油菜素内酯基因BAS1根系表达载体的构建及烟草的遗传转化

为使油菜素内酯基因BAS1在根系特异表达。首先构建含有根系启动子Tob RB7的根系表达载体p CAMBIA2301-RB7-rbc。再将获得的油菜素内酯失活基因BAS1与其整合,得到BAS1基因的根系特异表达载体p CAMBIA2301-RB7-BAS1-rbc,通过农杆菌侵染转入烟草。经PCR和RT-PCR验证,目的基因BAS1已成功转入烟草,并在根系表达,转基因植株中根系油菜素内酯受体激酶基因BRI1的表达受到影响。

黄土塬区施肥模式对大豆根系形态构建及产量形成的调控作用

为通过黄土塬区大豆施肥模式革新,探明旱地大豆根系形态构建、生物量分配与产量形成的关系,以实现黄土丘陵旱区大豆优质、高产、高效栽培,本研究以汾豆78为材料,设置CK(露地,N-30 kg·hm^(-2))、N(覆膜,N-30 kg·hm^(-2))、NPK(覆膜,N-60 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-30 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2))、2NPK(覆膜,N-90 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-45 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2))、NPK-O(覆膜,N-90 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-45 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2);有机营养土-2.5 t·hm^(-2))、NPK-B(覆膜,N-60 kg·hm^(-2);P_(2)O_(5)-30 kg·hm^(-2);K_(2)O-30 kg·hm^(-2);微生物菌肥-10 kg·hm^(-2))6个处理,采用随机区组试验设计,分析不同肥料配比处理下大豆根冠发育和产量形成的关联机制。结果表明:(1)化肥优化处理下大豆产量平均增加27.4%,NPK-O处理产量显著增加53.3%,NPK-B处理增产11.1%,连续化学肥料配施造成2.1%左右的产量损失;(2)NPK-O和NPK-B处理收获指数显著提升7.0%~22.2%,根冠比降低3.3%~14.1%,有效预防根系冗余生长,促进籽粒碳水化合物高效积累;(3)NPK-O和NPK-B处理高效协调根系形态构建,降低根系干物质无效积累,根系表面积密度和根长密度分别显著增加17.7%~21.6%和30.7%~36.7%,优化根系空间布局,激发根系功能,为增产增效建立合理可靠的生物基础。总之,配施生物菌肥和有机肥可以通过调控根系细化分化能力和延伸生长,提高大豆环境适应性和根系水肥获取能力,优化根冠生物量积累与分配,实现大豆稳增产,具有良好的农业生态经济效益。

杨树苗根系特性及根际土壤微生物多样性对施用味精废浆的响应

[目的]探讨味精废浆有机肥对杨树根系特性及根际土壤微生物多样性的作用效果,为杨树苗的培育和造林以及味精废浆有机肥的推广应用提供理论依据和技术指导。[方法]以一年生欧美I-107杨树苗为试材,通过盆栽模拟方式,研究CK(不施肥)、CF(单施化肥)、CM(味精废浆)和CM+CF(味精废浆和化肥各提供50%的氮)等处理对杨树苗根系构建水平、根系吸收面积、根际土壤微生物多样性指数及地径、苗高生长的影响。[结果]施用味精废浆显著促进了杨树苗根系的生长,尤其增加了毛细根的数量及在根体系中的比例。同CF相比,CM+CF处理显著增加了根系的总吸收面积和活跃吸收面积,增幅分别为76.39%和121.48%;同时,CM+CF处理的微生物多样性指数达最高值,并显著高于其它处理。此外,该处理还明显促进了杨树苗地径、苗高的生长,其中地径分别较CK,CF和CM处理显著提高45.30%,22.62%和10.78%,苗高分别显著提高42.21%,20.65%和11.46%。[结论]味精废浆有机肥与化肥配施有助于改善杨树苗根系特性,并提高根际土壤微生物多样性指数,进而促进杨树苗生长。

蚯蚓粪对豇豆根际土壤生物学特征及微生物活性的影响

通过大田试验,研究CK(对照,不施肥)、CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)和VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)处理对豇豆根际土壤微生物数量、微生物量碳、根系分级、根系分泌物、微生物呼吸及代谢熵的影响。结果表明:与CF处理相比,VC+CF处理显著增加了根际土壤微生物数量与微生物量碳,其中细菌数分别较CK,CF和VC处理增加124.13%,70.48%和17.83%。施用蚯蚓粪明显促进了豇豆根系的生长,尤其增加了毛细根的数量及在根体系中的比例。同时,VC+CF处理还显著提高了根际土壤中根系分泌物含量,并增强了土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中,土壤微生物呼吸分别比CK,CF和VC处理增加64.91%,36.23%和16.05%,而代谢熵分别下降10.85%,9.06%和5.32%。与VC+CF处理相比,VC处理对豇豆根际土壤微域的影响较小。综上,施用蚯蚓粪相比单施化肥能明显改善豇豆根际土壤的微生态环境,且能显著增强土壤微生物活性,尤以蚯蚓粪与化肥配施的效果更优。

土壤石砾含量变化对根系及植物生长的影响研究进展

石砾与细土的相互作用决定着土壤骨架结构,并对土壤和植物性能产生重要影响.综述石砾含量对植物及根系生长的影响,并探索含石土、植物根系及植物生长之间的因果关系,为含石土-植物互作关系的深入研究提供理论框架.石砾含量通过改变土壤理化性质,进而影响根系及植物的生长和生理机能.石砾的存在有利于孔隙及裂缝形成,缝隙使根系向土层更深处延伸,这对土层贫瘠地区的植物株高及生物量增长有益.在干旱地区,土壤有效含水量随石砾增加而减少,植物的生长发育受到抑制.对于大多数生态系统,适度的石砾含量能提升植物的光合能力,促进植物株高生长及生物量积累,过高的石砾导致土壤资源缺乏使植物生长受限.植物对石砾含量变化的响应是有种特异性的,即不同物种的响应不同.由于土壤-石砾-植物体系的复杂性,植物受石砾含量影响的过程及机理仍缺乏认知;因此,以石砾含量为核心的土壤结构变化对植物的影响及反馈对比研究,将是生态系统过程与功能研究领域的重要内容之一.(图2参73)