适度干湿交替促进水稻根表红棕色铁膜形成的根层诱导机制

• 作者: 傅友强 杨旭健 沈宏
• 来源期刊: 植物生理学报
• 关键词: 干湿交替 根层 过氧化氢 红棕色铁膜 水稻
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 2167-2180
• 页数: 14页
• 语种: 中文

摘要

干湿交替(AWD)是水稻(Oryza sativa)种植过程中常用的水分管理措施,该措施有利于提高根系氧化力,并促进大量根表红棕色铁膜的形成.然而,AWD诱导根表红棕色铁膜形成的根层机制并不清楚.本文利用简易AWD装置,采用砂-液联合培养,研究了AWD诱导水稻根表红棕色铁膜形成的机制.AWD强度试验表明,落干和淹水均为12 h时,水稻根系活力和根表铁膜形成量最高.在此基础上,随着AWD次数的增加,根表铁膜含量逐渐增加.根系灭活试验表明,水稻活根的根系活力为805.0～958.5μg·g-1(DW)·h-1,根表铁膜含量为15.1～18.0 g·kg-1(DW),而灭活根系没有根系活力,也无根表红棕色铁膜形成.H2O2促进剂氨基三唑(AT)和清除剂二甲基硫脲(DMTU)试验表明,与对照相比,AT处理的水稻根系H2O2含量、根系活力和根表铁膜含量分别增加了31.8％、20.1％和26.7％,而DMTU处理的水稻根系H2O2含量、根系活力和根表铁膜含量分别降低了27.2％、19.8％和18.4％.AWD 3次和5次处理与AWD 0次相比,水稻根系H2O2含量分别增加了29.1％和35.6％,根系活力分别增加了11.8％和16.8％.根层试验表明,在0～48 h的根表铁膜诱导过程中,AWD 5次处理与AWD 0次相比,水稻根际氧化还原电位(Eh)最大增加了9.3％,根际溶液中Fe2+浓度最大降低了49.6％;相应地,以Fe3+形态在根表沉积的铁膜最大增加了110.1％.上述结果表明,AWD通过诱导根系H2O2的累积,提高根系活力和根际Eh,促进根际Fe2+氧化成Fe3+,从而在水稻根表形成红棕色铁膜.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈宏		59	907	17.0	29.0
2	傅友强		10	128	5.0	10.0
3	杨旭健		7	52	3.0	7.0