環(huán)境條件對(duì)植物有機(jī)酸影響研究進(jìn)展

王蘭蘭, 宋曉卉, 楊 笛, 李 琦, 李 萌, 王佳鈺, 劉靜華, 邵 妍

(沈陽(yáng)師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 沈陽(yáng) 110034)

有機(jī)酸廣泛分布在植物的根、葉、莖及果實(shí)中,常見(jiàn)的植物有機(jī)酸有芳香族有機(jī)酸,如苯甲酸、水楊酸、咖啡酸等,也有一元、二元、多元羧酸的脂肪族有機(jī)酸,如草酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、檸檬酸、抗壞血酸等。植物的葉片與果實(shí)中的有機(jī)酸參與了呼吸作用和光合作用,還參與合成氨基酸、酚類(lèi)、酯類(lèi)和芳香物質(zhì)的代謝過(guò)程。除此之外,植物根系分泌的有機(jī)酸在土壤養(yǎng)分的活化、吸收過(guò)程中也起到重要作用。

1 高濃度CO2對(duì)植物有機(jī)酸的影響

工業(yè)革命以后,人類(lèi)加速了對(duì)能源的開(kāi)發(fā)利用,越來(lái)越多的化石燃料被焚燒利用,大氣中的二氧化碳(CO2)氣體含量逐年遞增。于此同時(shí),人類(lèi)過(guò)度砍伐森林樹(shù)木、土地變遷等一系列原因也促進(jìn)了大氣CO2濃度的增長(zhǎng)。IPCC(Intergover-mental Panel on Climate Change)第5次評(píng)估報(bào)告(IPCCAR5)指出,目前全球大氣CO2濃度已達(dá)到了過(guò)去80萬(wàn)年來(lái)的最高水平,預(yù)計(jì)到21世紀(jì)的中葉全球大氣的CO2濃度將達(dá)到大約550 μmol/mol[1],到2100年將上升到約730～1 020 μmol·mol-1[2]。

Holcroft等[3]用高濃度CO2處理草莓,發(fā)現(xiàn)草莓根系主要分泌蘋(píng)果酸、琥珀酸和檸檬酸,并檢測(cè)到蘋(píng)果酸的含量降低,而琥珀酸和檸檬酸含量升高。還有研究表明,高濃度CO2下,水稻根系分泌的甲酸和乙酸的含量顯著升高[4],這與早期王大力和林偉宏[5]的研究結(jié)果一致,說(shuō)明水稻根系分泌物的增多是高濃度CO2下稻田CH4排放增多的機(jī)理之一。王月[6]在對(duì)番茄幼苗根系進(jìn)行高濃度CO2處理,發(fā)現(xiàn)分泌的有機(jī)酸主……