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小麦根系特征对干旱胁迫的响应
苗青霞, 方燕, 陈应龙
植物学报    2019, 54 (5): 652-661.   DOI: 10.11983/CBB19089
摘要   (275 HTML0 PDF(pc) (1241KB)(45)  

干旱胁迫时, 小麦(Triticum aestivum)根系率先产生应激响应, 同时向地上部发出信号, 诱导地上部发生生理反应, 从而提高植株抗旱能力。根系构型包括平面几何性状和立体几何结构(即拓扑构型), 具有遗传稳定性和可塑性。干旱胁迫影响根系理化特性, 如根源化学信号、根系细胞酶类和根系渗透作用的响应。根系通过调整其解剖学结构和水分吸收动力等来适应干旱胁迫。该文从根系构型、理化特性和解剖学结构3个方面, 系统阐述了小麦根系特征对干旱胁迫的响应, 并探讨了其与干旱胁迫的关系和当前研究中存在的问题, 以期为相关研究提供参考。



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图3 根系构型影响因子及其相互关系
正文中引用本图/表的段落
根系构型的可塑性是对逆境适应性的一种体现(陈伟立等, 2016)。影响根系构型可塑性的生理因子包括内部激素和根际环境因子(图3)。内部激素影响以生长素(IAA)含量及其运输为主(Band et al., 2014), 主要表现在以下3方面: (1) 参与主根的生长; (2) 参与侧根的形成与伸长; (3) 调控根系发育使其适应胁迫环境(Nibau et al., 2008; Krome et al., 2010)。干旱胁迫下, 小麦根系IAA的含量增加(王玮等, 2000), 侧根增多(Ivanov, 2009)。其它激素(如油菜素内酯(Fang et al., 2004)、茉莉酸(Chen et al., 2011)和脱落酸(ABA) (Zhang et al., 2010; Wang et al., 2011))大部分通过与生长素互作调控根系构型。例如, 油菜素内酯可通过调控IAA的极性运输细微地调节植物的生长发育过程(Bao et al., 2004)。外源施加茉莉酸可增强小麦抗旱性并显著增加根系的内源IAA含量(马超等, 2017); ABA通过影响IAA在根系中的含量和极性运输, 进而抑制根尖分生区细胞分裂(袁冰剑等, 2014); 细胞分裂素与IAA的拮抗作用促进小麦分蘖(王振林, 1989), 抑制小麦侧根发育(Laplaze et al., 2007)。 此外, 乙烯(He et al., 2005)、赤霉素(Gao et al., 2010)、水杨酸(Echevarría-Machado et al., 2007)和多胺(Wu et al., 2012)也均通过与生长素互作来调节根系的生长发育。
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