环境胁迫对水生植物根系分泌小分子量有机酸(LMWOAs)的影响特征

• 作者: 张治宏1 杨诗卡1，2 柯凡2 王兆德2 申秋实2 许笛2 韩超2**
• 来源期刊: 湖泊科学
• 关键词: 根系分泌物 小分子量有机酸 水生植物 环境胁迫
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 462-471
• 页数: 10页
• 字数: 8949字
• 语种: 中文
• DOI: 10.18307/2020.0215

摘要

本文首次对马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、苦草(Vallisneria natans)、芦苇(Phragmites australis)、菖蒲(Acorus calamus)、荇菜(Nymphoides pdtatum)和菱角(Trapa incisa)6种水生植物根系小分子量有机酸(Low Molecular Weight Organic Acids,LMWOAs)分泌差异性及其对环境胁迫(温度、缺磷和高铵态氮)响应特征进行研究.结果证实6种受试植物根系分泌LMWOAs组成和含量具有明显的物种差异性;其中,甲酸、乳酸和草酸为主要有机酸.温度可显著影响水生植物根系LMWOAs分泌量而对种类影响不大,高温(30℃)刺激莕菜根系LMWOAs分泌量增加,但却明显抑制苦草和菖蒲根系LMWOAs分泌;25℃时马来眼子菜、芦苇和菱角根系LMWOAs分泌量最多.缺磷和高铵态氮胁迫均会显著影响水生植物根系LMWOAs分泌量和种类.缺磷胁迫促进苦草、菖蒲和善菜根系LMWOAs分泌量增加68.68％、55.30％和257.82％,并刺激乙酸和苹果酸等有机酸分泌;而缺磷胁迫可导致马来眼子菜、芦苇和菱角根系LMWOAs分泌量降低38.72％、13.79％和58.99％,且乳酸、甲酸和丁二酸分泌完全被抑制;这表明苦草、菖蒲和善菜三者能较好的适应缺磷环境.高铵态氮胁迫下苦草根系LMWOAs分泌量和种类增加明显;而其余5种受试植物在高铵态氮胁迫下根系LMWOAs分泌量被明显抑制,尤其是乳酸、苹果酸和酒石酸含量显著降低.综上所述,水生植物分泌LMWOAs特征差异性显著,可在一定程度上反映其耐逆境胁迫能力,本文结果将为水生植物生态修复机理和实践提供重要理论依据.