毛梦雪,朱 峰

在自然界中,植物根系在生长过程中不断被动或主动地向根际释放多种生物化学物质,这些化合物被称为根系分泌物[1]。根系分泌物包括低分子量的初级代谢产物(如糖和氨基酸)、次级代谢产物(如类黄酮)以及高分子量化合物(如黏液和蛋白质)[2]。当土壤溶液和根细胞之间存在渗透性差异时,植物根系会通过扩散渗出低分子化合物、运用离子通道分泌碳水化合物以及利用囊泡转运高分子化合物等方式被动分泌根系分泌物[1]。同时,植物也可以根据其自身营养状况,通过控制有机营养物质的合成和利用过程或者通过表达和调节外流载体的方式主动分泌根系分泌物[3]。根系分泌物的种类和数量受多种因素影响和制约,包括植物种类、基因型、生长发育阶段以及逆境胁迫、养分或水分的有效性、土壤盐分或温度等生物、非生物条件会改变根系分泌物的组成,而根系分泌物也可以诱导植物与根际生物群(包括细菌、真菌、线虫以及昆虫)之间产生正向或负向的相互作用[4-7]。总之,根系分泌物是植物根系与土壤之间进行信息交流和能量传递的主要媒介,在调节与获取营养物质、吸引或排斥某些微生物物种以及缓解环境胁迫中起着关键作用[8-9]。

在整个生命周期中,植物受到许多不同的生物与非生物胁迫挑战,对其关键生理过程和生化机制产生不利影响,导致全球农作物产量的严重损失。植物根系的分泌作用是……