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褪黑素通过调控根系形态生理特性增强大豆幼苗对抗低磷胁迫的能力
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作者 吴天一 贝世俊 +6 位作者 褚霈宇 吴耀坤 贾鸿昌 朱嘉宇 商晓寒 王孟雪 金喜军 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第4期718-729,共12页
【目的】从根系形态和生理特征的角度,研究褪黑素提高大豆幼苗抗低磷胁迫的途径。【方法】采用1片复叶期的大豆幼苗为材料进行砂培试验。在营养液中设置两个磷水平:0.5 mmol/L(正常磷对照,CK)和0.05 mmol/L(低磷胁迫,P0.05),并在磷胁迫... 【目的】从根系形态和生理特征的角度,研究褪黑素提高大豆幼苗抗低磷胁迫的途径。【方法】采用1片复叶期的大豆幼苗为材料进行砂培试验。在营养液中设置两个磷水平:0.5 mmol/L(正常磷对照,CK)和0.05 mmol/L(低磷胁迫,P0.05),并在磷胁迫下增设淋浇100μmol/L褪黑素处理(P0.05+M)。在褪黑素处理后的0、5、10、15和20天,破坏性取大豆幼苗地上部(植株)和根部样品,调查与大豆幼苗根系和地上部生长相关的形态和生理指标,分析褪黑素与各指标之间的关系。【结果】与CK相比,P0.05处理显著抑制了大豆幼苗和根系生长。与P0.05处理相比,第5、10、15和20天,P0.05+M处理大豆根系谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸−草酰乙酸转移酶(GOT)、谷氨酸−丙酮酸转氨酶(GPT)活性、可溶性蛋白、游离氨基酸含量平均提高10.63%、4.3%、4.8%、13.73%、6.18%、7.05%、5.23%,而铵态氮、硝态氮含量分别降低了9.7%、5.41%。褪黑素处理后第10和20天,P0.05+M处理大豆根长、根体积、根瘤数、根表面积、平均直径、根尖数、根系活力较P0.05处理分别平均提高了4.59%、27.51%、12.67%、7.27%、3.57%、22.23%、11%;叶、茎、根以及全株的氮素积累量分别平均提高了108.37%、201.82%、58.93%、87.38%,磷素积累量则分别平均提高了62.69%、63.24%、55.84%、59.96%;叶片Chla、Chlb、Chl(a+b)、Car含量分别平均提高了13.02%、23.02%、15.66%、29.59%,气体交换参数Pn、Gs、Ci、Tr分别平均提高了16.64%、10.4%、3.2%、13.04%;株高、茎粗、叶面积、节数、叶干重、茎干重、根干重、全株干物质积累量分别平均提高了22.88%、17.09%、62.07%、20.97%、52.43%、25.6%、33.93%、38.58%。Mantel检测结果显示,大部分根系形态和生理指标之间,以及它们与大豆植株地上部形态、干物质积累、氮和磷素积累量间呈显著正相关关系。随机森林分析进一步明确了根系硝态氮含量、谷氨酸−丙酮酸转氨酶活性、根表面积和铵态氮含量是决定低磷胁迫下大豆幼苗生长速率的4个关键指标。【结论】根系硝态氮含量、谷氨酸−丙酮酸转氨酶活性、根表面积和铵态氮含量是决定低磷胁迫下大豆幼苗生长速率的4个关键指标。磷胁迫严重抑制了大豆幼苗根系的生长发育和生理代谢。淋浇褪黑素显著提高了根表面积及根系谷氨酸-丙酮酸转氨酶(GPT)活性,促进了根系中硝态氮和铵态氮向上转移,进而促进了大豆根系和全株的氮、磷积累,提高了光合效率,最终提升了大豆幼苗对低磷胁迫的抗性。 展开更多
关键词 大豆 低磷胁迫 褪黑素 根系形态和生理 幼苗生长
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间套作体系土壤磷素吸收优势和机理研究进展 被引量：10
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作者 夏海勇 李隆 张正 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-6,共6页
利用间套作农业生态工程种植技术可以充分挖掘土壤累积态磷素,减少农田磷肥投入,对于维持磷素资源和土壤肥力的可持续性,防控农田面源污染,具有重要的现实意义。系统总结了间套作体系对土壤磷素的挖掘利用优势,从间套作体系的根系形态... 利用间套作农业生态工程种植技术可以充分挖掘土壤累积态磷素,减少农田磷肥投入,对于维持磷素资源和土壤肥力的可持续性,防控农田面源污染,具有重要的现实意义。系统总结了间套作体系对土壤磷素的挖掘利用优势,从间套作体系的根系形态、分布特征、根系分泌物、根系活性和根间菌丝桥角度并结合生态位互补和种间促进作用的原理分析了磷素吸收优势的机理。指出了此项研究存在的问题,对今后的研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 间套作 磷 根系形态和生理 生态位互补 种间促进
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