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酸雨(acid rain,AR)是世界性环境问题。酸雨污染给农林业带来无可估量的经济损失,而寻找有效的减轻植物酸致伤的途径显得尤为重要。脱落酸(abscisic acid,ABA)作为应激激素,在植物抗逆研究中备受瞩目。本文利用叶面积分析仪、根系扫描仪、高效液相色谱仪、Real-time PCR仪和原子吸收光谱仪等手段来研究外施ABA(ABA1/10μM,ABA2/100μM)对酸雨(AR1/p H 4.5,AR2/p H 3.5)处理下水稻生长、激素和营养元素含量的影响及根系营养吸收的调节机制,为缓解酸雨导致的农作物减产提供理论依据。实验主要结果如下:(1)外施ABA对酸雨胁迫下幼苗期水稻生长的影响发现,与CK相比,AR1和AR2组各生长指标均下降;AR1+ABA1组无明显变化,而AR2+ABA1组显著下降,但两组指标较相应酸雨组均上升,可见外施10μM ABA能缓解酸雨对幼苗期水稻生长的抑制,且缓解效果:AR1+ABA1>AR2+ABA1。AR1+ABA2、AR2+ABA2组各生长指标均下降且低于相应酸雨组,外施100μM ABA加剧酸雨胁迫对幼苗期水稻生长的抑制。恢复期内,AR1+ABA1组生长无变化,AR2+ABA1组各生长指标下降但高于胁迫期;AR1+ABA2、AR2+ABA2组各生长指标均下降甚至低于胁迫期,外施低浓度ABA加快了酸雨胁迫下水稻幼苗生长的恢复,高浓度ABA处理下水稻生长恢复受抑。(2)外施ABA对酸雨胁迫下幼苗期水稻激素与元素含量的影响发现,与CK相比,AR1、AR2组叶片ABA含量上升而根系ABA含量下降,且叶和根中IAA、GA和ZT含量均下降;AR1+ABA1、AR2+ABA1组叶片ABA含量上升但低于酸雨组,根系ABA含量则相反;两组IAA、GA和ZT含量均下降但高于酸雨组,甚至AR1+ABA1组根系激素含量上升,可见外施10μM ABA提高根源信号物质ABA含量并向上运输,减缓内源IAA、GA和ZT含量下降,利于减缓酸雨对生长的伤害。AR1、AR2组叶片NH4+-N含量和根系Ca、NH4+-N含量均上升,其余K、Mg、NO3--N和P含量均下降;AR1+ABA1组叶片K和Mg含量下降,其余元素均无明显变化;AR2+ABA1组叶片NH4+-N含量和根系中Ca、NH4+-N含量上升,其余元素均下降,且两组元素含量与酸雨组相比变化规律相反,表明外施10μM ABA促进了酸雨胁迫下植物根系吸收的Ca和N向叶片运输,减缓酸雨对植物根系吸收K、Mg、N和P的抑制作用。AR1+ABA2、AR2+ABA2组叶片和根系ABA含量上升且高于酸雨组,而叶片和根系其余激素含量下降且低于酸雨组;叶片中Ca、NH4+-N含量和根系NH4+-N含量均上升,其余元素含量明显受抑,可见外施100μM ABA导致酸雨胁迫下植物体内ABA含量过量产生以及IAA、GA和ZT含量降低,加重酸雨对根系吸收K、Mg、N和P的抑制作用,Ca和N向上运输受阻。恢复期内,AR1+ABA1、AR2+ABA1组叶片和根系各激素和元素含量均有一定程度的恢复;AR1+ABA2、AR2+ABA2组叶片和根系各激素和元素含量受抑更甚,这是外施100μM ABA下植物生长恢复受抑的原因。(3)外施ABA对酸雨胁迫下幼苗期根系营养吸收的调节机制表明,与CK相比,AR1、AR2组根系活力下降,而质膜H+-ATPase活性升高;AR1+ABA1组根系活力无明显变化,而AR2+ABA1组根系活力下降但高于酸雨组;两组H+-ATPase活性上升且高于酸雨组,且AR2+ABA1组基因OSA1,OSA3,OSA6,OSA8表达量降低,其余OSA2,OSA4,OSA5,OSA7,OSA9,OSA10基因均上升。可见外施10μM ABA通过提高根系活力,上调II家族(OSA5,OSA7),III家族(OSA9)以及IV家族(OSA4,OSA10)基因的表达量来提高H+-ATPase活性,减弱酸雨对根系细胞活力的抑制,维持根系正常的吸收和转运功能。而AR1+ABA2、AR2+ABA2组根系活力和H+-ATPase活性下降且低于酸雨组,外施100μM ABA加重酸雨对水稻根系活力及H+-ATPase活性的抑制作用,次级运输能力降低,导致营养元素跨膜进入细胞受阻。恢复期内,AR1+ABA1组根系活力恢复至CK,AR2+ABA1组根系活力下降但高于胁迫期,两组H+-ATPase活性显著升高,且AR2+ABA1组除OSA2外其余各基因表达量显著升高;AR1+ABA2、AR2+ABA2组根系活力和H+-ATPase活性下降甚至低于胁迫期。综上所述,外施10μM ABA提高根源信号物质ABA含量,减缓酸雨胁迫下内源IAA、GA和ZT含量下降,同时促进根系活力及质膜H+-ATPase活性,使得酸雨胁迫下根系能维持正常的吸收和转运功能,从而减轻酸雨对根系吸收K、Mg、N和P以及向叶片运输的抑制作用,有利于加快各指标的恢复,提高植物耐酸性。外施10μM ABA对p H 4.5 AR胁迫的缓解效果优于p H 3.5 AR处理组。相反地,外施100μM ABA加剧了酸雨胁迫对水稻生长的抑制,这与高浓度ABA加剧激素失衡,元素含量下降及营养吸收功能受损有关。