兩種苜蓿對低磷脅迫的響應(yīng)和生理適應(yīng)機(jī)制.pdf

1、土壤有效磷低是限制植物生長的主要因素之一。植物在長期的進(jìn)化過程中，形成了多種適應(yīng)低磷脅迫的策略，主要包括根系形態(tài)改變，根系分泌有機(jī)酸、質(zhì)子和酸性磷酸酶，以及磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性的增加。苜蓿為喜磷植物，土壤有效磷缺乏是制約我國許多地區(qū)苜蓿生產(chǎn)的重要因素。黃花苜蓿作為我國重要的優(yōu)良豆科牧草，具有耐低溫、干旱和鹽堿的特性，但黃花苜蓿對低磷脅迫響應(yīng)和適應(yīng)特征尚未見報道。本論文以我國北方的重要豆科牧草黃花苜蓿和豆科模式植物蒺藜苜蓿為實(shí)驗(yàn)材料，采用砂培和

2、營養(yǎng)液培養(yǎng)方法，對比了兩種苜蓿對低磷脅迫的適應(yīng)策略。已有研究報道“脅迫激素”乙烯與低磷脅迫密切相關(guān)。因此，本研究進(jìn)一步探討了乙烯在低磷脅迫誘導(dǎo)根系有機(jī)酸分泌中的作用。主要研究結(jié)果如下：
　　1．黃花苜蓿和蒺藜苜蓿對低磷脅迫的適應(yīng)策略不同。低磷脅迫下，黃花苜蓿主要通過根系大量分泌檸檬酸和增強(qiáng)根際酸化能力，活化根際難溶態(tài)磷來提高對磷的吸收。由于根系有機(jī)酸的大量分泌，使碳水化合物流失，所以用于根系生長的同化物減少，導(dǎo)致黃花苜蓿根系生長受

3、抑制；由于蒺藜苜蓿根系分泌檸檬酸的能力相對較弱，分配到地下部的同化物主要用于根系生長，維持較大的磷吸收面積，從而有利于其適應(yīng)低磷脅迫。
　　2．低磷處理誘導(dǎo)蒺藜苜蓿根系合成大量乙烯。乙烯合成前體ACC顯著增加了蒺藜苜蓿根系檸檬酸分泌。但乙烯合成抑制劑（AVG和CoCl2）不能抑制低磷誘導(dǎo)的檸檬酸分泌增加。乙烯不敏感突變體sickle在低磷處理下根系分泌檸檬酸量顯著增加，這與蒺藜苜蓿野生型的表現(xiàn)相同。這些結(jié)果表明，乙烯可能與蒺藜苜蓿