棉花不同品种钾吸收效率差异的根系形态学和生理学机理   总被引：5，自引：4，他引：1  

王晓茹  董合林  李永旗  李鹏程  刘敬然  刘爱忠  孙淼  赵新华  李亚兵 《棉花学报》2016,28(2):152-159

用6个棉花品种作为试验材料,通过水培试验比较其对钾的吸收能力,研究其根系形态学、生理学特征和K+吸收动力学参数。结果表明,低钾胁迫下,钾高效品种中棉所64的根干物质质量、根体积、根活跃吸收面积、根活跃比表面积最大,根系活力最强;钾高效品种中棉所35的根干物质质量较大、根长而细,根总吸收面积最大,根总比表面积都最大,根系活力也较强,且K+最大吸收速率Imax最大,最小临界浓度Cmin较小,耐低钾能力强。而钾低效品种中棉所50和中植棉2号的根系形态学等指标都较差,根系活力较弱,且Imax也较小。该研究不仅有助于阐明棉花耐低钾胁迫的机理,而且能评价不同品种对低钾的适应能力。  相似文献   

应用病毒诱导基因沉默技术研究棉花GhAKT1和GhKT2基因的功能     

穆春  安静  李婷婷  王逸茹  张明才  田晓莉 《棉花学报》2017,29(1):40-49

【目的】本研究旨在揭示棉花钾离子(K~+)吸收机制。【方法】以国欣棉3号和中棉所41为材料,应用病毒诱导基因沉默技术研究棉花K~+通道基因GhAKT1和K~+转运体基因GhKT2的功能。【结果】在低水平供K~+(0.1 mmol·L~(-1))和充分供K~+(2.5 mmol·L~(-1))条件下,沉默GhAKT1和GhKT2基因使棉花幼苗的K~+积累量分别降低15%左右和25%以上。此外,沉默GhAKT1和GhKT2基因导致棉花幼苗对K~+的最大吸收速率和亲和能力出现不同程度的下降。药理学试验结果表明,在外界K~+浓度低于250μmol·L~(-1)的条件下,高亲和系统对棉花K~+吸收的贡献大于K~+通道;而且GhAKT1蛋白可能是1个对NH4+比较敏感的组分。【结论】棉花K~+通道蛋白GhAKT1和K~+转运体蛋白GhKT2具有吸收K~+的功能,而且表现出双亲和吸收K~+的特性,可作为改善棉花钾营养的候选基因。  相似文献   

镉胁迫对棉花幼苗生长效应及不同器官镉积累的影响   总被引：3，自引：2，他引：1  

刘连涛  陈静  孙红春  张永江  李存东 《棉花学报》2014,26(5):466-470

以转基因抗虫棉品种农大棉9号(ND9)和国欣棉3号(GX3)为材料,设4个镉(Cd)处理(0μmol·L-1、25μmol·L-1、50μmol·L-1、100μmol·L-1)。结果表明:随Cd处理浓度升高,棉苗干物质质量、根系总根长、总表面积和总体积呈下降趋势;根冠比和根系直径呈升高趋势。Cd在根、茎、叶中的积累量表现为(叶片+叶柄)根系茎。当Cd处理浓度为50μmol·L-1时的转移率(TF)达到最大,为对照的2.2倍;处理浓度为100μmol·L-1时,TF则呈下降趋势。表明Cd胁迫增加棉苗体内Cd积累量,根系生长受到抑制,阻碍地上部植株发育,最终对棉苗产生毒害作用。  相似文献   

盐胁迫下棉花K~+和Na~+离子转运的耐盐性生理机制   总被引：3，自引：2，他引：1  

王宁  杨杰  黄群  苏桂兰  周红  许庆华  董合林  严根土 《棉花学报》2015,27(3):208-215

为了探究棉花的耐盐机制,以中棉所49、中棉所35和中51504为材料,研究了盐胁迫对棉花幼苗的生长及K+/Na+平衡生理的影响。结果表明,150 mmol·L-1 Na Cl处理对幼苗的生长具有明显抑制作用,降低了叶片的光合速率(Pn)、PSⅡ实际光量子产额(ΦPSII)和电子传递速率(ETR),增加了非光化学荧光猝灭系数(q N)。与中棉所49和中棉所35相比,中51504的干物质累积受盐胁迫影响最小,且保持较高的Pn、ΦPSII、ETR和q N值及较低的ETR/Pn值。盐胁迫提高了棉花组织中Na+的浓度,降低了K+的浓度;但中51504组织中保持了相对较低的Na+浓度和较高的K+浓度,维持了较高的K+/Na+比;通过非损伤微测技术(NMT)测定的离子流结果也表明,中51504的根系对Na+有较强的外排能力,而对K+有较强的保留和向地上部转运能力。能够有效地调节Na+和K+的跨膜转运进而维持K+/Na+平衡是棉花耐盐的重要生理机制之一。  相似文献   

盐碱胁迫对海岛棉种子萌发及幼苗根系生长的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

严青青  张巨松  李星星  王燕提 《作物学报》2019,45(1):100-110

为明确海岛棉种子萌发及幼苗根系对盐胁迫的响应,并筛选出耐盐能力较高的海岛棉品种。以新疆阿克苏地区主推海岛棉品种新海31号、新海35号、新海43号和新海48号为试材,采用NaCl、Na2SO4以及NaCl、NaHCO3以物质的量1∶1混合分别模拟中性盐混合盐(中性盐)和碱性盐混合盐(碱性盐)两种盐类型,胁迫处理总盐浓度(Na+)为0、120、180、240、300、360 mmol L~(–1),研究了盐胁迫下海岛棉种子萌发和幼苗根系生长参数。结果表明,在两种盐类型下,随着盐浓度的增加,海岛棉种子的萌发参数、生物量、根冠比、盐敏感指数、盐耐受指数、根系长度、根系表面积及根系体积均呈下降趋势;高盐浓度下,海岛棉株高、根系生物量及茎叶生物量与盐浓度呈显著负相关,说明高盐环境抑制了棉种发芽及幼苗的正常生长。120 mmol L~(–1)浓度下,中性盐处理的新海48号的根系总长度比对照无显著增加,其余品种均有显著增加,各品种根系总体积与总表面积均无显著差异,低盐促进了各品种细根(d≤0.5 mm)的伸长及生长,新海43号的中根(0.5d≤2.0 mm)长度比CK增加显著,导致此品种根系的总体积与总表面积有显著增加;碱性盐处理的根系总长度、表面积及体积除新海31号与对照差异不显著外,其余品种均有显著降低。180～240mmolL~(–1)浓度下,中性盐处理的根系总长度、表面积及体积与对照相比除新海43号有显著下降外,各品种均差异不显著;碱性盐处理的各品种均是下降显著,其中新海35号的根系总长度下降幅度比其余品种缓慢。300～360mmolL~(–1)浓度下,两种盐处理的各品种的根系总长度、体积与表面积均急剧下降。碱性盐胁迫比中性盐胁迫下降的趋势更为显著。本试验条件下,海岛棉幼苗正常生长所能承受的盐浓度为240 mmol L~(–1),但碱性盐对于海岛棉幼苗的伤害远大于中性盐,供试品种耐盐碱程度为新海35号新海43号新海31号新海48号。  相似文献   

Effects of Low Phosphorus Stress on Root Morphology and Physiological Characteristics of Different Cotton Genotypes at the Seedling Stage   总被引：2，自引：1，他引：1  

Sun Miao  Li Pengcheng  Zheng Cangsong  Liu Shuai  Liu Aizhong  Han Huimin  Liu Jingran  Dong Helin 《棉花学报》2018,30(1):45-52

[Objective] Phosphorus is one of three major required nutrients for cotton growth and development. A phosphorus deficiency will lead to retarded cotton growth, undeveloped roots, and the abscission of buds and bolls, which results in serious reductions in cotton yield and quality. While applied phosphorus is easily fixed in soils, it is mostly transferred to occluded P, which is not available to plants. Therefore, this study aimed to provide theoretical support for the study of response mechanisms to low phosphorus stress and the efficient phosphorus uptake and utilization of different cotton genotypes. [Method] The effects of phosphorus accumulation and utilization, leaf photosynthetic characteristics and root morphology of two genotypes of cotton (CCRI 79 and SCRC 28) were studied in hydroponic cultures having different phosphorus concentrations. [Result] CCRI 79 had higher phosphorus utilization rates of 90.92 mg·mg^－1 at the low phosphorus level (KH2PO4 1.0×10^－5 mol·L^－1) and 23.09 mg·mg^－1 at the high phosphorus level (KH2PO4 0.5 mol·L－1) compared with SCRC 28. When phosphorus was deficient, the total root length, total root surface area and total root volume of SCRC 28 increased by 13.05%, 18.78% and 10.50%, respectively, while the total root length, total root surface area and total root volume of CCRI 79 decreased significantly. [Conclusion] Here, we found that SCRC 28 had a root morphology and physiological characteristics that allowed it to adapt to low phosphorusstress, while CCRI 79 utilized phosphorus more efficiently.  相似文献   

缺钾对棉花幼苗根系生长的影响及其生理机制   总被引：26，自引：0，他引：26  

张志勇  王清连  李召虎  段留生  田晓莉 《作物学报》2009,35(4):718-723

缺钾及因缺钾而导致的早衰已成为当前我国棉花生产的主要限制因素, 而根系的生长发育与钾素营养互相影响、关系密切。本试验在生长室内营养液培养条件下,调查缺钾对棉花幼苗根系性状指标的影响, 测定根系游离吲哚乙酸(IAA)和乙烯释放量。结果显示, 与适钾处理(0.50 mmol L^-1)相比, 缺钾处理(0.05 mmol L^-1)显著抑制了根系伸长和侧根发生, 而且侧根的减少主要由侧根发生区的缩短所致, 侧根发生密度并无变化, 似乎缺钾减慢了侧根发育的进程, 但不改变可以发育为侧根的中柱鞘细胞的发育状况。此外, 细根(0.05~0.20 mm)生长受缺钾的影响最大, 绝对根长、根表面积、根体积及其占总根系的比例均显著降低;中等根(0.25~0.45 mm)受到影响最小, 粗根(>0.45 mm)居中。由于细根的吸收活性强于中等根和粗根, 因而缺钾幼苗的钾营养状况较根系生长更为恶化, 处理4 d和10 d的整株钾积累量仅分别为适钾处理的25%左右和16%左右, 而其总根长和根系总表面积分别相当于适钾处理的35.7%~38.0%(处理4 d)和47.7%~50.6%(处理10 d)。与适钾条件相比,缺钾使根系的游离吲哚乙酸(IAA)含量降低约50%, 而乙烯释放量提高将近6倍, 这可能是缺钾抑制棉花幼苗根系生长的重要原因之一。  相似文献   

氯离子和盐基阳离子对蔬菜种子萌发及其幼苗生长的影响     

邓晓  武春媛  杨桂生  吴永梅  李勤奋 《中国农学通报》2020,36(16):49-54

为研究蔬菜种子对不同盐基离子胁迫的响应问题,以空心菜、辣椒和菜心种子为实验材料,NaCl、KCl、CaCl₂和MgCl₂ 4种盐分作为胁迫因子,探究Cl^-及盐基阳离子对蔬菜种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明：（1）在设置的Cl^-浓度范围内,低浓度Cl^-促进空心菜和辣椒种子萌发及其幼苗生长;而高浓度Cl^-却显著抑制空心菜和辣椒种子萌发及其幼苗的生长。菜心种子的萌发及其幼苗生长受盐胁迫的影响表现为,随Cl^-浓度升高抑制作用逐渐增强。说明空心菜和辣椒具有一定的适应盐渍土壤环境的能力,而菜心不适应盐渍土壤环境。（2）相同Cl^-浓度下,不同盐基阳离子对空心菜和辣椒种子萌发的影响差异不显著;对菜心种子萌发的抑制作用表现为K⁺最强,Na⁺最弱。不同盐基阳离子对空心菜幼苗胚根和株高的抑制作用均表现为K⁺最强,Ca²⁺最弱;对菜心幼苗胚根和株高的抑制作用表现为Mg²⁺最强,Na⁺最弱;对辣椒幼苗胚根的抑制作用表现为Na⁺最强,Ca²⁺最弱,而对辣椒幼苗株高的抑制作用又表现为Ca²⁺最强,K⁺最弱。说明不同盐基阳离子对蔬菜种子萌发及其幼苗生长的影响因蔬菜品种不同而异。  相似文献   

盐渍土壤生境中大果沙枣成年树离子吸收、运输和分配特征研究     

罗青红  阿不都热西提∙热合曼  李英仑  周斌  古丽尼沙∙卡斯木 《中国农学通报》2021,37(11):87-94

为揭示盐渍土壤中大果沙枣(Elaeagnus angustifolia Linn.)树体矿质离子分布规律,保障大果沙枣高效种植和丰产栽培,以不同盐度土壤中生长的成年大果沙枣树为材料,测定并分析了其根、枝、叶中Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的吸收、运输和分配特征。结果表明：盐土土壤环境中,大果沙枣叶片对Ca²⁺和Mg²⁺具有较强的选择吸收能力,低盐（I~II级）土壤环境中,叶内Na⁺含量明显上升,而至高盐（III~IV级）中,根部对Na⁺的吸收量明显高于枝和叶。随着林地土壤盐度的升高,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺在枝部和叶部的积累量明显增大,矿质离子由根部向枝、叶部运输的能力在I~III级盐度土壤环境中逐渐增大,并在IV级盐度土壤环境中受抑。同时,根和枝中K⁺/Na⁺和Mg²⁺/Na⁺值均是先增大后减小,叶中K⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺变幅较小,根和叶中Ca²⁺/Na⁺变幅较大。大果沙枣成年树的盐适应机制主要是通过根对Na⁺的聚积作用,叶对K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的选择性吸收能力增强来实现的,同时也与枝中相对稳定的K⁺、Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的选择性运输能力有关。  相似文献   

土壤有效磷含量对棉花幼苗干物质积累和碳氮代谢的影响   总被引：5，自引：4，他引：1  

王刚  郑苍松  李鹏程  刘敬然  刘爱忠  孙淼  赵新华  余学科  董合林 《棉花学报》2016,28(6):609-618

苗期为棉花对磷吸收最敏感时期,然而现有研究未能明确土壤有效磷含量对苗期棉花干物质积累和碳氮代谢的影响以及适宜的土壤有效磷含量。本研究以"中棉所79"为供试品种,采用盆栽试验,研究了不同土壤有效磷水平下,五叶期棉苗干物质质量、碳氮代谢、功能叶片叶绿素含量及磷的吸收和利用。结果表明,随着土壤有效磷含量的增加,棉苗干物质质量逐渐增加,根冠比逐渐降低;土壤有效磷含量在9.0 mg·kg~(-1)时,棉苗干物质质量达到最大值,根冠比最小;过高的磷素营养对干物质质量的积累没有显著促进作用。叶片叶绿素含量随着土壤有效磷含量的增加呈现出先增加后减少的趋势,在土壤有效磷含量为7.2 mg·kg~(-1)时达到最大值。各处理棉苗中的蔗糖、可溶性糖、淀粉和氨基酸总量先随着土壤有效磷含量的增加呈显著增加趋势,在9.0mg·kg~(-1)时达到最大值,随后开始下降但差异不显著。土壤有效磷含量的增加可以促进棉苗的磷吸收量和磷根效率比,抑制磷利用效率,但对磷转移效率没有显著影响。因此,低磷会降低棉花幼苗叶绿素含量、糖含量和氨基酸总量,导致棉花生长受到抑制,适宜棉花幼苗生长发育的土壤有效磷的临界含量为9.0 mg·kg~(-1)。  相似文献