不同磷水平下刺梨实生苗生长及根系形态特征与内源激素含量的关系

摘要

[目的]探究不同磷水平对‘贵农5号’刺梨实生苗生长、根系形态变化的影响及其与内源激素的相互作用,了解刺梨应对低磷胁迫的适应策略,为喀斯特地区低磷土壤刺梨的磷养分管理和生长调控提供科学依据.[方法]采用基质培养方法,设5、25、45、65和85 mg·L-1有效磷含量的5个供磷水平处理,对不同处理的生长和根系形态指标及叶、根中内源激素含量进行测定,解析不同磷水平下根系形态与内源激素含量变化的关系.[结果]1) 45 mg·L-1磷水平下实生苗生长的最好,整株生物量、主根长度、总根尖数和根的总长度、总体积、总表面积、平均直径、侧根长度和数量、一级侧根密度均最大,根和叶中的GA1+3含量最高,ABA含量最低.2)供磷水平低于或高于45 mg·L-1后,植株生长受到抑制,生物量明显减小,GA1+3含量降低,ABA含量增大,上述根系形态指标变小.在5 mg·L-1的低磷胁迫下,植株根冠比、2级、3级侧根密度和根毛的密度及长度达到最大.3)根和叶中的IAA及ZR含量随磷水平的降低而增大.4)不同磷水平下植株的生长指标和生物量大小与根和叶中的IAA和ZR含量间均表现出极显著(P＜0.01)的一元二次非线性回归关系,与GA1+3和ABA的含量分别呈极显著(P＜0.01)正相关和极显著(P＜0.01)负相关.供磷水平过低、过高对植株生长的抑制是IAA、ZR、GA1+3、ABA含量改变后协同作用的结果.低磷水平下根的生长抑制与叶和根中的IAA、ZR和ABA含量增大和GA1+3含量降低有关,高浓度的GA1+3和低浓度的ABA能促进主根的伸长和侧根的形成,而高浓度的IAA和ZR对根毛的形成及伸长和增加根毛的密度有促进作用.[结论]45 mg·L-1磷水平下刺梨实生苗生长和根系发育最好,主根长度、总根尖数和根的总长度、总体积、总表面积、平均直径、侧根长度和数量、一级侧根密度最大.降低或提高磷水平后植株生长受到抑制,上述根系形态指标随之变小.低磷胁迫下刺梨实生苗根冠比和2、3级侧根密度、根毛密度及长度明显增大.供磷水平变化导致刺梨实生苗叶和根中IAA、ZR、GA1+3、ABA的含量发生改变,并共同对植株生长和根系形态变化产生协同调控作用.根冠比的增大,2、3级侧根密度和根毛密度及长度的增加是刺梨实生苗应对低磷胁迫采取的适应策略,根和叶中高水平的ZR和IAA发挥重要的促进和调控作用.