根系分泌物的作用及影響因素

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1、24-29草業(yè)科學26卷9期9/2009PRATACULTURALSCIENCEVol.26.No.9根系分泌物的作用及影響因素吳彩霞,傅華(蘭州大學草地農(nóng)業(yè)科技學院,甘肅蘭州730020)摘要:綜述了根系分泌物的組成成分、作用和植物種類、養(yǎng)分脅迫、根際微生物等對植物根系分泌物種類和數(shù)量的影響。在逆境脅迫條件下,植物根系分泌物數(shù)量一般都明顯增多,它可以緩解植物在養(yǎng)分缺乏或金屬毒害條件下的生長狀態(tài);有些植物根系分泌物中的某些酚酸類物質(zhì),濃度較高時,會對其他植物甚至自身造成毒害作用,抑制植物的生長發(fā)育。深入研究根系分泌物產(chǎn)生的機理及其生理生態(tài)效應(yīng),將有助于進一步了解植物根-土壤界面進行的

2、生理生化過程及其調(diào)控的機制。關(guān)鍵詞:根系分泌物;養(yǎng)分脅迫;環(huán)境因素中圖分類號:Q944.68文獻標識碼:A文章編號:1001-0629(2009)09-0024-06＊根系分泌物指在植物生長過程中,由根系的不泌物的性質(zhì),不能從產(chǎn)生機理方面定義根系分泌同部位分泌或溢泌一些無機離子和有機化合物的物,因此沒有被普遍接受?；诟挡粌H可以分[1]統(tǒng)稱。早在20世紀50年代,Rovira等對根土泌分泌物,還可以對其進行重新吸收這一現(xiàn)象,[2][6]界面根系分泌物做了系統(tǒng)研究,切爾諾布里維Schwenke等于1992年提出了一個全新的概卡研究了植物根系分泌物的生物學作用,揭示了念———雙向滲透調(diào)

3、節(jié)模型,他們從根系分泌物的[1]其在植物間作中的作用。直到70年代,隨著微產(chǎn)生機理上對這一概念進行了闡述,在理論上能生物學、植物學、土壤學、分子生物學等學科研究很好地符合根系分泌物的定義,但脫離了自然環(huán)技術(shù)及檢測手段的不斷改進,根系分泌物的研究境,不能很好地被應(yīng)用?？傊?不同學者從不同角[1]呈現(xiàn)出發(fā)展的趨勢。大量的研究證明,根系分度對根系分泌物做出了各種各樣的定義,但泌物可使根際微生物的活性增加,直接活化或固Warembourg和Rovira的定義被認為是經(jīng)典定[2,4]定各種養(yǎng)分;根系分泌的還原物質(zhì)和螯合物不僅義而被普遍接受。根據(jù)1979年Warembourg直接影響?zhàn)B分的生物有

4、效性,同時也決定著某些和Rovira的定義,可將根系分泌物概括為以下4營養(yǎng)元素和重金屬元素(如Cd、Cr)的遷移、轉(zhuǎn)化類物質(zhì):1)分泌物,即細胞在代謝過程中釋放出來[3]和歸宿,其可通過改變根際物理、化學及生物學的物質(zhì);2)滲出物,即細胞中主動擴散出來的一性質(zhì),改善和緩解植物在養(yǎng)分缺乏或金屬毒害條類低分子量的化合物;3)裂解物質(zhì),即成熟根段[3]表皮細胞的分解產(chǎn)物、脫落的根冠細胞、根毛和細件下的生長狀態(tài)。本文就根系分泌物的組成、影響根系分泌物的因素及其與根際微域的相互作胞碎片等;4)粘膠質(zhì),包括根冠細胞、未形成次生用等進行了系統(tǒng)總結(jié),旨在為今后進一步地深入壁的表皮細胞和根毛分泌的粘膠

5、狀物質(zhì)。這是對研究提供參考。根系分泌物比較全面的概括和分類。但目前,許1根系分泌物的組成及其作用多的研究資料均來自無菌培養(yǎng)的植株,因此許多學者把根系分泌物中的有機物質(zhì)劃分為:低分子1.1根系分泌物的組成根系分泌物的定義[2][4]有機化合物、高分子粘膠物質(zhì)、細胞或組織脫落物有眾多說法。1979年Warembourg和Rovira分別根據(jù)分泌物的性質(zhì)和來源定義了根系分泌[5]物。1985年Hller根據(jù)分泌物為根際微生物提＊收稿日期:2008-11-20基金項目:國家自然科學基金(30671485,30800801)供呼吸底物的原理,用根際反硝化過程中產(chǎn)生的作者簡介:吳彩霞(1966-

6、),女,甘肅西和人,工程師,學士,主要從事草原生態(tài)化學方面的研究工作。NO2量定義根系分泌物。但由于避開了根系分Email:cxwu@lzu.edu.cn9/2009草業(yè)科學(第26卷9期)25[7]+質(zhì)溶解產(chǎn)物。另外,質(zhì)子和無機離子(如H、子對根際土壤pH值及氧化還原電位有一定的調(diào)+++2+2+--[8]NH4、Na、K、Ca、Mg、NO3、Cl、節(jié)作用。表1中列出了根系分泌物中已發(fā)現(xiàn)的2-2-SO4、HPO4等)也是根系分泌物之一,這些離化合物。[9]表1植物根系分泌物中發(fā)現(xiàn)的有機化合物種類化合物糖類阿拉伯糖、果糖、巖藻糖、半乳糖、葡萄糖、麥芽糖、低聚糖、棉子糖、鼠李糖、核糖、蔗

7、糖、木糖淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶、磷酸酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、硝酸還原酶、硫酸酶、木聚糖酶、吲哚乙酸氧化酶、酶類蛋白酶、尿酶、接觸酶谷氨酸、丙氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、γ-氨基丁酸、天冬氨酸、天冬酰胺、氨基酸類絲氨酸、脯氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、谷氨酰胺、賴氨酸脂肪酸亞油酸、亞麻酸、十八烯酸、軟脂酸、硬脂酸醋酸、己二酸、丁酸、檸檬酸、反丁烯二酸、戊二酸、羥基乙酸、烴基戊二酸、乳酸、順丁烯二酸、蘋果有機酸酸、丙二