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植物的根是植物吸收水分和无机盐的器官。干旱是阻碍植物正常生长发育的最主要非生物胁迫因子。当植物遭遇干旱胁迫时,最先受到影响的就是根。水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,解除和逆转干旱胁迫对水稻幼苗的影响,对水稻后续的生长发育有着重要的意义。已证实,茉莉酸类物质(jasmonics,JAs)可以作为防御信号分子,参与植物对干旱胁迫的应激反应。最近的研究揭示,乙酸(acetic acid,HAc)可能通过触发茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号通路,或通过脱落酸信号通路等其它途径,提高植物的耐旱性。本实验对培养至一叶一心期的水稻幼苗进行干旱处理,通过比较不同处理间的生长指标、根尖解剖结构和抗氧化代谢水平等的差异,以及JA生物合成过程关键酶的基因表达水平及其活性水平和JA含量等的变化,探索外源HAc对干旱条件下水稻幼苗根系生长的调节机理。结果证明:(1)外源HAc可以减少干旱胁迫下水稻幼苗根尖超氧阴离子(superoxide anion,O2?-)和过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)的积累,降低质膜相对透性,促进幼苗的生长;且HAc的作用效应与HAc的浓度成反比。(2)外源HAc可以通过上调水稻幼苗根系超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)的基因表达水平及其活性水平,降低H2O2含量、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和膜透性,缓解干旱胁迫对水稻幼苗造成的损伤,提高其抗旱性。(3)外源HAc和外源JAs在一定时间内上调干旱胁迫下水稻幼苗根尖Os HI-LOX和Os AOS2的表达量,并显著提高脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)的活性和JA的含量,而HAc和Me JA的上述效应均被JA合成抑制剂布洛芬(ibuprofen,IBU)逆转,表明外源HAc和外源JAs可以诱导内源JA的产生。(4)外源HAc和外源JAs可以提高干旱胁迫下水稻幼苗种子根根尖细胞活性,延迟种子根根尖导管产生位置向根尖靠近及其侧根下移的趋势,抑制根尖的缩短,促进种子根的生长;且HAc和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)的作用效应均被IBU逆转。因此推断,外源HAc是通过诱导JA的合成发挥上述效应的。(5)外源HAc和外源JAs与单独干旱处理一样,都缩短水稻幼苗不定根的长度,而且都促进不定根侧根的发生和生长;而JA合成抑制剂IBU显著促进干旱胁迫下水稻幼苗不定根的长度,但却抑制不定根侧根的生长。因此,干旱胁迫下水稻幼苗根尖产生的内源JA在抑制不定根伸长的同时,促进了侧根生长。(6)外源HAc通过诱导干旱胁迫下水稻幼苗根尖JA的合成,促进幼苗根系及地上部分的生长,从而提高幼苗的整体长势。综上所述,外源HAc通过诱导干旱胁迫下水稻幼苗根尖JA的合成,提高了根系抗氧化酶基因表达水平及其活性水平,并提高了根尖细胞的活性,从而延迟种子根根尖导管的产生及其侧根的下移,以及缓解干旱对种子根伸长的抑制作用,最终促进了干旱胁迫下水稻幼苗根系的生长。