小麦种子萌发耐高铵胁迫的基因型差异

为明确小麦萌发期的高铵胁迫临界浓度以及耐高铵胁迫的基因型差异,采用温室水培方法,通过研究不同铵(NH~+_4-N)浓度对小麦种子萌发时期的形态学影响以及不同品种对高铵环境的响应,系统评价了24个小麦品种间种子萌发耐高铵胁迫的基因型差异。结果表明,随着铵浓度的升高,种子发芽率、总根长、根数、株高、胚根干重和胚芽鞘干重逐渐降低;当铵浓度为5.0 mM时,上述指标较对照均显著降低。此外,5.0 mM铵显著降低了萌发种子内α-淀粉酶活性、可溶性糖和游离氨基酸含量,增加了淀粉含量,表明5.0 mM铵抑制萌发种子贮藏物质动员,影响小麦种子萌发形态形成,确定5.0 mM为高铵胁迫临界浓度。从相关性分析结果发现,胚根长度与胚芽鞘长度的相关性达到显著水平;胚根干重与根冠比和植株干重的相关性达到极显著水平,表明根系对高铵胁迫的响应更敏感。以胚根长度、胚芽鞘长度、植株干重和根冠比耐性指数为筛选指标,将24个小麦品种分为高铵敏感型、中间型和耐高铵型。     

拟禾本科根结线虫对水稻根系的侵染特性及其生活史

在人工接种情况下,利用次氯酸钠-酸性品红染色方法,研究拟禾本科根结线虫对汕优63杂交稻幼苗根系的侵染特性及其生活史。结果表明:在26℃大量群体接种情况下,2龄线虫在接种后4～6 h内侵入根系,主要侵入时间为接种后24～48 h;2龄幼虫侵入部位为根尖分生区或伸长区,侵入后虫体迁移方向与根纵中轴平行,在皮层薄壁细胞间迁移,最终聚集于根冠最内侧的分生区,直待分生区原形成层发育成维管束后,2龄幼虫才侵入维管束内取食;根冠内侧分生区至伸长区的2龄幼虫呈侵染态线状至长颈瓶状逐渐发育膨大过程,其发育快慢可能与2龄幼虫开始定殖并侵入维管来取食时间先后有紧密关系;2龄幼虫可直接在根内孵化,并迁移至发育中的侧根,或迁移到新根根冠内侧分生区处,待分生区原形成层发育成维管束后进行再侵染;拟禾科根结线虫最短生活史在26℃下为22 d,在26～37℃环境温度下为18 d,其侵染具有群体优势特性。     

硼对不同专用小麦品种种子萌发和幼苗生长的影响

为了明确施硼对小麦种子萌发和幼苗生长的效应,以不同的专用小麦品种为材料,研究了不同硼浓度对小麦种子淀粉酶活性、发芽势、发芽率、根系活力、根尖结构及幼苗生长的影响。结果表明,低浓度硼对小麦种子发芽势和发芽率有促进作用,其中硼浓度以20μmol·L-1促进效果最佳,高浓度时有明显的抑制作用;小麦根系活力、根长、芽长、根重和芽重均随硼浓度的升高呈现先促进后抑制的变化趋势,但对根比芽敏感,地下部生物量受影响程度低于地上部;一定的硼浓度能促进根尖分生区表皮细胞和外皮层细胞体积变大及数量增多。不同专用小麦品种对硼浓度响应的敏感程度有差异,中筋小麦扬麦16>弱筋小麦扬麦19>强筋小麦罗麦8号。     

长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响

为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。     

磷素处理对不同磷效率基因型大豆根系性状的影响

大豆的耐低磷能力与根系性状密切相关.以磷高效基因型大豆锦豆33和磷低效基因型大豆铁丰3号为试材,采用沙培的方法,设5个磷浓度,研究了不同生育时期磷效率基因型大豆的主根长、根冠比、根体积、根系活性和根系比表面积对磷素处理的反应.结果表明:不同生育时期磷效率基因型大豆根系性状对磷浓度的反应比较复杂.幼苗期,不同磷浓度处理下主根长度和根冠比磷高效基因型品种均显著高于磷低效基因型品种;在有些磷浓度处理下根体积、根系活力和根系比表面积等指标基因型间差异达到显著水平,指标值的大小随磷浓度的变化没有一致的规律性.分枝期,不同磷效率基因型品种间和不同磷浓度处理间主根长度都没有显著差异.开花期,不同磷浓度处理下主根长度和根冠比存在显著的基因型间差异,表现为磷高效品种显著大于磷低效品种.结荚期,根系活力和根体积在不同磷浓度处理下均表现出显著的基因型间差异.在各磷浓度下,磷高效品种的根系活力都显著大于磷低效品种的.在O.5、1.O、1.5和2 mmol·L-1的磷浓度下,磷高效品种的根体积显著大于磷低效品种.     

硝态氮供应对小麦根系形态发育和氮吸收动力学的影响

为给小麦氮素利用效率的提高及氮高效品种的选育提供依据,以秦麦11号和宁麦9号作为供试材料,采用溶液培养方法,研究了不同浓度硝酸盐对小麦根系形态发育特征和硝酸盐吸收动力学的影响。结果表明,在较低的浓度范围内,NO3-可增加小麦总根长和根尖数,促进根系生长;当NO3-浓度超过2 mmol/L时,总根长和根尖数受到强烈抑制,但由于根系平均直径的增加,根系总体积并未明显减少。两个供试小麦品种之间根系NO3-含量并无明显差异,而两个品种的叶片NO3-含量在介质NO3-浓度超过10 mmol/L时表现出了明显差异。叶片、根系NO3-含量与根冠比之间的关系可用一次函数来进行描述,与根长、根尖数之间的关系可用二次函数来进行描述。与宁麦9号相比,秦麦11号的NO3-吸收具有更高Vmax值和Km值,这可能与两个供试小麦品种根系形态特征的差异有关。     

普通小麦与其近缘种及人工合成材料根系主要性状的比较

为了解普通小麦与其近缘种和人工合成材料(八倍体小偃麦、小黑麦)根系性状的差异,时普通小麦、黑麦、野生一粒小麦、拟斯卑尔脱小麦、提莫菲维小麦、八倍体小偃麦、小黑麦和硬粒小麦根系主要性状进行比较分析.结果表明,近缘种、人工合成材料单株次生根数、根体积、根干重和根冠比在生育后期均显著大于普通小麦,根系活力和生育前期的根中可溶性糖含量也均显著高于普通小麦.近缘种和人工合成材料根中全氮含量整体上低于普通小麦.相关分析表明,根系一些主要性状与籽粒全氮含量相关显著或极显著.综合来看,近缘种、人工合成材料具有发根力强、根系活力高等优势,在小麦改良中具有重要利用价值.     

生殖生长期干旱对不同耐旱型玉米自交系根系性状及产量的影响

2016～2017年,在大田微区PVC管栽条件下,采用裂区试验设计,主区为玉米自交系,裂区为水分处理,测定根系形态、根冠生长配比和产量等指标。研究结果表明,与耐旱性较弱的玉米自交系CML58相比,耐旱性较强的玉米自交系黄早四在水分胁迫后有效气生根根夹角增大明显,其根数、根长和根表面积等形态指标降幅峰值均早于CML58,40 cm以下土层的根长、根表面积和根体积降幅明显小于CML58,且0～20 cm土层的根系生长冗余在乳熟期后显著少于CML58,其根冠干重比降幅、根冠长度比和根冠面积比均高于CML58,根冠角度比较CML58小39.4%。与CML58相比,黄早四水分胁迫后能较好地调控有效气生根角度,及时调控根冠纵横生长,维持根系主要分布区结构与功能,提高深层根系分布比,减少根系生长冗余,提高物质转化效率。     

广佳安对油菜芽苗根系形态结构及生理指标的影响

为研究除草剂广佳安对油菜根系的影响,以甘蓝型油菜陕油16和白菜型油菜白杂一号为材料,用室内水培法研究了不同浓度广佳安对2个油菜品种芽苗根系生长发育的影响。结果表明,广佳安明显抑制油菜根系生长,随着处理浓度的增加抑制作用增大;广佳安使油菜芽苗主根长度、根干重及根冠比都下降,根毛和侧根长度缩短,根毛密度减小,且扭曲、变形,交错缠绕,分布不均匀。芽苗所测根系的MDA含量、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性都随广佳安处理浓度的增加而增大,超氧化物歧化酶(SOD)表现为先增高后降低的趋势。广佳安胁迫使根尖膨胀变粗,根冠由尖锥形变为近圆弧形,在较高浓度下,表皮细胞排列不整齐,甚至部分缺失;皮层薄壁组织细胞层数减少、细胞液泡化程度增高,细胞边缘皱褶溃烂。2个油菜品种相比,白杂一号对广佳安的耐药性较陕油16强。     

土壤干旱对小麦生理性状和产量的影响

为探讨土壤干旱对小麦产量的影响及其生理基础,以高产小麦品种扬麦16和宁麦13为材料进行盆栽,自分蘖末期至成熟设置正常供水(WW)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD)3种处理,研究其对小麦根系和地上部分生理性状的影响。结果表明,与WW相比,MD处理显著提高了各生育期的根系氧化力、根系及籽粒中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)的含量、花后干物质积累量及茎鞘中非结构性碳水化合物(NSC)的运转量;根冠比、叶片光合速率及叶片中Z+ZR的含量在WW和MD处理间无显著差异;SD处理则降低了产量和植株生理活性。MD处理显著提高了穗粒数、粒重和产量,SD处理的结果则相反;穗数随土壤干旱程度的加重而降低。两个品种的结果趋势相同。相关分析表明,根系氧化力、根系和籽粒中Z+ZR含量、花后干物质积累量及NSC运转量与籽粒灌浆速率、千粒重和产量呈极显著正相关。表明土壤轻度干旱可提高小麦根系生理活性并促进光合同化物向籽粒的转运,进而增加产量。     

小麦粒重与幼苗根系生长发育的关系

为了解小麦粒重与幼苗根系生长发育的关系,以60个小麦品种为研究对象,根据千粒重将其分为三种不同粒重类型,分别对种子萌发第4、第7和第14天的幼苗总根长、根表面积、根体积、根鲜重和主根长在不同粒重类型小麦间的差异进行分析。结果表明,种子萌发第4和第7天粒重对小麦幼苗的根系生长发育没有显著影响;在种子萌发第14天,幼苗总根长、根表面积、根体积、根鲜重均表现为大粒重类型>中粒重类型>小粒重类型,且不同类型间差异均显著,但粒重对主根长、分生区长度与宽度影响均不显著。这说明粒重对小麦幼苗根系生长发育有一定的正向效应。     

Root distribution under seepage-irrigated potatoes in Northeast Florida

Much of commercial potato production in Florida is irrigated using sub-surface seepage irrigation. A perched water table is maintained during the season within 50 cm below the top of the potato ridge. Fertilizer placement is critical in this system to maximize plant uptake and to minimize leaching potential. Optimal placement of fertilizers is dependent on root distribution. The objectives of this study were to develop and test a new methodology to spatially describe potato root distribution as affected by nitrogen rate and irrigation system. Soil slices containing representative samples of the potato root system at full flowering were taken from plots fertilized with ammonium nitrate at 168, 224, and 280 kg N ha^?1. The proposed sampling methodology performed satisfactorily. Root length density (cm root cm^?3 soil) and specific root length (cm root mg^?1 root dry weight) were not affected by nitrogen rate, but were affected by spatial position in the soil profile. The highest root length density value (0.72 average) was observed within 12 to 15 cm of the seedpiece. Low root length density values averaging 0.036 were observed between 24 and 36 cm from the top of the ridge. Specific root length values indicated a relatively homogeneous root system in terms of the quantity of invested biomass by unit of root length except in the two central units below 24 cm from the top of the ridge where thickened roots caused significant lower values averaging 6.47 as compared with the average of 15.87 from the surrounding Units in the slice. Root thickening in deep apical roots suggested aerenchyma formation promoted by a combination of saturated soil conditions in the root zone caused by inappropriate irrigation management and soil compaction. Fertilizer placement under the seedpiece should be a good alternative to increase potato nitrogen uptake under seepage irrigation.     

茶树茎阶段发育异质性的解剖学

本文以鳛水大树茶和福鼎大白茶为材料,对茶树茎的阶段发育异质性问题,从植物解剖学角度进行了较系统的研究,并对共外部形态特征、特性进行了观察测定。结果表明,茶树茎的异质性现象是普遍存在的,两个品种不同部位的芽和茎的解剖结构是有差异的,低位枝上的顶端分生组织、伸长区及茎成熟区组织的分化程度均较高位枝的发达,为典型的“幼年型”。但不同部位间的差异显著水平有别。本文还对茎的阶段发育及生产中的有关问题进行了讨论。     

花生基因型耐铝性生物学标定

根据植物耐铝性与其遗传的关系,在花生生态分类学四大类型中,选取40个不同基因型花生,通过组合式溶液培养试验、上培试验和田间试验,结果表明：（1）不同耐铝性花生品种具有不同的生物学特征,在根色、根形、根长、根系体积、植株生长量、叶色、叶形和荚果等具有明显差异;在植物细胞排列、细胞壁厚度、细胞形状以及细胞内的变化等也具有明显差异。（2）通过生物学标定,选择6个典型花生品种划分为高耐、中耐和敏感型三种耐铝基因型。（3）三种耐铝基因型在铅胁迫下,其浓度与花生主根长度、主根生长速率、根系体积、植株生长量和荚果发育量呈极显著负相关,其相关绝对值是敏感型＞中耐型＞高耐型。（4）三种耐铝基因型在溶液培养条件下,铝胁迫临介值分别为5．9、2．9和1．1mg／L,而在土培条件下,铝胁迫临界值（交换性铝饱和度）分别为12％、6％和1％左右。     

耕作方式对不同抛秧水稻品种立苗期根系生长的影响

对不同耕作方式2种基因型水稻的立苗期根系特性进行研究.结果表明:两优培九、金优253立苗期免耕抛秧单株根干重、单条根长、根毛区长略低于常耕抛秧,但差异不显著.免耕提高了水稻立苗后期总根数、白根数、根系活力和超氧化物歧化酶活性.立苗期超级稻两优培九的单株根生物量、总根数、一次分枝、二次分枝根数量、根系活力和超氧化物歧化酶活性均显著高于金优253.     

Effects of naphtalenacetic acid on potato meristem tip development

Summary 0.4 μmol/l naphtalenacetic acid (NAA) stimulated early root formation and caused highly significant increases in numbers of rooted plantlets (from 55 to 74%) when potato meristem tips were cultured in a medium supplemented with gibberellic acid (GA). When the medium lacked GA, 0.1 μmol/l NAA induced complete development in about 30% of the explants. Higher concentrations inhibited root and shoot growth and induced conspicuous callus formation, both in the presence and absence of GA. Low NAA concentrations were thus useful in obtaining accelerated and more uniform development in the potato meristem tip population.     

渍水条件下不同抗性大豆根组织细胞结构的观察研究

本文是研究渍水条件下,“宝交８３－５０９２”和“克８１１８”大豆品种根组织细胞结构变化的首次报导,随着渍水胁迫强度的增加,“宝交８３－５０２９”耐水性状逐渐显露,极系多、变粗、中柱鞘及形成层细胞分化能力较强,产生大理薄壁细胞,而“克８１１８”根系增生不明显,中柱鞘及形成层细胞分生能力较弱,皮层中的薄壁细胞空瘪,坏死,脱落。     

甜菜抗丛根病机理初步研究

研究结果表明,甜菜抗丛根病类型品种与感病类型品种在叶片厚度,气孔数目,气孔大小,叶片表皮细胞面积,栅栏细胞面积,海绵细胞面积的差异均未达到显著水平,变异系数大,与甜菜抗丛根病特性设计相关性;在叶片气孔指数,叶绿素含量,根木栓化细胞层厚度,根细胞膨压,根还原糖,根长度的差异上达到极显著水平和显著水平,与甜菜抗丛根特性密切相关,初步认为,抗病品种具有叶绿素,叶片还原糖高,气孔指数大,根细胞膨压高,根还     

Sucrose Metabolism for the Development of Seminal Root in Maize Seedlings

Abstract

The objective of this study was to elucidate the roles of sugar in the formation of root systems. Several parts of theseminal root were investigated to determine their sucrose, glucose and fructose contents, and the activity and the in situ localization of the activities of two kinds of metabolic enzymes, invertase and sucrose synthase, whichhydrolyze sucrose. The sucrose, glucose and fructose concentrations in the 0-1 cm section from the root apex were three to five times those in the other sections. The invertase and sucrose synthase activities were also higher in the apical section. The in situ localization of invertase activity was detected in the cell elongation zone of the seminal root using histochemical method. The sucrose synthase activity was detected in the cell elongation zone of the seminal root and the root apices of lateral roots. These results suggested that sucrose is transported to the root elongation zone and the surrounding tissue of the lateral root primordia, and is cleaved into glucose, fructose, and UDP-glucose by invertase or sucrose synthase. This suggested that sucrose contributes to root formation by serving as the energy source, the carbon source for cell wall synthesis, and as a compatible solute for cell elongation.     

不同根构型玉米的根系形态及其对密度的响应

在两种种植密度下对8个测交种的根系形态及在0～60 cm土壤剖面的分布进行测定。结果表明,根长、根干重和根拔拉力均具有显著的基因型差异,其中,L105和L109属于大根系基因型;L172和L224属于小根系基因型。L132、L160、L224对密度的反应较为敏感,L219对密度的反应较为迟钝。在增加种植密度后,各基因型根系均有纵向延伸的特征,不同基因型根长和根干重在不同土壤层次间分布比例差异较大,且其对密度的反应仅表现在特定的土层内。