硼調(diào)控豌豆根尖不同根區(qū)pH變化緩解鋁毒的作用.pdf

1、鋁毒是酸性土壤中限制作物生長的重要障礙因子，且已有大量的研究表明硼可以緩解鋁毒，但由于硼鋁作用的復(fù)雜性，硼緩解鋁毒的機理還不是很清楚。根尖是對鋁毒和缺硼最敏感的區(qū)域，硼是否通過調(diào)節(jié)不同根區(qū)pH而影響鋁的累積及毒害作用？本文以中豌六號作為實驗材料，研究硼在不同根區(qū)對鋁毒的緩解作用以及與氧化脅迫的關(guān)系、硼鋁對不同根區(qū)pH的調(diào)控、硼鋁對根際酸化的影響以及與質(zhì)膜H+-ATPase的關(guān)系。主要研究內(nèi)容包括：
　?、排鹪诓煌鶇^(qū)對鋁毒的緩解作

2、用的差異。加硼對根尖分生區(qū)和過渡區(qū)的鋁毒緩解作用比較顯著，表現(xiàn)在加硼顯著減少鋁在過渡區(qū)的累積，緩解鋁對根伸長的抑制作用，提高根尖分生區(qū)和過渡區(qū)的根活性，減少胼胝質(zhì)的形成，而對伸長區(qū)和成熟區(qū)的鋁毒害沒有明顯的緩解作用。
　?、婆鹁徑怃X毒與氧化脅迫的關(guān)系。ROS的產(chǎn)生隨著鋁濃度的增加而增多，然而MDA的產(chǎn)生卻相反，鋁處理引起分生區(qū)MDA增加，但隨著鋁濃度的增加MDA卻下降，表明ROS和MDA的產(chǎn)生并沒有正相關(guān)關(guān)系，且硼和鋁對ROS和M

3、DA產(chǎn)生的作用區(qū)域不同。15μmol/LA1脅迫下，硼抑制鋁脅迫引起的根尖分生區(qū)ROS的產(chǎn)生，從而緩解鋁毒，但是硼加重過渡區(qū)氧化脅迫的原因有待進一步研究。
　?、桥痄X對不同根區(qū)pH的調(diào)控。根尖不同根區(qū)根際的pH差異較大，表現(xiàn)為分生區(qū)和過渡區(qū)的pH顯著高于伸長區(qū)和成熟區(qū)，不同根區(qū)質(zhì)外體pH的染色結(jié)果表明分生區(qū)和過渡區(qū)質(zhì)外體pH顯著高于伸長區(qū)和成熟區(qū)，且加硼促進過渡區(qū)質(zhì)外體堿性化;硼鋁在過渡區(qū)和伸長區(qū)對根表pH的調(diào)控不同，硼促進過渡區(qū)

4、質(zhì)子內(nèi)流，維持過渡區(qū)的堿性化，提高根表pH;鋁抑制質(zhì)子內(nèi)流，主要調(diào)控伸長區(qū)pH，硼在短期鋁脅迫下維持過渡區(qū)堿性化，從而緩解鋁毒。
　　⑷硼鋁對根際酸化的影響及與質(zhì)膜H+-ATPase的關(guān)系。缺硼促進根際酸化，加硼抑制根際酸化，且硼對根際酸化的調(diào)控具有時空差異性，表現(xiàn)為硼處理不同時間，酸化的主要根區(qū)不同;加鋁也抑制酸化，且在加硼條件下鋁對根際酸化的抑制作用更顯著。在瓊脂培養(yǎng)基中加入質(zhì)膜H+-ATPase的專一性抑制劑釩酸鈉(VA)以

5、后，豌豆根際酸化被抑制，在硼和鋁存在下，釩酸鈉對根際酸化的抑制作用更顯著，表明根際酸化是由質(zhì)膜H+-ATPase引起的，且硼鋁作用于質(zhì)膜H+-ATPase。微電極測定結(jié)果表明，伸長區(qū)的酸化直接受到質(zhì)膜H+-ATPase的調(diào)控，缺硼條件下FC對質(zhì)膜H+-ATPase的促進作用更大，加硼后VA對酶的抑制作用更大，加鋁以后根際酸化被抑制，在加硼條件下鋁對質(zhì)膜H+-ATPase的抑制作用更強;質(zhì)膜H+-ATPase也參與過渡區(qū)的堿性化調(diào)節(jié)，在過