array(2) { ["lab"]=> string(3) "814" ["research"]=> string(4) "1572" } 箭竹对环境胁迫的生理生态响应及其磷素调节机制 - 探索农林生态系统奥秘 | LabXing

箭竹对环境胁迫的生理生态响应及其磷素调节机制

(1)箭竹在受旱和复水后可以通过调节碳氮代谢水平,提高了植株细胞渗透势,从而减轻胁迫伤害:长期中度或重度干旱胁迫均可通过气孔限制和代谢损伤共同抑制最大净光合速率(Pmax),但复水可改善此负效应。同时,贮存淀粉水解引起的可溶性糖的增加仅在长期重度干旱胁迫下起渗透保护作用,而蔗糖发挥作用较小。复水能够使碳代谢水平达到平衡状态。无论在干旱还是复水阶段,干旱诱导的氮代谢加剧形成更多氨基酸起着重要的渗透调节作用,且促进了植株的生长(Liu et al., 2015, Trees-Structure and Function)。此外,箭竹的不同新老器官具有各自但整体协同的碳氮应对策略,以更好地适应不同程度的干旱胁迫,确保其在整个植株水平上的正常生长(Liu et al., 2014, Journal of Plant Growth Regulation)。

(2)施磷可扩大箭竹对水分的可塑性范围,缓解干旱对其造成的伤害,表现出更好的耐性:植物的生长、形态和生理特性都受土壤水分和施磷的影响,但总体上这些特征对水分和施磷的交互作用响应很小或可以忽略,表现在解释总数据变异不到10%。施磷对干旱胁迫下青川箭竹植株的相对生长速率(RGR)的影响主要与生理调节相关,而并不受生物量分配差异的影响。在正常水分条件下,施磷维持了光合碳和氮代谢的平衡,但改变了氮相关物质的比例。在干旱胁迫条件下,施磷提高了光合能力,且通过减缓碳氮代谢水平延长植物生长(Liu et al., 2015, Plant Physiology and Biochemistry)。

(3)箭竹能够高效地激活其光保护过程以应对干旱胁迫带来的损伤,从而在干旱缓解后加速其光合效能的恢复:干旱胁迫下调了光化学活性,增强了非结构性热耗散能力。降低的光合碳还原的电子流(JPCR)的分配比例可以由水水循环驱动的依赖于O2的交替电子流(JO2-dependent)来补偿,特别是在中度干旱胁迫期间。同时,组织和细胞水平的抗氧化防御系统也被激活。干旱胁迫下光呼吸碳氧化的电子流(JPCO)的降低说明光呼吸并未起到有效耗散过剩激发能的作用。复水后提高了受胁迫植株的光化学活性。复水能够快速恢复中度干旱胁迫植株所受活性氧(ROS)的氧化伤害,且通过继续维持高的热耗散和抗氧化物质含量来缓解重度干旱胁迫植株的损害。因此,青川箭竹似乎可以抵抗长期的中度和重度干旱条件并得以生存(Liu et al., 2014, Russian Journal of Plant Physiology; Liu et al., 2017, Functional Plant Biology; Liu et al., 2017, Frontiers in Plant Science)。

(4)施磷对不同光保护机制的重新调控可使受旱箭竹维持较高的光合活性:无论施磷与否,干旱胁迫均降低了光化学活性,提高了热耗散能力,激活了抗氧化防御机制,进而保护光合器官。与此同时,施磷整体上对正常浇水植株的生理生化相关特性影响较小。然而,施磷提高了受旱植株的光化学活性,下调了非光化学碎灭(NPQ)的激发能耗散机制和抗氧化酶活性,但是促进了抗氧化物质的独立解毒功能,减少了ROS的积累,减轻植物细胞所受的氧化伤害。施磷可在一定程度上促进不同水分处理植株的水水循环过程作为重要的电子库(Liu et al., 2017, Plant Physiology and Biochemistry)。

创建: Aug 09, 2021 | 14:55