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二、淹水环境可激发大量的不定根

来源:那花园
】 2012-01-26 00:00
[摘要]二、淹水环境可激发大量的不定根 陆生植物在受到外界水淹或涝渍胁迫时,会在植株的根茎部位或地上茎干上形成大量的不定根根系,不管是农作物的玉米、小麦、芝麻、番茄、棉花等还是木本植物的榕树、红树林都具有这种器官的自我修复与代谢的平衡能力。所以说不
二、淹水环境可激发大量的不定根      陆生植物在受到外界水淹或涝渍胁迫时,会在植株的根茎部位或地上茎干上形成大量的不定根根系,不管是农作物的玉米、小麦、芝麻、番茄、棉花等还是木本植物的榕树、红树林都具有这种器官的自我修复与代谢的平衡能力。所以说不定根根系它也是一种抵御环境胁迫的一种抗逆根系。如受淹的植物在水气交界的部位会长出大量的不定根根系,这种根系对于受淹根伤害或死亡根修复起到了生理平衡与器官互补的作用。它的生理功能除了对受伤根的吸收水份与营养实现生理补偿外,更重要能为受淹根正常呼吸作用的建立与恢复起到了极为关键的作用。原来的陆生的初生根或定根根系在淹水环境下,启动了无氧呼吸的糖解解与相关的发酵代谢外,还能为根系从水气交界的富氧层中汲取更多的氧气,为高能荷的维持提供了生理组织基础,也为新生根系通气组织的形成创造了组织生理基础。只有这种新生的不定根根系才有活跃的细胞基础,只有发达的薄壁组织才能启动与形成更多与厌氧相关的基因与同工酶激活与新生。这对于受淹后的植株维持正常代谢与生存策略来说具有实际意义。

     在大量不定根形成时,受淹环境是与不定根原基形成相关的最主要环境信号,在受淹环境下,组织处于厌氧条件下,使相关厌氧多肽形成及基因启动,使内源激素建立新的平衡,如乙烯信号激素的大量形成,IAA生长素的协同相互作用,地上部份生长的减缓抑制,这些都对不定根的形成,提供了激素物质信号基础。在淹水的诱导苗床内,根系的生长处于激活状态,不定根的发育快速而高效,使根比重与根冠比得以大幅度的提高,这种不定根快速形成的机制也是植物快速逃避缺氧环境的生存策略,经科研实践观察表明,在淹水缺氧环境下,不定根的形成发育大大快于正常氧或富氧的环境,这可能与厌氧环境下特化的生理机制有关。如POD这种与生根基因启动密切相关酶的聚增有关,也与乙烯的信号诱导有关。同时地上部分因气孔关闭生长减缓使植株的源库关系重置,让更多的营养汇流于根茎部位,为不定根的快速发育提供了营养基础。同时淹水环境使根的数量与比根重大大地提高,这也是为了适应低氧代谢的需要。通过比根重的提高来增加对水份营养及氧气的吸收表面积,通过放射爆炸式不定根根系的建立实现了营养输送的最简捷最快速化,使其用于根系生存维持与吸收耗能处于最省化节能化。

     这种因受淹而激发大量不定根形成的机制在水稻的栽培上已被运用,也被作为水陆交界或沼泽植物的一种生存策略。

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