水生根系试验,然后用诱导的水生根系材料进行营养液培养。结果表明:当NAA浓度为100 mg/kg时,对绿巨人水生根系的诱导效果最好,驯化的水生根系数量多、粗壮,且生根时间最早;1/2日本园式配方营养液最适合绿巨人的生长,其植株长势最好、根系质量好,且花期最长。     

等渗Ca（NO3）2和NaCl胁迫对黄瓜幼苗根系形态及活力的影响

以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为试材,采用营养液栽培,研究了等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫对黄瓜幼苗根系形态、活力及幼苗生长的影响。结果表明:2种盐胁迫均显著抑制根系的生长,导致根系表面积和根体积大幅下降。在56 mmol.L-1Ca(NO3)2胁迫下,根系生物量下降了29.23%,根系总长度显著降低,但侧根密度与根系平均直径显著增加,根尖膨大短粗,根系整体呈簇生状,根系活力显著上升;而在84 mmol.L-1NaCl胁迫下,根系生物量下降了43.08%,根系总长度下降的幅度小于等渗Ca(NO3)2胁迫的,但侧根密度与根系平均直径均显著减小,根尖纤细,根系外观细小,根系活力显著下降。表明,根系形态的变化与2种盐胁迫对根系造成的不同伤害密切相关,其中NaCl胁迫对根系的抑制程度大于等渗的Ca(NO3)2。     

常绿水生鸢尾抗寒机理的初步研究

通过低温胁迫处理常绿水生鸢尾（Iris hexagonus Hybrid）6个品种（二色、樱桃红、大红色、玫红色、蓝色和紫色）,分别测定低温胁迫后6个品种的叶片电解质外渗率、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性、叶片含水量和可溶性蛋白含量,得出生理指标的动态变化规律。结果表明：低温胁迫下,玫红色品种的抗寒性最强,其次是大红色品种。该研究可为常绿水生鸢尾的推广和应用提供重要理论依据。     

水生花卉新种质选育研究与开发应用

以江苏里下河地区农业科学研究所在挺水类水生花卉引种、新品种选育方面的实践,总结了水生花卉杂交、辐射诱变育种技术,介绍了观赏荷花、花菖蒲新种质的特征特性,提出了水生花卉开发应用中应注意的事项。     

半根水分胁迫下苹果幼苗根系生长及水分状况研究

采用分根半根固定胁迫和半根交替胁迫的方法,研究了轻度(10%PEG)、中度(20%PEG)和重度(30%PEG)水分胁迫对平邑甜茶(Malushupehensis)水培苗根系活力、根水势和叶片相对含水量的影响,结果表明:分根半根固定胁迫能有效地维持叶片含水量,增加未受胁迫半根的根干重、根表面积、根系活力和根水势,其保水效果优于分根半根交替胁迫处理。分根半根固定胁迫受水分胁迫的一半根(固干)的所有参数在整个胁迫过程中均显著高于全根受胁迫的根系;同时分根半根固定胁迫的叶片含水量和水势又高于交替分根胁迫的叶片含水量和水势,说明半根胁迫能在一定程度上发挥根系的高效吸水作用,提高叶水势,有利于植株保持良好的水分状况。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对草莓根系生长的影响

[目的]研究干旱胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对草莓根系生长的影响。[方法]以"甜查理"草莓为供试品种,以接种摩西球囊霉菌根(Glomus mosseae)为处理,不接种为空白对照,分别在正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种水分条件下观测草莓根系生长的变化。[结果]随着干旱胁迫的加重,菌根侵染率迅速下降,菌根依存度随着干旱胁迫的加重而上升。在干旱胁迫下,接种AMF可以改变草莓根系形态,增加草莓根系干鲜重,提高草莓根系抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫对草莓根系造成的伤害。[结论]接种AMF提高了草莓的耐旱性。试验结果可为将AMF应用于草莓耐旱性研究提供理论依据。     

17种云南乡土树种对不同程度水涝胁迫的忍耐性调查

以17种苗木为研究对象,调查了其在人工模拟根系全部淹没、1/2淹没和间隙性淹没等3种不同程度水涝胁迫下的死亡率及危害症状情况等,并对其耐水湿性进行了评价。结果表明:在根系全部淹没水涝胁迫14d时,毛果冬青、云南金钱槭出现死亡,死亡率分别为3.33%、13.33%;42d时,云南金钱槭死亡率达100%;56d时,毛果冬青、云南木樨榄、灯台树、水马桑的死亡率分别为86.67%、56.67%、80.00%、86.67%,这些树种均表现出耐水湿性弱。而肋果茶、香油果、红河榕、榉树、多果槭、金丝桃、厚皮香等树种,在根系全部淹没水涝胁迫56d时,虽然成活率高,但危害症状较重,在实际应用中只能作为稍耐水湿树种。而鳞斑荚迷、川滇桤木、连香树、枫杨在根系全部淹没63d时,均未出现植株死亡,尤其川滇桤木、连香树在根系全部淹没77d的水涝胁迫下,未出现植株死亡,表现出具有较好的耐水湿性。     

甘薯根系发育对干旱胁迫的响应及化控对其缓解作用研究综述

本文综述了干旱胁迫下甘薯根系对干旱胁迫的响应、化学调控对甘薯根系生长发育及其对缓解干旱胁迫的影响,以期为提高甘薯产量潜力、完善轻简化栽培技术提供理论和技术借鉴。     

盐胁迫对紫花苜蓿根系形态特征和水分利用效率的影响

为提高紫花苜蓿的耐盐能力,分别采用盆栽试验和田间试验,利用Delta-t scan根系分析软件对不同盐处理下紫花苜蓿根总面积、根总长度、平均直径和根尖数进行分析。结果表明:在田间试验条件下,在低度盐浓度胁迫下,无论不同土壤深度还是全株根系分析过程中,只有平均直径略有所下降,其它各根系形态指标均呈上升趋势。中度盐胁迫下,根系的平均直径和根总长度显著低于轻度盐处理,但还高于对照。重度盐胁迫下,各根系指标均低于对照。但在盆栽试验下,随着盐胁迫的加重,各根系指标均呈下降趋势。另外在轻度盐胁迫下发现叶片通过降低Tr和提高WUE的方式减少水分的损失,提高植物的耐盐性,但随着盐胁迫的加重,WUE逐渐下降。总之盐胁迫下紫花苜蓿根面积、根长度、根尖数、根平均半径等形态上的变化虽然趋势不一,但彼此相互协调一方面维系了根系的吸水功能进而提高对盐胁迫的一种适应性反应。     

镜面草水培技术研究

本试验以盆栽健壮的镜面草为试材,采用水培法经不同浓度的萘乙酸(NAA)处理,进行诱导水生根系试验,然后用诱导的水生根系材料进行营养液培养。结果表明:当NAA浓度为100 mg/kg时,对镜面草水生根系的诱导效果最好,驯化的水生根系数量多、粗壮,且生根时间最早;1/2日本园式配方营养液最适合镜面草的生长,其植株长势最好、叶片浓绿、且新叶数量最高。     

水分胁迫对东北山樱幼苗呼吸等生理代谢的影响

 【目的】探讨东北山樱幼苗对水分胁迫的响应机制,为评价其资源特性提供理论和实践依据。【方法】采用持续干旱和淹水处理,测定根系呼吸途径和相关酶活性、呼吸底物、叶片叶绿素荧光参数等指标的变化过程,比较分析东北山樱幼苗对不同程度水分胁迫响应特征的差异及形成机制。【结果】持续干旱和淹水胁迫对东北山樱幼苗根系呼吸等生理代谢造成严重影响。干旱胁迫1 d后根系活力即受到严重抑制,而淹水胁迫在3 d后表现为迅速降低;干旱胁迫后根系呼吸速率先升高,第5 天时达到峰值后迅速降低,而淹水胁迫前5 d无明显变化,之后也迅速降低。水分胁迫1 d时根系呼吸各生化途径和电子传递途径比例未发生明显变化,而后三羧酸循环(TCA)、细胞色素途径(CP)比例迅速降低,磷酸戊糖途径(PPP)和交替途径(AP)成为主要方式,第7 天后各途径所占比例均大幅降低,根系呼吸代谢被严重抑制;轻度干旱和淹水胁迫使根系中琥珀酸脱氢酶(SDH)等TCA关键酶活性降低,而诱导葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)等PPP关键酶活性的表达;胁迫第7 天后超过幼苗耐受阈值,各关键酶活性大幅降低,严重削弱了其酶促调控作用;根系中的呼吸底物可溶性糖、淀粉及呼吸代谢中间产物丙酮酸的含量在水分胁迫期间均表现为先上升后迅速降低,而柠檬酸含量持续下降;持续干旱和淹水胁迫也造成叶片最大光化学效率(Fv/Fm)降低,光合作用受到抑制,植物干物质积累量明显下降。【结论】水分胁迫初期东北山樱幼苗通过调节SDH等呼吸关键酶活性、改变PPP、AP等呼吸途径比例的方式,调整呼吸底物的消耗及呼吸代谢中间产物的形成,以适应不良外界环境,且幼苗对淹水胁迫的响应滞后于干旱胁迫。持续干旱与淹水胁迫对幼苗根系呼吸、叶片光合等生理代谢造成严重伤害。