兩種苜蓿對(duì)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(zhǎng)的主要因素之一。植物在長(zhǎng)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(guó)許多地區(qū)苜蓿生產(chǎn)的重要因素。黃花苜蓿作為我國(guó)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(duì)低磷脅迫響應(yīng)和適應(yīng)特征尚未見報(bào)道。本論文以我國(guó)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(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)方法，對(duì)比了兩種苜蓿對(duì)低磷脅迫的適應(yīng)策略。已有研究報(bào)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(duì)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(duì)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(zhǎng)的同化物減少，導(dǎo)致黃花苜蓿根系生長(zhǎng)受

3、抑制；由于蒺藜苜蓿根系分泌檸檬酸的能力相對(duì)較弱，分配到地下部的同化物主要用于根系生長(zhǎng)，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