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植物在养分富集的区域通过增加侧根的生长适应土壤养分的异质性。但是这种作用的机制还不是很清楚。本研究中通过玉米自交系478,在分根系统中的反应研究生长素可能在其中发生的作用,植物在0.5 mM NO<,3><->的营养液中培养一段时间后氮饥饿2d,然后将植物转移到一边供应1mM NO<,3><->,一边不供氮的分根系统中,在0h,4h,8h,1d,3d,5d6个时间点取样,并做出生长素含量变化的趋势图。在分根系统中加入外源生长素(NAA、IAA)和生长素运输抑制剂(NPA、TIBA),研究这些与生长素有关的物质在局部供应硝酸盐刺激侧根生长中的作用。试验结果表明:
1.局部供应硝酸盐侧根、轴根平均长度显著增加,但对侧根密度没有影响。
2.在侧根伸长部位,局部供应硝酸盐后,不供氮的一侧生长素含量变化不显著,但局部供氮一侧生长素含量显著下降,局部供应硝酸盐系统中,供氮一侧在4h生长素含量是下降的,直到一个相对稳定的水平,但1d后生长素含量继续下降;根尖部位,局部供应硝酸盐硝酸盐后供氮和不供氮一侧生长素的含量都是下降的,但在局部供应硝酸盐后,供氮一侧在4h-8h生长素含量有一个瞬间的增加:在整体供应硝酸盐的分根系统中,侧根伸长部位和根尖的生长素含量都是降低的。
3.在局部供应相同浓度NO<,3><->的一侧,发现加入外源生长素1μmol/LNAA、1μmol/LIAA后,供氮一侧的侧根密度显著增加,而侧根长度和轴根长度都显著减小。
4.在局部供应相同浓度NO<,3><->的一侧,发现加入生长素运输抑制剂10μmol/LPA、10μmol/LTIBA后,侧根平均数量显著增加,玉米根系的轴根、侧根平均长度显著减小。
由以上结果推测:局部供应硝酸盐能够影响根系中生长素含量。增加硝酸盐的供应能够降低玉米根系中生长素含量,尤其局部供应硝酸盐能够使侧根伸长部位生长素含量降低到一个适应侧根生长的水平,加入外源生长素或生长素运输抑制剂后可能会影响生长素的含量,从而抵消了局部供应硝酸盐对玉米侧根生长的刺激作用。