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从针叶植物到被子植物的多种植物中,在脱水过程中,完整根系网络中的细根收缩现象很早就开始了
《Plant, Cell & Environment》:Fine Root Shrinkage Across Intact Root Networks Begins Early During Dehydration in Diverse Plants From Conifers to Angiosperms
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月28日 来源:Plant, Cell & Environment 6.3
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细根脱水收缩动态与水分运输失效的关系研究。采用原位成像技术,对9种不同植物(包括蕨类、松柏、木本及草本被子植物)的细根进行连续脱水监测。结果显示,细根收缩在水分势下降初期(-0.05 MPa)即快速启动,到-1.0 MPa时收缩达57.19%,83.4%最终收缩发生在已知导致50%根网络 embolism(P50)的水分势下。不同根网区域的收缩模式与细胞解剖结构显著相关,暗示植物通过功能、位置和年龄差异的细根收缩模式实现地下适应性调控。
细根承担了植物大部分的水分和养分吸收功能。在干旱条件下,根系会显著收缩,从理论上讲,这会导致根部的维管系统与周围土壤分离。关于根系收缩与水分输送系统失效之间的关系,目前仍知之甚少。我们利用原位成像技术,研究了九种维管植物(包括石松类、针叶植物、木本和草本被子植物)的完整裸根(直径小于2毫米)在木质部水势下降过程中的连续脱水情况,以及这种脱水过程与根系解剖结构之间的相互作用。在所有物种中,根系收缩都很快开始:当木质部水势开始下降(-0.05 MPa)时,根系已经收缩了39%;当水势下降到-1.0 MPa时,收缩比例达到57.19%;而当水势降至导致50%根系网络堵塞的水平(P50)时,根系最终收缩完成了83.4%。根系内部的收缩模式和细胞解剖结构存在很大差异,这反映了细根在吸收和运输功能上的不同。这些数据表明,细根的收缩是植物干燥过程中的一个动态且早期发生的现象,它先于水分输送系统的失效。根系网络之间的收缩模式存在显著差异,这些差异可能与根系的年龄、功能和位置有关。从理论上讲,这种差异性可以为植物提供适应性优势,并有助于地下不同部位的脱水过程形成梯度。
作者声明不存在利益冲突。
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