林业科学

作者：李舟阳,陆文玲,钱旺,黄奕孜,林二培*,黄华宏,童再康

单位：浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室 杭州 311300

关键词：杉木,根边缘细胞,果胶甲酯酶,铝胁迫

基金：浙江省重点研发计划项目(2021C02054)

目的: 分析杉木根边缘细胞的生物学特性及其对铝胁迫的响应，为进一步研究杉木对铝胁迫的响应机制和耐铝种质筛选提供参考。方法: 利用悬空气培法研究不同根长杉木幼苗根边缘细胞的数量、活性等生物学特性，并通过铝离子处理分析杉木根边缘细胞对铝胁迫的响应。结果: 杉木种子刚萌发时，根尖处就开始产生边缘细胞，且边缘细胞数量随着根的伸长而逐渐增多，在根长1.5 cm时达到最大值，平均7 497个。边缘细胞活性在根长小于0.5 cm时可达95%，随着根的伸长会逐渐降低，但基本稳定在80%左右。在根边缘细胞发育过程中，根冠果胶甲酯酶(PME)活性随着根的伸长呈现出先高后低的趋势，进一步的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)处理表明PME活性与边缘细胞游离至根际环境有关。铝胁迫处理结果表明，铝离子会显著抑制杉木幼苗根的伸长，且这种抑制作用在擦除根边缘细胞后会更加明显；低浓度的铝离子(100~200 μmol·L-1)会促使边缘细胞分泌更多黏液，黏液层阻止铝离子吸附在根尖部位，从而对根尖起到一定保护作用。结论: 杉木幼苗根尖会产生大量具有活性的边缘细胞，其游离至根际环境的过程可能主要受到PME酶的调控；这些根边缘细胞会对铝离子胁迫作出响应，分泌更多黏液，从而起到减轻铝毒害或保护根尖免受铝毒害的作用。

来源：2022年第7期

《林业科学》期刊编辑部

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