铝毒对不同耐铝性大麦品种初生根的影响差异
2018-07-05潘伟槐潘建伟寿建昕郭天荣莫亿伟
浙江大学学报(农业与生命科学版) 2018年3期
关键词:植物
潘伟槐,潘建伟,寿建昕,郭天荣,莫亿伟
(1.绍兴文理学院生命科学学院,浙江绍兴312000;2.兰州大学生命科学学院,兰州730000)
由于植物营固着生活,在整个生命周期中,植物体不得不忍受和应对各种各样的环境胁迫,如高温、低温、干旱、水涝、高盐、酸、各类金属离子等,其中铝毒是酸性土壤中阻碍植物生长发育的主要影响因子。铝(Al)是地壳中含量最丰富的第3大元素[1-2],是许多土壤矿物的主要成分。在大多数条件下,土壤中的Al以固体形式存在,如Al(OH)3或黏土矿物[1],对植物细胞无毒性[3]。在酸性条件下(pH<5),土壤中Al的溶解度会大大增加,产生对植物细胞有毒害作用的离子态Al3+,其在微摩尔级浓度下就可抑制植物根的生长,造成植物生理和代谢功能紊乱[2-3]。目前,已知世界上30%~40%的可耕地土壤和大约70%的潜在耕地为酸性土壤(pH≤5.5)[4-6],且化肥的过度使用和酸雨进一步加剧了植物铝毒[2]。在这些酸性土壤中,铝毒是限制农作物生长发育和产量性状的主要影响因子[2,5,7],因此,深入开展植物铝毒及其耐铝机制研究具有现实指导意义。
当Al以有毒的形式被作物根系吸收后,会干扰根尖细胞分裂,导致初生根和次生根的生长均被抑制[8]。不同物种、不同基因型之间的耐铝性存在很大差异[9]。目前,有关植物耐铝机制研究的报道较多[1-3,5,9],普遍认为植物耐铝性主要通过外部排斥和内部耐受2种机制来实现,但不同物种的耐铝机制也不完全相同[3,5]。大麦(Hordeum vulgare L.)是铝毒敏感作物[10-14],研究大麦铝毒和耐铝机制对培育耐铝作物品种、提高作物产量与品质均具有重要的参考价值。……
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