（叶思诚）植物耐低磷胁迫机理研究进展

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1、植物耐低磷胁迫机理研究进展*叶思诚I,谭晓风I,袁军］2(1中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局噩点实验室.湖南长沙.410004;2北京林业大学研究生院.北京.100083)摘要：磷是植物生长必须的重要矿质营养物质Z—，但土壤小的有效磷很低。低磷胁迫换下，植物根系形态构型和生理生化适应性变化。本研究综述了低磷胁迫下，植物根系形态构型和生理生化的适应性变化，根系分泌物特性和磷高效品种选育方面的研究进展。关键词：低磷；根系；根系分泌物；低分子有机酸.TheResearchDevelopmentonPlantAc

2、climationtoLowPhosphorus*YeSicheng1,TanXiaofengYuanJun1,2(1TheKeyLabofNon-woodForestPkkIucIsofStateForestryAdminisinaion,CSUFT・Changsha410004.HunanChina;2lhegraduateschoolofBeijingForestryUniversity.Beijing100083,HunanChina)Abstract:Phosphorusisoneofthemostimp

3、ortantmineralnutrientsforplantsgrowth,butitsavailabilityisveryslowinsoil・Therootmorphology,physiologicalandbiochemicaladaptationunderlowphosphorusarediscussedinthisarticle・Andtheresearchalsosumsuptheresearchdevelopmentonrootexudatesandhighphosphorususeefficien

4、cyofplantbreeding・Keywords:Lowphosphorus;Root;Rootexudation;Low-molecular-weightorganicacid.磷是植物生长发育必需的大量元素之一，也是土壤中利用效率最低的营养元素之一。世界大部分农业土壤严重缺磷，全世界13.9亿hn?耕地中约有43%缺磷〔切。我国1.07亿hn?农□□屮大约有2/3严重缺磷，尤其是黄淮海地区，严重缺磷的土地占总耕地面积的67%⑶。植物主要吸收的磷为HPO/-和H2PO「而PO4。不易被吸收叫由于土壤屮的有效磷

5、容易被活性的钙、铁、铝及土壤黏粒吸附固定、沉淀或微生物吸收作用很快被转化为Ca2-P、Ca8-P.Al-P、Fe-P等难溶性磷⑸，而这部分难溶性磷仅有一小部分(VI%)可被植物直接利用⑹。根形态特征和根分泌物特性是影响植物自身吸收P能力的两个最重要的因素。低磷胁迫坏境下，植物的根系形态特征和根系分泌特性会发生长适应性变化，以吸收和活化利用周围的磷素，维持自身的正常生长

6、7-,0,o通过对植物低磷胁迫的研究可以选育磷高效品种提供依据f,1J21o本研究主要植从物适应低磷的根系形态特征，根系生理生化适应性，根系分泌物特

7、性，磷高效品种选育4个方面进行概述，以期为农林生产中磷高效利用，选育磷高效品种提供一定依据。"基金项目：国家“•一五”科技支撑计划［2OO9BADB1BO2］作者简介：叶思诚(1985)男，汉族，湖北黄石人•硕士生,主要从经济林栽培育种研究Email：yesicheng520@sina.com通讯作者：谭晓风(1956-).男，汉族，湖南茶陵人.教授,1専士，主要从经济林栽培冇种与林业生物技术研究.E-mail：tanxiaofencn@126.com1植物适应低磷根系形态构型上的适应性反应植物在低磷条件，植物的根

8、构型会发生一些改变，来适应低磷环境和吸收更多的有效P。如改变主根的长度，粗度；侧根的分支数，长度；簇生根的产生；根毛的密度和长度等。由于磷在土壤中的移动性很小，在土壤中扩散距离仅有l・2mm,且扩散速度很慢，根的形态学结构对植物吸收利用土壤屮的磷有决定性的影响卩讥在磷胁迫的长期选择压力下，植物通过改变根系的形态构型和在土壤中的均匀分布来扩大对土壤磷的吸收容积，提高磷的吸收效率。SanchezCalderon^(

9、41(2005)认为,低磷对拟南芥主根伸长的抑制作用主要通过将主根细胞从无限型转变为有限型来实现的。低磷

10、浓度促进侧根分化，但对侧根的仲长也同样具有抑制作用"叫Lopez-Bucio等【⑹(2002)试验证明，低磷能显著刺激侧根分化。在高磷处理下(25mmol/L磷)，侧根数目只有低磷处理(0.001mmol/L)的20%左右,而侧根的长度约为低磷的10%。磷有效性是影响初生根生长的最重要因素。Shane等(2003)对山龙眼簇生根发生和生长的研究试验表明，高磷