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磷缓解油茶铝胁迫的叶片生理响应

2021-07-30渠心静张宸辉陈隆升

中南林业科技大学学报 2021年7期

渠心静,陈 铭,廖 皎,张宸辉,陈隆升,袁 军

(1.中南林业科技大学,经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,湖南 长沙 410004;2.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)

铝是地壳中含量最丰富的金属元素,在土壤中主要以植物不可利用的铝氧化物和铝硅酸盐化合物存在[1],然而,在pH 值低于5.5 的酸性土壤中,难溶态铝大量溶出为Al3+,Al(OH)2+和Al(OH)2+等生物活性形态,对植物的生长产生毒害作用[1]。研究发现,铝胁迫首先抑制根系伸长,引起根系损伤,过多的Al3+还会抑制植株对钾、钙、镁等养分元素的吸收和转运,从而影响植物的正常代谢和细胞结构的稳定性[2]。长期的铝胁迫还会破坏叶绿体被膜,降低叶绿体光转化效率,抑制植物的光合作用和碳水化合物的合成[3]。此外,铝胁迫还会引起抗氧化应答异常,Mukhopadyay 等[3]就发现茶树在铝胁迫下其叶片超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性被抑制,导致活性氧(ROS)累积。磷是植物生长所必需的大量元素,参与核酸、磷脂、ATP 等大分子物质的合成[4]。然而,酸性土壤中磷易被铁、铝等固定,导致土壤有效磷含量极低,对植株生长、碳水化合物合成、有机酸、氨基酸等代谢产生重要影响[5]。酸性土壤中同时存在的低磷和高铝胁迫严重影响作物的生产和增产[6],研究表明低磷和铝胁迫对植物生长的抑制呈正协同效应。因此,磷添加被认为是缓解铝胁迫的一个重要手段,Sun等[7]研究表明磷的添加能够降低植株的铝累积,提高磷的吸收并向地上部转运;……

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