近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了低硝脅迫下煙草根內(nèi)皮層木栓化增強(qiáng)從而降低質(zhì)外體途徑轉(zhuǎn)運(yùn)能力,相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生理與生物化學(xué)(Plant Physiology and Biochemistry)》上。
根內(nèi)部構(gòu)造的改變影響著植物對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收,近年來(lái),植物根內(nèi)皮層分化的關(guān)鍵作用成為關(guān)注的熱點(diǎn)。氮在根際的濃度和分布影響根系內(nèi)部結(jié)構(gòu),硝態(tài)氮是維持植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要營(yíng)養(yǎng)和信號(hào)物質(zhì)。
該研究發(fā)現(xiàn),低硝處理調(diào)節(jié)了根長(zhǎng)、根冠比、根表硝酸根流量以及硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)基因以維持煙草的氮供應(yīng)。低硝還上調(diào)了木栓質(zhì)生物合成相關(guān)基因,促進(jìn)根內(nèi)皮層木栓化向根尖推進(jìn),從而降低了煙草根質(zhì)外體途徑運(yùn)輸能力。外源施用脫落酸生物合成抑制劑氟啶酮,證實(shí)了內(nèi)源植物激素脫落酸參與了根木栓化增強(qiáng),這與脫落酸生物合成基因和降解基因的變化有關(guān)。該研究將有助于進(jìn)一步了解礦質(zhì)元素由植物根表到木質(zhì)部的徑向運(yùn)輸機(jī)理。
該研究得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、山東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。(通訊員李曉娟)