诸葛菜的喀斯特适生性的无机营养机制探讨

通过田间试验取样分析，比较了诸葛菜、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜在石灰土上的无机营养状况。结果表明：诸葛菜有极强的耐低浓度的P、K、B、Zn、Mn等的能力。对Na和Cu有拒吸作用。这种能力是诸葛菜的喀斯特适生性的机制之一。

不同植物的碳酸酐酶活力差异研究

碳酸酐酶是催化二氧化碳的可逆水合反应的一种含锌金属酶。测定不同植物、同一植物不同部位、同一植物同一部位不同时间的碳酸酐酶的活力,研究诸葛菜和油菜碳酸酐酶及其胞外酶活力的差异,初步探讨碳酸酐酶活力与植物抗干旱能力之间的关系。研究结果为诸葛菜的喀斯特适生性的研究提供依据。

植物利用碳酸氢根离子的特征分析

以构树、椿树、金银花、盐肤木等植物为材料,分析植物的碳酸酐酶活力与δ13C的关系,结果表明,碳酸酐酶的活力与δ13C值呈显著的正相关。以甘蓝型油菜、诸葛菜、构树、桑树为实验材料,通过测定植物叶片稳定碳同位素组成以及光合速率来获得植物利用碳酸氢根离子的信息,结果表明,构树和诸葛菜碳酸氢根离子的利用能力明显地大于桑树和甘蓝型油菜。以构树、芥菜型油菜和诸葛菜叶片为实验材料,研究了它们的碳酸酐酶活力与δ13C的变异性,结果表明,构树和诸葛菜叶片的δ13C值具有较大的变异性。植物对碳酸氢根离子的利用能力的大小与碳酸酐酶活力以及植物的喀斯特适生性有关,植物能交替利用碳酸氢根离子作无机碳源。

缺锌和HCO3^-处理对诸葛菜和油菜有机酸特征的影响

以诸葛菜和油菜为材料,水培环境下设置4个不同的缺锌和碳酸氢根离子胁迫处理,分别为+Zn0(含Zn且不加HCO3-的处理组),+Zn10(含Zn且加10 mmol·L-1HCO3-的处理组),-Zn0(缺Zn且不加HCO3-的处理组)和-Zn10(缺Zn且加10 mmol·L-1HCO3-的处理组),利用离子色谱法分析了4个处理的两种植物幼苗器官(根、茎、叶)及根系分泌物中的有机酸特征。结果表明:(1)高浓度碳酸氢根离子处理显著增加了两种植物器官及根系分泌的有机酸总量,尤其是在缺锌和高浓度碳酸氢根离子双重胁迫下(-Zn10处理),诸葛菜器官和根系分泌的有机酸比油菜更敏感,草酸、柠檬酸和苹果酸是诸葛菜器官和根系分泌物中的优势酸,这三种有机酸的含量分别占其有机酸总量的75%及以上;(2)叶片是两种植物有机酸产生的主要器官,有机酸的含量和分配比例从地上部分(叶和茎)到地下部分(根)减少;(3)两种植物器官和根系分泌物中的有机酸变化趋势一致,叶片中有机酸主要来源于暗呼吸过程和光呼吸过程,其他器官和根系分泌物中的有机酸主要来源于暗呼吸过程;(4)诸葛菜对缺锌和高浓度碳酸氢根离子的适应能力强于油菜,为诸葛菜的喀斯特适生性和低锌和高浓度碳酸氢根离子环境(如喀斯特环境)的生态修复提供了理论依据。