Plants-Basel国际竹藤中心：毛竹可能通过根茎共享水分响应异质性水分胁迫-自主发布-资讯-生物在线

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基本信息
主题：毛竹可能通过根茎共享水分响应异质性水分胁迫

期刊：Plants-Basel

影响因子：2.762

研究使用平台：NMT水旱胁迫创新科研平台

标题：Effects of Rhizome Integration on the Water Physiology of Phyllostachys edulisClones under Heterogeneous Water Stress

作者：国际竹藤中心蔡春菊、范少辉、景雄

检测离子/分子指标

Ca²⁺、NH₄⁺、NO₃^-

检测样品

毛竹（根冠、根茎、叶肉组织）

中文摘要（谷歌机翻）

水对植物的生长发育至关重要。在异质环境缺水条件下，根茎克隆植物的生理整合触发一系列生理级联反应，诱导信号和生理反应。毛竹（Phyllostachys eduli）根茎连接着相关的克隆分株，在这种生理整合中具有重要意义。这种意义归因于异质水分条件下克隆分株维管束中水分和养分的共享。然而，异质水分胁迫下生理整合的生理特征仍不清楚。为了研究这些生理特性，特别是第二信使Ca²⁺信号特性、长距离激素信号分子、抗氧化酶活性、渗透调节物质和氮代谢，本研究比较了具有连接（允许整合）的分株和断根（不允许整合）的分株。激光共聚焦显微镜也观察到根茎的维管束结构。总体而言，本研究结果提示，在异质缺水条件下，相互连通的毛竹根茎能够增强其对干旱胁迫的响应生理功能。这些生理指标的测定变化有助于通过根状茎的相互连通来提高无性系分株的干旱适应能力。

离子/分子流实验处理方法

土壤相对含水量（RWC=25±5%，80±5%）与根茎处理（连接，断开）两个水平，共产生4个不同处理（SC、SD、NC、ND），选用三年龄毛竹进行试验。

C：连接

D：断开

N：正常水处理

S：干旱处理

离子/分子流实验结果

用非损伤微测技术(NMT)检测了根冠、叶肉横切面和根茎横切面中Ca²⁺的流速，其流速规律如图1所示。差异显著性分析表明，无性系分株ND和SD在根冠、根茎横切面和叶肉横切面上的Ca²⁺流速存在显著性差异（P<0.05），说明SD的根冠对Ca²⁺的吸收能力强于ND。然而，在异质性水分条件下，NC和SC的根冠和叶肉横切面上的Ca²⁺流速没有显著差异。

如图1c所示，NC和SC的根茎中的Ca²⁺振幅小于ND和SD的根茎中的Ca²⁺振幅。通过比较这四种处理发现，NC中Ca²⁺流速的振幅是四种处理中最小的，并且Ca²⁺振幅的大小排序为NC。但是，此规律不适用于其他被测的植物器官，如根冠和叶肉（图3c）。

图1. 异质性水分胁迫下根茎对克隆分株不同器官Ca²⁺流速的影响

植物根部吸收NH₄⁺和NO₃^-经由维管组织被输送到地上器官，然后氮的吸收可用于在各种植物器官中物质的合成。叶片中的氮代谢与叶绿素、蛋白质、游离氨基酸浓度和光合氮利用效率密切相关。

图2表明，在不同处理下，叶片对NH₄⁺和NO₃^-的吸收呈拮抗趋势。与其他处理相比，SD叶的NH₄⁺外排速率最小，即干旱胁迫下SD叶片对NH₄⁺的代谢利用率提高，NO₃^-代谢吸收趋势与相同处理下NH₄⁺的吸收趋势相反。

从NH₄⁺和NO₃^-的吸收流速来看，SC叶片和NC叶片中的NH₄⁺和NO₃^-流速无明显差异，而根茎被切断的SD叶片和ND叶片中的NH₄⁺和NO₃^-差异较大。

图2.异质性水分胁迫下根茎连接或断开后对叶片NH₄⁺和NO₃^-流速的影响

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