二、淹水環(huán)境可激發(fā)大量的不定根?(轉(zhuǎn)載）

lxlb1水培 2012-03-10

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淹水環(huán)境可激發(fā)大量的不定根 (轉(zhuǎn)載）

(2008-12-26 09:18:33)

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雜談

二、淹水環(huán)境可激發(fā)大量的不定根 (轉(zhuǎn)載）

     陸生植物在受到外界水淹或澇漬脅迫時，會在植株的根莖部位或地上莖干上形成大量的不定根根系，不管是農(nóng)作物的玉米、小麥、芝麻、番茄、棉花等還是木本植物的榕樹、紅樹林都具有這種器官的自我修復(fù)與代謝的平衡能力。所以說不定根根系它也是一種抵御環(huán)境脅迫的一種抗逆根系。如受淹的植物在水氣交界的部位會長出大量的不定根根系，這種根系對于受淹根傷害或死亡根修復(fù)起到了生理平衡與器官互補的作用。它的生理功能除了對受傷根的吸收水份與營養(yǎng)實現(xiàn)生理補償外，更重要能為受淹根正常呼吸作用的建立與恢復(fù)起到了極為關(guān)鍵的作用。原來的陸生的初生根或定根根系在淹水環(huán)境下，啟動了無氧呼吸的糖解解與相關(guān)的發(fā)酵代謝外，還能為根系從水氣交界的富氧層中汲取更多的氧氣，為高能荷的維持提供了生理組織基礎(chǔ)，也為新生根系通氣組織的形成創(chuàng)造了組織生理基礎(chǔ)。只有這種新生的不定根根系才有活躍的細胞基礎(chǔ)，只有發(fā)達的薄壁組織才能啟動與形成更多與厭氧相關(guān)的基因與同工酶激活與新生。這對于受淹后的植株維持正常代謝與生存策略來說具有實際意義。

     在大量不定根形成時，受淹環(huán)境是與不定根原基形成相關(guān)的最主要環(huán)境信號，在受淹環(huán)境下，組織處于厭氧條件下，使相關(guān)厭氧多肽形成及基因啟動，使內(nèi)源激素建立新的平衡，如乙烯信號激素的大量形成，IAA生長素的協(xié)同相互作用，地上部份生長的減緩抑制，這些都對不定根的形成，提供了激素物質(zhì)信號基礎(chǔ)。在淹水的誘導(dǎo)苗床內(nèi)，根系的生長處于激活狀態(tài)，不定根的發(fā)育快速而高效，使根比重與根冠比得以大幅度的提高，這種不定根快速形成的機制也是植物快速逃避缺氧環(huán)境的生存策略，經(jīng)科研實踐觀察表明，在淹水缺氧環(huán)境下，不定根的形成發(fā)育大大快于正常氧或富氧的環(huán)境，這可能與厭氧環(huán)境下特化的生理機制有關(guān)。如POD這種與生根基因啟動密切相關(guān)酶的聚增有關(guān)，也與乙烯的信號誘導(dǎo)有關(guān)。同時地上部分因氣孔關(guān)閉生長減緩使植株的源庫關(guān)系重置，讓更多的營養(yǎng)匯流于根莖部位，為不定根的快速發(fā)育提供了營養(yǎng)基礎(chǔ)。同時淹水環(huán)境使根的數(shù)量與比根重大大地提高，這也是為了適應(yīng)低氧代謝的需要。通過比根重的提高來增加對水份營養(yǎng)及氧氣的吸收表面積，通過放射爆炸式不定根根系的建立實現(xiàn)了營養(yǎng)輸送的最簡捷最快速化，使其用于根系生存維持與吸收耗能處于最省化節(jié)能化。

     這種因受淹而激發(fā)大量不定根形成的機制在水稻的栽培上已被運用，也被作為水陸交界或沼澤植物的一種生存策略。