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1.
【目的】阐明钙离子与硫化氢相互作用缓解水稻铝毒害的分子和生理机制。【方法】以Kasalath为试验材料，选取0μmol/L和30μmol/L AlCl3,0.1 mmol/L和0.5 mmol/L CaCl2,0.2μmol/L NaHS和100μmol/L硫化氢清除剂亚牛磺酸(HP)作为处理浓度，将种子置于30℃培养箱中黑暗培养24 h后取水稻根系，通过测定水稻根系伸长量、总铝含量、细胞汁液中铝含量、质外体中铝含量、细胞壁中铝含量、果胶含量、果胶甲酯酶活性以及OsSTAR2、Os NRAT1和Os FRDL4相对表达量，探究钙离子与硫化氢互作缓解铝对水稻根系伸长抑制作用的机制。【结果】铝胁迫下，相较于0.1 mmol/L CaCl2处理，0.5 mmol/L CaCl2处理显著提高了水稻根系伸长量、硫化氢含量、总钙含量和细胞质中钙含量，显著降低了水稻根系的总铝含量，细胞液、质外体和细胞壁中的铝含量。铝胁迫下，硫氢化钠预处理后，水稻根系的伸长量在两种钙浓度下均显著增加，水稻的根尖铝含量、根系总铝含量、细胞液中铝含量、质外... 相似文献
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近年来在广西主要的甘蔗种植区出现了土壤中锰含量过高所导致的甘蔗宿根蔗幼苗黄化问题,这严重降低了甘蔗的产量和品质,制约了甘蔗产业发展。一氧化氮（NO）是植物体内介导植物响应重金属胁迫的信号分子,在缓解重金属毒害方面起着重要作用。采用水培试验方法研究了锰胁迫下NO积累与甘蔗植株锰含量及细胞壁多糖组分的关系,旨在为揭示甘蔗锰毒耐受机制提供科学依据。结果表明,锰处理后植株锰含量显著增加,并且植株中的锰主要积累在细胞壁及其果胶组分中;0.5、1.0 mmol/L锰处理24 h,后根尖中NO的积累量显著增加。在0.5 mmol/L锰溶液中添加NO供体硝普钠（SNP,0.2 mmol/L）增加植株NO积累后,根系锰含量为1215.4 mg/kg,叶片锰含量为525.5 mg/kg,相对于对照增加了37.1%,根及叶片中的锰含量、根细胞壁及其果胶组分中的锰含量均显著增加;一氧化氮清除剂（cPTIO,0.1 mmol/L）处理后,有效减少植株NO积累,并降低了根系、根系细胞壁及细胞壁果胶组分中的锰含量,根系锰含量相较于对照降低了78.2%,根系细胞壁和细胞壁果胶的锰含量相对于对照分别降低57.4%、40.6%;与此相同,硝酸还原酶抑制剂钨酸钠（0.3 mmol/L）处理抑制了硝酸还原酶（NR）活性并降低了植株NO积累,甘蔗植株、根系细胞壁及其果胶组分中的锰含量均显著下降。虽然钨酸钠处理后根系细胞壁中的半纤维素I和半纤维素II组分含量变化不显著,但细胞壁果胶组含量、果胶甲酯酶活性以及果胶去甲酯程度显著降低,从而减少了细胞壁的锰吸附。可见,锰胁迫引起甘蔗细胞积累NO,而NO通过调控细胞壁的多糖组分及果胶甲酯化程度介导植株锰积累与分布。 相似文献
3.
水稻根尖边缘细胞对铁胁迫的缓解效应 总被引：1，自引：0，他引：1
从20个水稻品种中筛选出较耐亚铁的水稻品种协优9308和敏感品种IR64,采用静置培养（使边缘细胞附于根尖）和摇床培养（移除根尖边缘细胞）,测定根相对伸长率、含水量、根尖保护酶（POD、SOD、CAT）活性以及各根段铁含量,研究边缘细胞对水稻根尖铁胁迫的缓解效应。结果表明,铁毒处理抑制根的伸长、降低幼根的含水量,移除边缘细胞的根相对伸长率以及含水量都低于保留边缘细胞的根,且随着铁毒处理时间的增加,根相对伸长率和幼根的含水量总体呈现下降趋势。在200 mg/L铁毒处理下,根尖保护酶（POD、SOD、CAT）活性受到抑制（除静置培养下协优9308的POD活性外）,摇床培养对酶活性的抑制程度较大。铁毒处理使根段铁含量显著上升,静置培养下根段铁含量从0~2 mm到8~10 mm依次增大,摇床培养除8~10 mm根段外其余均无显著差异。说明边缘细胞在水稻根尖铁毒防御中起着一定的作用。 相似文献
4.
耐铝性大豆根系柠檬酸的分泌被认为是缓解铝胁迫的重要方式。设置外源柠檬酸协同铝处理,检测根尖铝积累的荧光染色、根尖铝的相对含量以及处理液中3种不同铝形态的变化情况,旨在探索柠檬酸与大豆根系环境中铝的作用规律,进一步揭示大豆根系分泌物缓解铝毒的机理。结果表明：大豆根尖细胞细胞壁积累铝的现象十分明显,且随着铝处理浓度的增加和处理时间的延长,细胞壁固定的铝逐渐增多;外源柠檬酸存在下,细胞壁铝积累明显减少,浙春3号尤为显著。浙春3号和浙春2号铝积累量随着铝浓度的增大和铝处理时间的延长而呈不同的变化趋势。从铝形态结果分析,可以判断Ala和Alb活性铝的含量变化趋于相同,外源柠檬酸作用下,各浓度梯度的活性铝形态含量均较单铝胁迫时有所降低。综合试验结果可知,植物在接触铝胁迫的初期,自身缓解铝毒的机制是需要时间而呈周期性波动的过程;外源柠檬酸对浙春3号的缓解作用比浙春2号强,一定比例的外源柠檬酸加入可改变大豆自身的耐铝能力,但是超过一定比例就会在某种程度上对植物产生新的酸化毒害。 相似文献
5.
为揭示抗坏血酸-谷胱甘肽(As A-GSH)循环在杉木适应低磷和铝毒胁迫中的作用,以耐低磷和铝毒胁迫的杉木家系YX3及对低磷和铝毒胁迫敏感的杉木家系YX12为试验材料,研究不同处理下[对照处理(CK)、低磷处理(-P)、铝处理(Al)和低磷加铝处理(-P+Al)]2个杉木家系叶片中As A-GSH循环代谢关键酶的变化规律。结果表明:不同胁迫处理下(-P、Al和-P+Al),2个杉木家系的丙二醛(MDA)含量均显著高于各自对照(-P处理下YX12叶片MDA含量除外),而且在Al和-P+Al处理下,耐性杉木家系YX3叶片中MDA含量均小于敏感型杉木家系YX12。进一步分析表明,与各自对照相比,不同胁迫处理增加了2个杉木家系叶片中的As A和DHA含量,同时提高了其叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,而且除DHA含量外,在-P、Al和-P+Al处理下耐性杉木家系YX3叶片中APX、GR、MDHAR、DHAR和As A含量均高于敏感型杉木家系YX12。此外,耐性杉木家系YX3叶片中还原型谷胱甘肽(GSH)含量以及As A/DHA值和GSH/GSSG值均高于敏感型家系YX12。因此,上述结果表明在不同胁迫条件下,杉木幼苗通过提高叶片抗氧化物质含量和As A-GSH循环关键酶活性来清除过量的活性氧,减轻胁迫诱导的氧化损伤;不同胁迫处理下,2个杉木家系叶片抗氧化物质含量及As A-GSH循环中关键酶活性响应的差异表明耐性杉木家系YX3具有较高的As A—GSH循环效率和抗氧化物质再生能力,从而有效抑制胁迫诱导的氧化损伤,这可能是其具有较强耐性的重要原因之一。 相似文献
6.
【目的】低磷胁迫是限制水稻产量的主要因素之一。水稻淹水条件下产生H2S，然而，H2S作为信号分子是否参与调节水稻响应缺磷胁迫还未可知。【方法】在正常磷和低磷条件下测定水稻H2S含量，揭示H2S在水稻响应缺磷胁迫中的作用。用2 μmol/L H2S前体物质NaHS预处理水稻1 d，然后在加磷和低磷条件下培养6 d，测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量、磷转运子基因表达以及根系构型变化，从而探究H2S参与调节水稻响应缺磷胁迫的生理和分子机制。【结论】低磷胁迫下，水稻根系和地上部H2S含量显著增加。NaHS预处理水稻显著增加低磷条件下水稻体内有效磷和总磷含量，提高根系酸性磷酸酶活性，提高抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量和磷转运子基因表达水平，同时还改变水稻根系构型，增加总根长、总根表面积、总根体积和总根尖数，从而促进低磷条件下水稻对外界磷的吸收和转运，最终缓解缺磷胁迫。 相似文献
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大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应 总被引：8，自引：0，他引：8
采用溶液培养的方法，设置了不同的铝处理浓度和处理时间，对铝毒胁迫下的两个大豆品种（浙春2号、浙春3号）的根系生长和叶片的叶绿素荧光进行了研究。结果表明：铝抑制了大豆的根系干重、根系总长度、根系体积的增加。在高浓度的铝处理下，根系生长7 d后就受到了明显抑制。对茎叶干重的影响在14 d铝处理后才得到表现，茎叶部出现铝毒症状滞后于根部。根尖的根系活力在10 mg / L的铝浓度下有所增加，增强了根系吸收水分和矿质元素的能力。根系质膜透性随着铝处理浓度的增加而增大，在90 mg / L的铝处理下达到最大，植株受到严重伤害。低铝（10 mg / L）使大豆叶片的叶绿素含量少量增加，高铝（90 mg / L）胁迫叶绿素含量降低，且叶绿素a下降的幅度大于叶绿素b。荧光参数的研究表明，随着铝胁迫的增加，Fo下降，Fm、Fv / Fm增大，植株抵抗逆境的能力下降，光合电子传递减小，最终导致光合速率下降。两个大豆品种具有基因型差异，浙春2号比浙春3号更耐铝。 相似文献
8.
目的 低磷胁迫是限制水稻产量的主要因素之一。水稻淹水条件下产生H2S,然而,H2S作为信号分子是否参与调节水稻响应缺磷胁迫还未可知。方法 在正常磷和低磷条件下测定水稻H2S含量,揭示H2S在水稻响应缺磷胁迫中的作用。用2 μmol/L H2S前体物质NaHS预处理水稻1 d,然后在加磷和低磷条件下培养6 d,测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量、磷转运子基因表达以及根系构型变化,从而探究H2S参与调节水稻响应缺磷胁迫的生理和分子机制。结论 低磷胁迫下,水稻根系和地上部H2S含量显著增加。NaHS预处理水稻显著增加低磷条件下水稻体内有效磷和总磷含量,提高根系酸性磷酸酶活性,提高抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量和磷转运子基因表达水平,同时还改变水稻根系构型,增加总根长、总根表面积、总根体积和总根尖数,从而促进低磷条件下水稻对外界磷的吸收和转运,最终缓解缺磷胁迫。 相似文献
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铝胁迫对山茶花吸收矿质元素的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
试验以山茶花花苗为研究对象,采取Al~(3+)溶液处理进行砂培,试验设5个铝处理水平:0、250、500、1000、2000 mg/L,铝胁迫30天后采收植株,研究铝胁迫对山茶花的生长形态、铝的吸收、累积和在植株体内的分布情况以及营养元素吸收的影响,旨在为植物的耐铝毒机制的深入研究提供理论基础,为山茶花在酸性土壤上的培养和种植推广提供科学依据。结果表明:与对照相比,Al~(3+)250~2000 mg/L处理水平下,植株的株高、根长、根鲜重、根干重、茎干重、叶干重等与对照相比差异并不显著,说明短期的铝胁迫对山茶花的生长没有显著影响。随着Al~(3+)培养浓度的增加,铝主要累积于山茶花根部;铝胁迫对N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn和Mo等矿质元素的吸收为无显著影响或是促进作用。但是,铝胁迫对山茶花叶部吸收Cu和B起到了显著抑制作用,另外根部的Ca/Al比也随着Al~(3+)处理水平的增加而显著降低。所以,本试验说明了山茶花苗虽然具有较强的铝耐性,但是高铝胁迫对其生长具有一定的抑制作用,尤其是阻碍叶部对Cu和B的吸收。因此,为缓解铝毒,在酸性土壤中种植山茶花苗时,应及时喷施铜肥和硼肥。 相似文献
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不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系 总被引：1，自引：1，他引：1
【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。 相似文献
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LI Yong-fu Luo An-cheng Muhammad Jaffar HASSAN WEI Xing-hua 《水稻科学》2006,13(4):283-290
Phosphorus (P) deficiency is one of the major limiting factors to the crop production in most of the soils throughout the world [1]. The traditional way to alleviate P deficiency is the application of P fertilizer. However, the scarcity of P mineral resou… 相似文献
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YANG Xiaozheng LIU Yusong HUANG Jing TAO Ye WANG Yifeng SHEN Renfang ZHU Xiaofang 《水稻科学》2023,30(2):138-147
Phosphorus(P) starvation in rice facilitates the reutilization of root cell wall P by enhancing the pectin content. NaCl modulates pectin content, however, it is still unknown whether NaCl is also involved in the process of pectin regulated cell wall P remobilization in rice under P starved conditions. In this study, we found that 10 mmol/L NaCl increased the shoot and root biomasses under P deficiency to a remarkable extent, in company with the elevated shoot and root soluble P contents in rice... 相似文献
13.
砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻苗生长、磷和砷吸收的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过盆栽试验研究了苗期砷胁迫下磷用量对磷高效水稻99011和磷低效水稻99056生长以及对P、As吸收的影响。试验设3个磷水平（0、30、150 mg/kg）和5个砷水平（0、25、50、100、200 mg/kg）。结果表明,苗期施砷显著增加了两个水稻品种地上部及地下部砷的含量,降低了两个水稻品种的株高、分蘖数、地上部及地下部干质量;施磷不但促进了两个水稻品种的生长,而且还增加了根系对砷的吸收量。当土壤砷浓度为25 mg/kg和50 mg/kg时,施用30 mg/kg磷抑制了两个水稻品种砷向地上部的转移,但施用150 mg/kg磷却促进了砷向地上部的转移。相同的处理,磷高效水稻99011地上部干质量和根干质量均显著高于磷低效水稻99056。施砷后,在30 mg/kg磷水平上磷低效水稻99056的砷转移系数最低。 相似文献
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鱼塘种稻对养殖水体营养物质的去除作用研究 总被引：3，自引：1，他引：2
以黄颡鱼精养塘为例,探索鱼塘种植高秆型水稻对精养池塘水体氮磷养分等水质指标的修复作用。结果表明,在水稻生长期,种稻黄颡鱼精养塘水体氮、磷养分含量显著低于单养鱼池塘。在水稻收获期,单养鱼塘水体总氮(TN)和总磷(TP)含量高达11.98mg/L和0.52mg/L,超过了《淡水池塘养殖水排放要求》标准;而种稻鱼塘水体中TN、TP含量则仅为0.49mg/L和0.08mg/L,达到《淡水池塘养殖水排放要求》一级排放标准。种稻鱼塘水体中TN、NH4+-N、NO3--N、TP和PO43--P含量比不种稻单养鱼塘分别降低95.95%、98.09%、98.07%、84.47%和64.57%。种稻鱼塘COD含量和pH值低于单养鱼塘。可见,种稻能有效降低水体养分含量,改善养殖水体水质。 相似文献
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以‘HAES741’澳洲坚果品种为试材,采用沙培试验,研究营养液不同磷水平（0、0.01、0.1、0.5、2.5、10 mmol/L H2PO4 -）下盆栽澳洲坚果幼树矿质元素（钾、磷、钙与镁）含量的变化。结果表明：随着供磷水平的升高,澳洲坚果幼树叶片、茎及根系的钾、磷含量在较低供磷水平（0~0.5 mmol/L）下增长较小或者无明显变化,但在较高供磷水平（2.5~10 mmol/L）时增幅较大,并且各器官的钾、磷含量均与不同供磷水平呈极显著性相关关系。不同供磷水平对茎的钙、镁含量影响不明显,随供磷水平的增加叶片的钙、镁含量显著降低,而根系的钙、镁含量则呈先下降后上升的趋势,均以0.1 mmol/L供磷处理含量较低。 相似文献
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Chunquan Zhu Wenjun Hu Xiaochuang Cao Lianfeng Zhu Yali Kong Qianyu Jin Guoxin Shen Weipeng Wang Hui Zhang Junhua Zhang 《水稻科学》2021,28(6):579-593
The effects of putrescine on improving rice growth under aluminum(Al) toxicity conditions have been previously demonstrated, however, the underlying mechanism remains unclear. In this study, treatment with 50 μmol/L Al significantly decreased rice root growth and whole rice dry weight, inhibited Ca~(2+) uptake, decreased ATP synthesis, and increased Al, H_2O_2 and malondialdehyde(MDA) contents, whereas the application of putrescine mitigated these negative effects. Putrescine increased root growth and total dry weight of rice, reduced total Al content, decreased H_2O_2 and MDA contents by increasing antioxidant enzyme(superoxide dismutase, peroxidase, catalase and glutathione S-transferase) activities, increased Ca~(2+) uptake and energy production. Proteomic analyses using data-independent acquisition successfully identified 7 934 proteins, and 59 representative proteins exhibiting fold-change values higher than 1.5 were randomly selected. From the results of the proteomic and biochemical analyses, we found that putrescine significantly inhibited ethylene biosynthesis and phosphorus uptake in rice roots, increased pectin methylation, decreased pectin content and apoplastic Al deposition in rice roots. Putrescine also alleviated Al toxicity by repairing damaged DNA and increasing the proteins involved in maintaining plasma membrane integrity and normal cell proliferation. These findings improve our understanding of how putrescine affects the rice response to Al toxicity, which will facilitate further studies on environmental protection, crop safety, innovations in rice performance and real-world production. 相似文献
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磷水平对不同磷效率水稻生长及磷、锌养分吸收的影响 总被引：10，自引：1，他引：10
选择4个耐低磷水稻基因型508、99011、580、99112和2个磷敏感基因型99056、99012，用土培盆栽进行全生育期试验，研究不同磷水平对它们生长及吸收利用磷和锌的影响。结果表明，不同耐低磷水稻基因型不仅吸收利用磷的能力不同，对锌的吸收利用也存在差异。耐低磷基因型580、99011和508都具有较大的生物量，且受磷水平影响较小；而耐低磷基因型99112和磷敏感基因型99056、99012生物量都较小且受磷水平影响较大。耐低磷基因型580和99011吸收的磷较多；而508的利用效率更占优势。99056吸收的磷较少，尤其在低磷处理时吸收磷的能力较差；99012对磷的利用效率最低。30 mg/kg的磷处理显著提高植株体锌含量。从吸收锌的总量来看，580占绝对优势，其次是99011和508；99012吸收的锌最少，其次是99056。此外，在取样的3个时期，相同磷处理的P/Zn比均以99012最大，99056最小。 相似文献
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【目的】深入剖析水杨酸调控水稻低磷胁迫响应的生理与分子机制具有重要意义。【方法】选取常规水稻品种日本晴,外源添加水杨酸后测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、木质部汁液磷含量、水稻根系特征参数、磷转运子基因表达水平和一氧化氮含量等指标解析水杨酸缓解水稻缺磷胁迫的生理和分子机制。【结果】1）水杨酸对水稻磷吸收的调控存在剂量效应,1 μmol/L水杨酸显著提高低磷条件下水稻体内总磷含量,5 μmol/L水杨酸则降低水稻体内总磷含量。2）低磷条件下,1 μmol/L水杨酸使酸性磷酸酶活性提高了11.35%,根系总长增加了20.90%,根系表面积增加11.86%,根系体积增加了15.38%,总根数增加了23.55%,木质部汁液中的磷含量提高了22.67%。同时,1 μmol/L水杨酸提高了水稻根系磷转运子基因的表达,从而提高水稻对外界磷的吸收和体内磷的转运。3）水杨酸通过提高硝酸还原酶的活性增加水稻根系的一氧化氮含量,从而通过调控磷转运子基因的表达提高低磷条件下水稻对外界磷的吸收。【结论】水杨酸与信号分子一氧化氮互作缓解低磷胁迫。 相似文献