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从光合到籽粒形成：磷-镧联合作用对绿豆种植的综合评价
《Plant and Soil》：From photosynthesis to grain formation: a comprehensive evaluation of phosphorus - lanthanum combined effects on mung bean (Vigna radiata L.) cultivation
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年09月17日 来源：Plant and Soil 4.8
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摘要背景与目的磷缺乏是限制作物产量和种子营养品质的主要非生物胁迫，对绿豆（Vigna radiata L.）尤为显著。尽管镧在提高胁迫耐受性方面已显示出潜力，但磷供应与叶面喷施镧如何相互作用以调节绿豆的生理功能和种子品质仍不清楚。本研究旨在探讨在田间条件下，磷水平与叶面喷施镧
磷缺乏是限制作物产量和种子营养品质的主要非生物胁迫，对绿豆（Vigna radiata L.）尤为显著。尽管镧在提高胁迫耐受性方面已显示出潜力，但磷供应与叶面喷施镧如何相互作用以调节绿豆的生理功能和种子品质仍不清楚。本研究旨在探讨在田间条件下，磷水平与叶面喷施镧的交互作用对光合作用、碳水化合物代谢、基因表达及种子矿质元素积累的影响。
本研究开展了为期两年（2023–2024）的田间试验，采用六组处理，将两个磷水平（P0：缺磷；P1：充足，施用80 kg ha?1过磷酸钙）与三种叶面喷施镧浓度（0、50和100 mM）进行组合。测定了光合参数、碳水化合物和氮代谢酶活性、光合相关和碳水化合物代谢相关基因表达以及种子矿质元素含量。
与磷充足对照组相比，单独磷缺乏使土壤植物分析发展值（SPAD）降低了20.95%，净光合速率降低了31.62%，种子磷和氮含量分别降低了45.9%和21.9%。在磷缺乏条件下，叶面喷施100 mM镧部分恢复了光合效率，激活了关键酶（硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶），并增强了碳水化合物合成和养分向种子的转运。基因表达分析显示，镧上调了光合相关基因（PsbO、PsbP、PsbQ、PsbY、Psb28）和碳水化合物代谢基因（SuSy1、SuSy2、SS1），其中在磷与镧最优组合处理下，SuSy1的表达量最高上调了20.11倍。
叶面喷施镧能够独立改善光合性能、碳水化合物代谢和养分转运，从而缓解磷缺乏胁迫，提高磷受限农业系统中绿豆的产量和种子营养品质。
在磷缺乏影响下镧作用相互关联机制的路径分析。注：蓝色实线表示正相关，绿色虚线表示负相关。线条旁的数字为标准路径系数，表示关系的方向和强度。星号（*）表示在p < 0.05水平上具有统计学显著性。
磷缺乏是限制作物产量和种子营养品质的主要非生物胁迫，对绿豆（Vigna radiata L.）尤为显著。尽管镧在提高胁迫耐受性方面已显示出潜力，但磷供应与叶面喷施镧如何相互作用以调节绿豆的生理功能和种子品质仍不清楚。本研究旨在探讨在田间条件下，磷水平与叶面喷施镧的交互作用对光合作用、碳水化合物代谢、基因表达及种子矿质元素积累的影响。
本研究开展了为期两年（2023–2024）的田间试验，采用六组处理，将两个磷水平（P0：缺磷；P1：充足，施用80 kg ha?1过磷酸钙）与三种叶面喷施镧浓度（0、50和100 mM）进行组合。测定了光合参数、碳水化合物和氮代谢酶活性、光合相关和碳水化合物代谢相关基因表达以及种子矿质元素含量。
与磷充足对照组相比，单独磷缺乏使土壤植物分析发展值（SPAD）降低了20.95%，净光合速率降低了31.62%，种子磷和氮含量分别降低了45.9%和21.9%。在磷缺乏条件下，叶面喷施100 mM镧部分恢复了光合效率，激活了关键酶（硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶），并增强了碳水化合物合成和养分向种子的转运。基因表达分析显示，镧上调了光合相关基因（PsbO、PsbP、PsbQ、PsbY、Psb28）和碳水化合物代谢基因（SuSy1、SuSy2、SS1），其中在磷与镧最优组合处理下，SuSy1的表达量最高上调了20.11倍。
叶面喷施镧能够独立改善光合性能、碳水化合物代谢和养分转运，从而缓解磷缺乏胁迫，提高磷受限农业系统中绿豆的产量和种子营养品质。
在磷缺乏影响下镧作用相互关联机制的路径分析。注：蓝色实线表示正相关，绿色虚线表示负相关。线条旁的数字为标准路径系数，表示关系的方向和强度。星号（*）表示在p < 0.05水平上具有统计学显著性。
