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在人工气候室条件下,以常用苹果砧木平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)和小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)为试材,采用溶液培养法研究了缺锌条件下两种苹果砧木幼苗生长量、根系构型参数和锌积累量的动态变化,以及缺锌胁迫对抗氧化酶系统、膜质过氧化水平及内源激素IAA、GA3、ZR和ABA含量的影响,以探讨两种砧木对缺锌胁迫的抵御和耐受差异;分析缺锌条件下内源IAA含量及其运输分配对根系生长发育的影响,阐明IAA在两种苹果砧木根系缺锌适应性反应中的作用。主要研究结果如下:(1)缺锌条件下,平邑甜茶和小金海棠均表现不同程度的植株矮小、新生叶片黄化且簇生、节间缩短、根尖膨大等缺锌症状,小金海棠表现缺锌症状比平邑甜茶延迟7d左右。长期锌缺乏使平邑甜茶根系生物量显著降低。两品种缺锌植株根系长度、表面积、体积、根尖数从21d开始均低于对照;60d时平邑甜茶较对照分别下降45.5%、44.2%、47.2%、43.1%,小金海棠分别降低39.0%、31.9%、32.6%、35.5%,平邑甜茶被抑制程度大于小金海棠。根系平均直径处理大于对照,且小金海棠表现根系膨大症状较平邑甜茶晚10d。锌缺乏条件下小金海棠根系活力达最大值时间比平邑甜茶晚15d。处理和对照幼苗锌含量均表现为根系>茎>叶片,且小金海棠处理植株>平邑甜茶处理植株。平邑甜茶对缺锌胁迫较敏感,根系易受到伤害;小金海棠在缺锌胁迫下锌含量下降速率慢,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力。(2)对平邑甜茶和小金海棠根横切面解剖结构观察统计结果显示,缺锌胁迫对根皮层厚度、皮层层数和皮层细胞直径、导管数量等有不同程度的影响。缺锌条件下,两种砧木根系皮层薄壁细胞直径变大,皮层厚度增加,皮层层数差异不显著;中柱面积显著减小,导管数量少且直径大。小金海棠缺锌幼苗根系中柱面积和导管数量较平邑甜茶大。(3)缺锌胁迫下,平邑甜茶和小金海棠叶片和根系中SOD活性显著下降,POD和CAT活性、MDA含量不同程度增加,但小金海棠SOD活性下降幅度较平邑甜茶小,POD和CAT活性增加比例大,且MDA积累量低。缺锌使两种砧木幼苗不同器官中IAA、GA3含量显著降低,ZR、ABA含量增加,且小金海棠缺锌植株IAA、GA3、ZR含量较平邑甜茶高,ABA含量较低。平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感;小金海棠在缺锌胁迫下抗氧化能力强、促进生长的激素含量高,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力。(4)缺锌胁迫下,平邑甜茶和小金海棠植株IAA合成降低,茎顶端IAA输出量减少、IAA极性运输受阻,导致根系内源IAA含量显著降低,根系生长减弱,对小金海棠的影响较平邑甜茶小。去顶或茎基部涂抹TIBA抑制正常供锌植株根系生长,外源施加IAA促进缺锌植株根系生长,缺锌对平邑甜茶和小金海棠根构型的影响很大程度是由生长素信号和根系不同部位生长素含量局域性改变决定的,根系内源IAA为地上部来源的信号物质,调控植株根系缺锌适应性反应。随缺锌胁迫时间的延长内源IAA在根系不同部位重新分配,在缺锌初期IAA在主根尖积累,限制主根的伸长,主根上的侧根原基起始区IAA含量较高,侧根原基起始明显增加,在幼嫩的侧根含有较高浓度IAA,一方面刺激原基活性,使幼嫩的侧根较早突破,另一方面在这些根系中增加第二轮原基的起始;长侧根中IAA含量减少,可能抑制第二轮原基的起始。长时间缺锌胁迫由于IAA合成和运输障碍导致根系IAA含量显著减少,侧根数目和侧根伸长速率显著降低,严重抑制根系生长。