郑州大学华营鹏课题组揭示低铁缓解盐胁迫下小麦初生根的伸长抑制
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阅读： 2022/12/13 9:40:43
以下文章来源于植物与环境 PCE ，作者植物与环境 PCE
大田环境下养分的多重缺乏和/或相互作用极易发生。在不断变化的气候环境下，研究农作物的养分间互作对于保障粮食安全和农业的可持续发展具有重要意义。土壤盐渍化问题普遍存在，尤其在干旱和半干旱地区。铁是地壳中含量第二大的金属元素，但植物可以吸收利用的有效铁却很少，尤其在干旱、半干旱的石灰性土壤中植物极易缺铁。研究作物在土壤有效铁缺乏和盐毒害共同存在时的生长状态对于理解作物的养分平衡和逆境抗性具有重要意义。
近日，郑州大学农学院华营鹏副教授、周婷和冯英娜博士在Plant, Cell & Environment上发表了题为“Low iron ameliorates the salinity-induced growth cessation of seminal roots in wheat seedlings”的研究论文，详细阐述了低铁缓解盐胁迫下小麦初生根伸长抑制的分子和生理机制。
小麦是重要的粮食作物；土壤盐渍化、高pH导致作物必需营养有效性较低，严重限制了小麦的高产优产。该研究发现培养介质的低铁环境有效缓解盐胁迫导致的小麦初生根伸长抑制，根尖石蜡切片分析表明低铁主要通过改善盐胁迫下小麦根尖的细胞分裂活性缓解初生根的伸长抑制。分根试验和地上部外源喷施铁素营养表明该过程依赖于根系的局部缺铁信号，而不受地上部铁素营养丰缺状况影响。TEM-X ray及ICP-MS的离子组结果表明，低铁缓解盐胁迫下小麦初生根的伸长抑制并不由于低铁限制了根系对Na+的吸收或者增加了Na+的液泡区室化程度。进一步HPLC的激素稳态结果表明根系局部缺铁信号可能减轻小麦盐胁迫下根尖乙烯-生长素的过量累积进而缓解了初生根的伸长抑制。比较转录组、乙烯和生长素的合成与信号抑制剂、生长素极性运输抑制剂的添加等结果，表明PIN2可能在低铁缓解盐胁迫下小麦初生根的伸长抑制过程中发挥核心作用。
该研究揭示了作物平衡养分逆境抗性与植株生长的策略机制，为盐胁迫下作物的生长调控提供了新思路。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14486
本文转载自植物与环境 PCE
转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号
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