黃腐酸對番茄幼苗適應(yīng)低磷脅迫的生理調(diào)控作用

張麗麗 劉德興 史慶華 鞏 彪

磷是植物生長發(fā)育的關(guān)鍵元素之一，缺磷會嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。黃腐酸作為一種天然有機(jī)物，在促進(jìn)植物生長的同時還能提高植物的抗逆能力。開展黃腐酸對番茄幼苗適應(yīng)低磷脅迫生理調(diào)控作用研究，明確黃腐酸對番茄適應(yīng)低磷脅迫的生理調(diào)控機(jī)制，對黃腐酸緩解番茄“遺傳學(xué)缺磷”的概念和機(jī)理作出合理解釋。采用Hogland營養(yǎng)液水培方式，以番茄“金棚1號”為供試品種，待番茄幼苗長到三葉一心時移到水培盆中緩苗7天，外源添加不同濃度（0、0.04、0.08、0.12、0.16和0.20 g/L）黃腐酸，研究其對低磷脅迫（10 μmol/L）下番茄幼苗生長、根系發(fā)育、光合作用性能、磷素吸收和分配、有機(jī)酸積累和分泌等生理過程的影響。結(jié)果表明，低磷脅迫下，隨著黃腐酸施用量的增加，番茄幼苗的各項(xiàng)生理指標(biāo)基本呈現(xiàn)先增后降趨勢。當(dāng)黃腐酸的施用濃度為0.08 g/L時，顯著提高根冠比；增加葉綠素含量，提高葉片光合作用性能；提高番茄不同組織中磷素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)；提高磷轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因（PT1和PHO1）的表達(dá)，其中PT1能促進(jìn)番茄幼苗根系向環(huán)境中吸收磷酸鹽緩解低磷脅迫；PHO1能促進(jìn)磷酸鹽由根系向莖葉分配從而有效緩解地上部缺磷。黃腐酸能提高根系有機(jī)酸（草酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸和酒石酸）積累，降低根系中無氧呼吸產(chǎn)物乳酸和乙酸含量，促進(jìn)質(zhì)子泵基因（HA1）的表達(dá)，促進(jìn)根系泌酸，這種生理代謝變化有利于將環(huán)境中難溶性的磷轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧祝⒋龠M(jìn)植物根系對磷素吸收；增強(qiáng)生長發(fā)育相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（GRAS1）表達(dá)，降低葉片花青素積累。綜上，通過低磷脅迫下添加一定濃度的黃腐酸可明顯改善番茄幼苗地上部生長及根系發(fā)育，可在一定程度上緩解植物的缺磷癥狀。