本课题研究了不同矿质养分对柑橘砧木枳(Poncirus trifoliata L. Raf.)等根毛发育生长及根系形态的影响。试验观察了4种柑橘砧木的根毛发育、分布状况；在水培和沙培条件下,探讨了不同养分对主要砧木枳根毛发育的影响;研究了P、K、 Ca等养分缺乏对枳根系形态发育的影响;在不同P、K水平下接种丛枝菌根真菌观察枳根毛发育和菌根形态,并比较根毛发育和菌根形成时几个关键基因的表达水平差异,探讨根毛发育和菌根形成间的关联。主要试验结果如下：14种柑橘砧木根毛形态红橘(Citrus reticulata)、香橙(C.junos)、枳(Poncirus trifoliata)和枳橙(Carrizo citrange)4种柑橘砧木根毛均不分叉,分布不均匀,侧根根毛密度显著大于主根根毛密度。4种砧木的根毛形态和根毛分布差异较大,其中红橘和香橙主、侧根根毛密度均显著大于枳;枳根毛分布表现为从根基部到根尖根毛密度依次递减,但红橘根毛分布与之相反,香橙根毛密度则以中段和下段居多。2缺素对枳根毛生长发育的影响沙培和水培条件下,缺N、缺P、缺K、缺Ca、缺Mg、缺Fe和缺Mn处理下枳实生幼苗均能生长根毛,且根毛主要集中在近根基段,根尖处分布较少；侧根的根毛密度显著大于主根,但其长度显著小于主根根毛。水培时主根根毛密度为55.0～174.3条/mm2,沙培根毛密度显著大于水培的根毛密度,为73.3～340.6条/mm2。沙培和水培条件下,缺Ca使枳主根的根毛密度、长度显著增加；缺P使主根的根基段、中段及侧根的根毛密度、长度显著增加；缺Fe使主根根尖段根毛密度显著增加,而长度显著降低；缺K使主根、侧根的根毛密度、长度及根毛直径均显著降低。试验表明水培时枳根毛出现脱落和断裂的现象,沙培条件较适于柑橘根毛的生长。此外,在缺乏Ca、Mg、Fe、Mn等条件下枳根系生长被显著抑制,表明在枳苗期应充足供应这些养分,以保障较好的根系形态建成。3P、K、Ca缺乏对枳根系形态和养分吸收的影响缺P、缺K和缺Ca处理对枳幼苗根系形态结构有较大的影响,即在缺素时根系总长、表面积和体积均显著降低,其中缺P处理使枳实生苗粗根的根系长度、表面积、体积显著降低,但却增加了中等粗根的表面积和体积;缺K和缺Ca处理的中等粗根根系长度、表面积和体积均显著低于对照；3种缺素处理均显著降低了细根和粗根的根系长度、表面积和体积。缺P对地上部的抑制作用显著强于根系,缺K处理对根系生长的抑制作用较强,缺Ca对根系和地上部生长的抑制作用均较小。缺Ca处理植株体内Zn和Fe浓度均显著增加但Ca浓度降低,缺P时植株体内Ca和地上部Zn浓度增加,而缺K时植株体内Ca、Zn浓度增加但Fe和K浓度均显著降低。4 P、K对枳根毛生长发育和丛枝菌根真菌侵染的影响缺P、K及正常养分条件下接种从枝菌根真菌(Glomus intraradices)显著提高了枳实生苗生物量,但高P (10mmol.L-1)条件下接种丛枝菌根真菌对植株生物量影响不显著；正常养分条件下接种丛枝菌根真菌,枳一级侧根根毛密度显著增加；高P和缺K条件下接种丛枝菌根真菌,枳实生苗二级侧根根毛密度和长度均显著；但低P条件下接种菌根真菌使枳一级侧根根毛密度和根毛长度显著降低;缺P处理使枳实生苗侧根的菌根侵染频率和侵染率均提高,高P处理的作用则与之相反；缺K处理使枳实生苗侧根的菌根侵染频率显著降低,但使其二级侧根丛枝菌根侵染率显著提高；缺P处理抑制枳实生苗侧根表皮细胞的伸长,使表皮细胞数显著增加；缺K处理则使其表皮细胞长度和表皮细胞数均显著下降；缺P和缺K条件下,接种丛枝菌根真菌能刺激其侧根表皮细胞伸长,且缺P时表皮细胞数显著降低；正常养分和高P条件下接种菌根真菌对枳侧根表皮细胞生长无显著影响。5 P、K对枳根毛生长发育关键基因、丛枝菌根形成信号转导基因和生长素相关基因表达的影响缺P、高P和缺K处理均能诱导根毛发生相关基因ROP1、ROP2、ROP9和顶端生长相关基因LRX1的表达；高P条件下非根毛细胞特异基因WER和竹TTGG的表达量显著高于其他处理,接种丛枝菌根真菌能使其表达水平显著降低。缺P条件下菌根信号转导途径基因表达量显著高于对照,其中DMI3、CASTOR和NUP133在枳实生苗根系中的表达量显著高于其它处理；但缺K处理使CASTOR基因表达水平显著降低,其余6个菌根信号转导基因在枳实生苗根中的表达均上调,且DMI1、 NUP85和CYCLOPS基因表达水平显著高于其它处理；高P处理抑制菌根信号转导基因在枳根中的表达。缺P、高P和缺K养分胁迫下生长素横向运输基因PIN3的表达量均显著降低,但FER表达量显著升高。缺P胁迫诱导ARX2的表达,但显著抑制GH3表达;高P胁迫诱导GH3和TIR1表达,但使ABCB表达量降低；缺K处理诱导ABCB和TIR1的表达,但对GH3的表达有显著抑制作用。