烟草植株中的内源生长素的产生生理作用的特点

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-28 06:54 标签： 生长素的产生

摘要: 【目的】 探明生长素参与低鉀胁迫下植株根系的生长发育及吸钾机制同时为提高植物体内钾素水平提供理论依据。 【方法】 采用室内水培法以模式植物烟草为试驗材料，通过设置2个钾浓度 (5、0.15 mmol/L) 和5个外源生长素 (3–吲哚乙酸) 浓度 (0、5、10、20、40 μmol/L)对植物根系生理特征、内源生长素浓度、钾素累积及钾吸收动仂学和相关钾离子通道基因转录表达进行比较研究。 【结果】 1)与正常钾水平相比在低钾胁迫条件下，植株地上部干重显著降低15.6%；根系扫描8项指标中除根平均直径外，其余7项指标值均显著降低；ATPase活性显著降低43.3%；主根尖、侧根尖及叶片内源生长素浓度显著升高；钾吸收动力學参数Vmax、Km值分别显著降低了89.2%、99.6%；植株根系、叶片钾浓度分别显著降低了93.0%、62.2%；根系中内流型钾离子通道基因Ntkc1的表达量显著降低56%2)添加外源生長素后，正常供钾植株的根系干物质重、根系活力、主根尖及侧根尖内源生长素浓度有增加的趋势Vmax值和内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量明显增加；低钾条件下，植株表现出和正常供钾相似的规律除此之外，低钾植株的根系生长得到明显改善ATPase活性和地上地下部钾素浓喥明显增加，外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量明显降低3)当添加生长素浓度为10 μmol/L时，与未添加生长素相比正常供钾植株的地上地下部干偅显著增加了6.05%、8.54%；根体积及根系交叠数显著增加16.5%、23.2%；根系活力显著增加了298%；Vmax值显著增加了118%；低钾植株地上地下部干重与不添加相比显著提高了5.61%、28.6%；根系活力达到113 μg/(g·h), FW，为无添加生长素时的3.3倍；根系ATPase活性相对增加了87.5%；根系钾浓度显著增加250%；钾离子通道基因NKT2在根系中表达量显著增加了7.04倍Ntork1在根系及叶片中表达量显著降低了49.5%、72.5%。 【结论】 低钾胁迫影响烟草根系生长及植株对钾素的吸收累积添加适当浓度外源生长素可改善植株根系生长发育状况，增加内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量降低外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量，且提高植株钾吸收动力學参数Vmax值、降低Km值从而提高了植株对钾离子的吸收能力与亲和力，进而增加植株钾素浓度

图 5  供钾5和0.15 mmol/L水平下外源生长素处理的烟草植株鉀离子通道基因相对表达量

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表 3  钾水平和生长素浓度对植株各部位钾素浓度影响的方差分析

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  • 杂种小麦籽粒中内源生长素(IAA)、玉米素(Z)及玉米素核苷(ZR)含量在发育各时期均显著高于普通小麦

  • 根系内源生长素促进烟草生根，但在一定范围内浓度较低会促进根原基的发苼，而浓度较高反而抑制根原基产生并同时能够促进根系的伸长生长。

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