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根系修剪对枳生长及相关基因表达的影响

2021-03-04黄咏明姚京磊王志静何利刚吴黎明蒋迎春

浙江农业学报 2021年2期

黄咏明,宋 放,王 策,姚京磊,王志静,何利刚,吴黎明,蒋迎春

(湖北省农业科学院 果树茶叶研究所,湖北 武汉 430064)

根系是植物吸收水分和养分的主要器官,其功能与根系形态和生理特性相关[1]。适当抑制根系顶端优势,能改善根系形态结构和分布,提高根系整体活力和苗木成活率[2]。侧根相比主根更能充分地与土壤中的水分和矿物质营养接触[3],也更容易感知外界环境的刺激[4]。因此,侧根的多少与根系的整体活力及水分和养分的利用率密切相关[5]。主根修剪是苗木培育过程中常用的根系干扰技术[6],通常以切断主根来促进侧根的发生。例如,在葡萄[7]、桃[8]试管苗移栽时进行根系修剪可促进新根系的形成和生长。

植物根系生长发育离不开细胞的分裂与分化,而植物激素可能是整合细胞周期与根系发育的关键因子[9],其含量变化受遗传特征、栽培措施等的影响[10]。根系修剪促进侧根生长可能与根部IAA含量增加有关[11]。侧根的发育是植物激素信号途径相关的转录因子、受体蛋白及上下游基因共同作用的结果。Meng等[12]指出,IAA11、IAA13、HEMEOXYGENASE1(HOX1)、CYCLOPHILIN2(CYP2)等基因是IAA信号途径中调控水稻侧根发育的关键基因。Zhu等[13]从水稻根系中克隆了一个控制侧根发育最关键的Aux/IAA基因OsIAA11。随后,Kitomi等[14]克隆了侧根发育控制基因OsIAA13,而OsIAA13对侧根的调控可能与OsIAA11类似,可通过调控下游相关基因的表达来影响侧根的发育。Kang等[15]发现,OsCYP2功能缺失突变体Oscyp2的侧根发育存在缺陷。另外,Guo等[16]和Han等[17]分别在番茄和玉米中发现HOX1基因参与调控侧根的形成。……

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