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铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系

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麦类作物学报 2023年第7期43卷 911-919页

作者：余燕周茂润董嘉丁茂文岳文丽周可金孙成亮林咸永安徽农业大学农学院安徽合肥230036 浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058

为探明铝胁迫下多胺种类和含量变化与小麦耐铝性的关系,以小麦耐铝基因型西矮麦1号和铝敏感基因型扬麦5号为试验材料,分析了对照和铝胁迫(30μmol·L^(-1) AlCl 3)条件下,两个小麦基因型幼苗根尖多胺种类和含量、根系伸长、氧化损伤和... 详细信息

为探明铝胁迫下多胺种类和含量变化与小麦耐铝性的关系,以小麦耐铝基因型西矮麦1号和铝敏感基因型扬麦5号为试验材料,分析了对照和铝胁迫(30μmol·L^(-1) AlCl 3)条件下,两个小麦基因型幼苗根尖多胺种类和含量、根系伸长、氧化损伤和活性氧产生等指标的差异。结果表明,随铝胁迫时间的延长,小麦幼苗根系伸长量逐渐降低,但西矮麦1号显著高于扬麦5号。铝胁迫24 h后,2个小麦基因型根尖铝含量、膜脂过氧化程度、Evans blue吸收量、活性氧含量均显著升高,且西矮麦1号各指标均显著低于扬麦5号。铝胁迫下2个小麦基因型根尖腐胺总量随铝胁迫时间的延长均不同程度增加,西矮麦1号根尖腐胺总量增加时间明显早于扬麦1号,且前者增加幅度明显高于后者。相反,根尖亚精胺总量随铝胁迫时间的延长显著降低,西矮麦1号的降幅明显小于扬麦5号。添加腐胺合成抑制剂(D-Arg)显著加剧了铝诱导的氧化损伤,且对西矮麦1号的加剧作用较明显。这说明铝诱导的小麦多胺水平变化与耐铝性密切相关,腐胺总量的增加可能是耐铝的重要机制,而亚精胺总量的降低可能与小麦铝敏感性有关。

关键词：铝胁迫小麦多胺氧化损伤活性氧

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铝胁迫下内生真菌对千年桐营养元素的影响

四川农业大学学报 2023年第1期41卷 35-41,118页

作者：沈雯艾如波林晗谢安强福建农林大学林学院福州350002 福建省高校森林生态系统经营与过程重点实验室福州350002

【目的】为筛选出在铝胁迫环境下仍能提升千年桐幼苗养分利用效率的菌株。【方法】以千年桐的5种内生真菌(青霉属真菌4株:J10467、J10468、J10466和J10469;链格孢属真菌1株:J10328)为研究对象,通过盆栽接种试验,观测分析接种不同内生真... 详细信息

【目的】为筛选出在铝胁迫环境下仍能提升千年桐幼苗养分利用效率的菌株。【方法】以千年桐的5种内生真菌(青霉属真菌4株:J10467、J10468、J10466和J10469;链格孢属真菌1株:J10328)为研究对象,通过盆栽接种试验,观测分析接种不同内生真菌千年桐幼苗,在不同铝胁迫梯度下幼苗地上和地下部位C、N和P等营养元素和铝元素含量的变化。【结果】(1)在轻度和中度胁迫下,接种J10467显著提升了千年桐幼苗地下部位N含量,提升幅度分别为29.2%和60.7%;在重度胁迫下,接种J10469明显提高了地上部位C含量,提高幅度为56.3%;接种J10328和J10469,在不同铝胁迫梯度下,对幼苗地上和地下部位P含量均有显著提升。(2)在轻度胁迫下,接种J10466能够降低幼苗地上部位Al含量;在中度胁迫下,接种J10466和J10469显著降低了地下部位Al含量。【结论】研究发现青霉属内生真菌J10469可作为抗铝特异菌肥的物质材料。

关键词：千年桐内生真菌铝胁迫营养元素

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铝胁迫下马尾松二代家系苗生长规律与筛选

林业科学研究 2023年第5期36卷 121-130页

作者：李鹏谭健晖杨章旗罗群凤凌金燕陈虎陈钊铭贾婕广西壮族自治区林业科学研究院国家林草局马尾松工程技术研究中心广西马尾松工程技术研究中心广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002 广西师范大学生命科学学院广西桂林541006

[目的]铝胁迫是限制植物生长的重要非生物胁迫因子,严重制约我国南方酸性土壤森林生产力水平。为探明酸铝环境下马尾松幼苗生长变异规律,筛选出适应酸性环境耐铝毒家系和敏感性家系,为马尾松耐铝胁迫遗传改良提供依据。[方法]以55个马... 详细信息

[目的]铝胁迫是限制植物生长的重要非生物胁迫因子,严重制约我国南方酸性土壤森林生产力水平。为探明酸铝环境下马尾松幼苗生长变异规律,筛选出适应酸性环境耐铝毒家系和敏感性家系,为马尾松耐铝胁迫遗传改良提供依据。[方法]以55个马尾松二代优良家系(201~255)幼苗为材料,采用沙培方式研究酸性环境(pH=4.0)不同铝浓度(0、0.1、0.3、0.6、1.2、2.4 mmol·L^(−1))马尾松苗生长和根系形态变化规律,并通过主成分分析和聚类分析对马尾松耐铝特性进行分等定级,筛选和鉴定马尾松幼苗耐铝优良家系。[结果]苗高、地径、高径比、生物量(地上生物量、根生物量、总生物量、根冠比)、根系形态(总根长、根表面积、根体积)在家系间和铝浓度处理间均存在显著差异(p铝浓度增加马尾松幼苗地径、苗高、生物量和根系形态指标均呈现先升后降趋势,在0.6 mmol·L^(−1)铝浓度下最大,显著高于0、2.4 mmol·L^(−1)处理,而与0.3 mmol·L^(−1)处理无显著差异,其中根生物量、总根长、根表面积和根体积的变异系数较大,平均为30.79%,属中等变异,根系可作为马尾松幼苗适应酸铝环境敏感性器官。用上述10个指标计算家系间耐铝特性综合评价值(CEV)和系统聚类,筛选出强度耐铝型家系3个(占5.45%),中度耐铝型家系11个(占20%),一般耐铝型家系37个(占67.28%),铝敏感型家系4个(占7.27%)。[结论]适宜铝浓度能够促进马尾松生长,尤其是0.3~0.6 mmol·L^(−1)铝浓度下促进效果佳,筛选得到耐铝型和敏感型家系对马尾松耐铝性状改良具有重要意义。

关键词：马尾松二代家系铝胁迫耐铝特性主成分分析

铝胁迫下甘蓝型油菜苗期光合相关性状的QTL定位及候选基因筛选

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作物学报 2022年第11期48卷 2749-2764页

作者：吴家怡袁芳孟丽姣李晨阳史红松白岩松武晓如李加纳周清元崔翠西南大学农学与生物科技学院重庆400715

随着土壤酸化的加剧,土壤中的Al^(3+)已成为限制光合作用、影响作物生长和产量的主要因素之一。本文以2400μmol L^(-1)铝溶液处理由甘蓝型油菜品种中双11号及10D130构建的高世代重组自交系(RIL)群体为研究对象,测定油菜铝毒胁迫下油菜... 详细信息

随着土壤酸化的加剧,土壤中的Al^(3+)已成为限制光合作用、影响作物生长和产量的主要因素之一。本文以2400μmol L^(-1)铝溶液处理由甘蓝型油菜品种中双11号及10D130构建的高世代重组自交系(RIL)群体为研究对象,测定油菜铝毒胁迫下油菜苗期光合能力和叶绿素荧光相关性状,计算其相对值(处理/对照)并定位其QTL,根据QTL置信区间筛选合适的候选基因。研究结果表明,光合能力性状间和叶绿素荧光参数间分别都存在着显著相关,但是光合能力参数和叶绿素荧光参数之间相关性不显著;除相对T_(r)外,其余10个性状(相对P_(n)、相对G_(s)、相对C_(i)、相对Φ_(PSII)、相对F_(v)/F_(o)、相对F_(v')/F_(m')、相对q_(P)、相对ETR、相对NPQ和相对干重)共检测到16个与铝胁迫和光合相关性状QTL位点,分别位于A03、A05、A06、A08、A09、A10、C02和C09染色体上, LOD值介于2.05~3.18,能够解释的表型变异为8.1%~12.3%,其中在A03染色体106.038~109.129 cM位置上,相对G_(s)与相对F_(v')/F_(m')的位点完全重合, A06染色体上145.355~167.417 cM处检测到相对Φ_(PSII)和相对ETR的QTL置信区间完全重合。筛选到47个可能与抗铝胁迫及光合相关的候选基因,涉及到有机酸分泌、金属离子转运、激素调节、启动抗氧化保护以及叶绿体自身调节、磷元素摄入调节等方面。本研究为油菜铝抗性及相关光合基因功能挖掘和油菜耐铝高光合品种选育奠定基础。

关键词：甘蓝型油菜铝胁迫光合性状 QTL 候选基因筛选

铝胁迫下油菜幼苗叶绿素质量分数与光化学效率及碳同化代谢的研究

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西南大学学报（自然科学版） 2023年第5期45卷 33-47页

作者：吴家怡孟丽姣袁芳史红松李晨阳武晓如白岩松李加纳周清元崔翠西南大学农学与生物科技学院重庆400715 南方山地农业教育部工程研究中心重庆400715

随着土壤酸化的加剧,土壤中的Al^(3+)已成为限制甘蓝型油菜生长和产量的主要因素之一.以甘蓝型油菜品种ZS11和10D130为实验材料,在处理第15 d测定其叶绿素质量分数、叶绿素荧光参数、气体交换参数、碳同化关键酶活性及非结构性碳水化合... 详细信息

随着土壤酸化的加剧,土壤中的Al^(3+)已成为限制甘蓝型油菜生长和产量的主要因素之一.以甘蓝型油菜品种ZS11和10D130为实验材料,在处理第15 d测定其叶绿素质量分数、叶绿素荧光参数、气体交换参数、碳同化关键酶活性及非结构性碳水化合物质量分数.结果表明:2个品种的叶绿素质量分数、PSII光化学效率参数、电子传递速率、气体交换参数和核糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性均随铝胁迫浓度上升而下降,而气体交换参数在铝浓度为800μmol/L下上升.相较于品种10D130,品种ZS11的净光合速率、甘油醛磷酸-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)活性、核糖-5-磷酸激酶(PRK)活性和非结构性碳水化合物质量分数在一系列铝浓度处理下与各自对照组相比差异无统计学意义,说明品种10D130较ZS11对铝更敏感.

关键词：铝胁迫甘蓝型油菜碳同化光合性能

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铝胁迫对福建柏幼苗的生长及生理指标的影响

福建农林大学学报:自然科学版 2023年第6期52卷 806-812页

作者：邓蜜李秉钧祝洪祥荣俊冬陈礼光郑郁善福建农林大学林学院福建福州350002

以南平森科种苗有限公司提供的一年生福建柏幼苗为试验材料,研究不同含量铝胁迫对福建柏幼苗的形态特征、抗氧化酶活性和光合指标的影响,并采用隶属函数法对不同含量铝胁迫下福建柏幼苗的生长及生理指标进行综合评价。结果表明:(1)不同... 详细信息

以南平森科种苗有限公司提供的一年生福建柏幼苗为试验材料,研究不同含量铝胁迫对福建柏幼苗的形态特征、抗氧化酶活性和光合指标的影响,并采用隶属函数法对不同含量铝胁迫下福建柏幼苗的生长及生理指标进行综合评价。结果表明:(1)不同含量铝胁迫对福建柏幼苗的形态具有显著影响,铝质量分数为0.1 g·kg^(-1)时福建柏幼苗的株高最大,为61.59 cm,比对照提高4.4%;株高随着铝含量的提高而下降。在铝质量分数为0~0.4 g·kg^(-1)时福建柏幼苗的生物量与对照无显著差异;福建柏幼苗生物量随着铝含量的提高而下降,比对照下降8.9%~13.9%;地径则随着铝含量的升高而下降(不显著)。(2)不同含量铝胁迫下福建柏幼苗的生理指标的变化趋势不一致,铝质量分数为0.1 g·kg^(-1)时福建柏幼苗的抗氧化酶活性、叶绿素含量、净光合速率均达到最大值;当铝质量分数大于0.2 g·kg^(-1)时,福建柏幼苗的超氧化酶活性、过氧化物酶活性、叶绿素含量、净光合速率均随着铝含量的提高而降低;在不同含量铝胁迫3、6、9个月后过氧化氢酶含量均随着铝含量的升高呈先上升后下降的趋势,在铝质量分数为0.4 g·kg^(-1)时均达到最大值,分别比对照提高171.2%、167.7%、141.0%。低含量铝胁迫能促进福建柏幼苗的生长,高含量铝胁迫会抑制福建柏幼苗的生长,其抑制作用随着铝含量的提高而增强。运用隶属函数法对福建柏幼苗的生长、生理指标进行综合评价,结果表明最适合福建柏生长的铝质量分数为0.1 g·kg^(-1)。

关键词：福建柏铝胁迫生长生理特性隶属函数法

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酸性土壤下缓解大豆铝胁迫的研究进展

科学通报 2023年第33期68卷 4517-4531页

作者：胡湘云王奕文方幽文邵烨瑶姚慧唐星宇连旖晴谭莹朱怡杰江帆李春俣吴玉环蔡妙珍徐根娣刘鹏浙江师范大学生命科学学院金华321004 杭州师范大学生命与环境科学学院杭州311121 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 浙江师范大学地理与环境科学学院金华321004

大豆是我国重要的油料作物,具有独特的营养成分,在我国各地区被广泛种植.铝毒是植物在酸性土壤环境中的重要胁迫因子,影响植物生长发育,具体表现为阻碍营养物质交换、引起细胞DNA损伤等.近年来,随着工业发展,我国土壤酸性不断增强,植物... 详细信息

大豆是我国重要的油料作物,具有独特的营养成分,在我国各地区被广泛种植.铝毒是植物在酸性土壤环境中的重要胁迫因子,影响植物生长发育,具体表现为阻碍营养物质交换、引起细胞DNA损伤等.近年来,随着工业发展,我国土壤酸性不断增强,植物受铝胁迫影响日益加剧,大豆作为铝毒敏感作物,其生长、产量乃至品质受到极大的限制.因此,揭示铝离子对大豆生长发育的影响及大豆对铝胁迫的防御机制,对了解大豆耐铝性和治理大豆铝毒害具有重要意义.本文基于铝毒对大豆作用及大豆对铝胁迫的抗性机制两方面进行探究,综合分析酸性土壤下大豆根际的环境变化,列举缓解铝毒害的主要措施,并提出需要从分子生物学角度更进一步深入构建铝胁迫分子调控机制,为推进大豆耐铝性研究而努力,以期为该领域更深入的探索提供参考.

关键词：大豆铝胁迫耐酸铝缓解措施土壤

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铝胁迫下楚雄南苜蓿的生理响应

云南农业大学学报（自然科学版） 2023年第4期38卷 615-620页

作者：黎梅杰段正山姜华周凯罗富成段新慧韩博云南农业大学动物科学技术学院云南昆明650201 禄丰市彩云镇农业农村服务中心云南禄丰651219

【目的】探究楚雄南苜蓿(Medicago polymorpha L.‘Chuxiong’)在铝胁迫下的生理响应。【方法】在酸性条件下(pH=5),将楚雄南苜蓿种子分别培养在不同铝离子(Al^(3+))质量浓度的Hogland营养液中,生长15 d后对种子萌发、根系生长、幼苗渗... 详细信息

【目的】探究楚雄南苜蓿(Medicago polymorpha L.‘Chuxiong’)在铝胁迫下的生理响应。【方法】在酸性条件下(pH=5),将楚雄南苜蓿种子分别培养在不同铝离子(Al^(3+))质量浓度的Hogland营养液中,生长15 d后对种子萌发、根系生长、幼苗渗透调节系统、丙二醛含量和活性氧系统等指标进行测量。【结果】随着Al^(3+)质量浓度的增加,楚雄南苜蓿的发芽率、发芽势、根系体积和过氧化氢酶(CAT)活性均逐渐下降,根鲜质量、根长、根系含水量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性呈先上升后下降的趋势。Al^(3+)质量浓度为500 mg/L时,楚雄南苜蓿的根系含水量以及幼苗叶片中SOD和POD活性达到最大;当Al^(3+)质量浓度达到700 mg/L时,可严重抑制楚雄南苜蓿的生长、种子的萌发以及SOD和POD活性,同时积累大量的丙二醛、可溶性糖和脯氨酸。【结论】楚雄南苜蓿具有较强的耐铝毒能力,可在Al^(3+)质量浓度低于700 mg/L的酸性土壤中推广种植。

关键词：楚雄南苜蓿铝胁迫萌发生理响应

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铝胁迫对燕麦种子萌发及幼苗生长的影响

种子 2022年第9期41卷 91-97,120页

作者：汤霞陈仕勇周青平西南民族大学青藏高原研究院四川成都610041 西南民族大学畜牧兽医学院四川成都610041

为研究铝胁迫对燕麦种子萌发及幼苗生长的影响,本试验以5个燕麦品种(“莫妮卡”“梦龙”甜燕2号“牧王”“摄政王”)为材料,在酸性环境下(pH=4.5)进行不同浓度Al^(3+)(0、2.5、5、10、20 mmol/L)胁迫处理。结果表明,Al^(3+)胁迫处理对5... 详细信息

为研究铝胁迫对燕麦种子萌发及幼苗生长的影响,本试验以5个燕麦品种(“莫妮卡”“梦龙”甜燕2号“牧王”“摄政王”)为材料,在酸性环境下(pH=4.5)进行不同浓度Al^(3+)(0、2.5、5、10、20 mmol/L)胁迫处理。结果表明,Al^(3+)胁迫处理对5个燕麦品种的萌发未产生较大影响,而对其幼苗的株高、根长、根干重、根鲜重、茎叶干重、茎叶鲜重等均有不同程度的抑制作用,且对根的抑制程度大于茎叶(p铝含量及根尖伊文思蓝摄取量随Al^(3+)浓度升高整体呈现上升趋势,变化幅度在不同品种间存在差异,达到最大值胁迫程度有所区别。通过隶属函数法综合评定,得出5个燕麦品种耐铝性依次为“摄政王”>“牧王”>“莫妮卡”>“梦龙”>甜燕2号。

关键词：燕麦铝胁迫生长指标生理指标隶属函数