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低分子量有机酸(LMWOAs)对杉木幼苗早期生长的剂量效应:从促生机制到自毒现象解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Russian Journal of Plant Physiology 1.1
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来自中国的研究人员通过外源添加四种低分子量有机酸(LMWOAs),系统研究了0.2-25 mmol/L浓度梯度对杉木幼苗生长、抗氧化特性及磷资源分配的调控规律。研究发现5 mmol/L为最佳促生浓度,能显著提升叶片/根系生物量及SOD/POD/CAT酶活性,而25 mmol/L则引发膜脂过氧化(MDA升高)。该研究首次揭示杉木凋落物源LMWOAs具有"低促高抑"的双重生态功能,为人工林可持续经营提供理论依据。
低分子量有机酸(Low-Molecular-Weight Organic Acids, LMWOAs)作为杉木凋落物中的重要组分,其生态效应长期存在认知空白。研究团队选取草酸、丙二酸、苹果酸和柠檬酸四种典型LMWOAs,通过精密控制的浓度梯度实验(0.2/1/5/25 mmol/L),解码了这些"森林化学信使"对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗的调控密码。
令人振奋的是,5 mmol/L的LMWOAs如同精准调制的"生长鸡尾酒",使幼苗叶片面积扩张42%,根系生物量暴增67%。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)组成的"抗氧化铁三角"活性显著提升,有效清除活性氧自由基。更妙的是,这些有机酸化身"磷元素搬运工",将80%的磷营养优先输送到新生叶片和吸收根,构建出"枝繁叶茂"的地上部分优势格局。
然而,25 mmol/L高浓度处理却上演惊悚转折——细胞膜开始"漏油"(丙二醛MDA含量飙升2.3倍),抗氧化酶系统"崩溃",揭示出典型的自毒现象。这项研究如同绘制出LMWOAs的"剂量-效应"地图,为解释杉木人工林"自毒障碍"提供了分子钥匙,也为混交林配置提供了精准的化感物质阈值参考。
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