MHPP(对羟基本丙酸)是近年来发现的一种具有较强硝化作用的植物根系分泌物。除了作为生物硝化抑制剂,我们发现MHPP还可以调节植物根系的发育。外施MHPP抑制了主根的生长,并显著诱导了侧根的发生,同时提高了根系对营养元素的吸收。但是其中的分子机制尚不清楚。本论文研究以拟南芥为材料,采用植物生理学、药理学、遗传学和分子生物学等研究手段,主要得到以下结果:1、外源MHPP影响了根尖分生区细胞的分裂势,因而抑制了主根伸长。深入研究发现,外源MHPP诱导了IAA合成相关基因的表达、改变了生长素转运蛋白的表达水平,同时促进了AUX/IAA蛋白的降解,因而,改变了根尖生长素的分布和响应。2、MHPP处理还诱导了根尖NO的累积及随后的ROS水平的升高。进一步研究证明,MHPP诱导的NO的累积及ROS水平的升高,影响了根尖生长素的感受和响应,因而抑制了根尖分生区细胞的分裂及主根生长。3、我们还发现,除了诱导IAA水平的升高,外源MHPP处理还显著诱导了根部JA和SA的升高,同时芥子油酸相关基因的表达明显上调,并导致了植物体内芥子油酸含量的升高。这些研究表明,MHPP除了作为一种生物硝化抑制剂,还可以通过生长素信号途径影响根系的发育;同时,还可能通过JA和SA信号途径诱导植物的抗病抗虫能力。综上所述,我们的研究表明,MHPP通过NO/ROS调节生长素信号这条路径调控了植物根系构型的可塑性发育,进而影响植物生长。我们的研究揭示了MHPP的新功能,将为农业生产上使用这种生物硝化抑制剂提高氮肥利用效率、改良植物根系结构,提高根系对营养元素的吸收,并提高植物的抗病抗虫性提供了理论依据。