植物营养与肥料学报2016,22(6):1538-1547 Journal of Plant Nutrition and Fertilizer
doi: 10.11674/zwyf.16006 http://www.plantnutrifert.org
磷高效型野生大麦根系形态和根系分泌物
对低水平植酸态有机磷的响应特征
刘涛，蔡秋燕，张锡洲*，李廷轩，余海英，郭静怡，陈光登
（四川农业大学资源学院，四川成都611130）
摘要：【目的】有机磷为土壤磷库的重要组成部分，研究不同磷效率作物对有机磷的利用能力的差异，有助于了解作物高效吸收磷的机理。【方法】以磷高效基因型大麦(IS-22-25、IS-22-30)和低效基因型大麦(IS-07-07）为试验材料，植酸钠为有机磷源进行水培试验。设置5个植酸钠液度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mmol/L)，便用根系扫描仪分析其根长、根表面积、根体积等形态特征，并测定根系与根系分泌的酸性磷酸醇、植酸酶活性等生理特征。【结果】随有机磷浓度降低，磷高效基固型野生大麦总根长、总表面积和总体积呈增加趋势。低有机磷浓度下，磷高效基因固型大麦总根长较正常有机磷浓度(0.4mmo1/L）下增加了139.7%146.0%，直径D<0.16 mm的根长提高了156.8%~161.5%，且磷高效基因型总根长较低效基因型高8.6%~60.4%。低有机磷浓度下，磷高效基固型根系各参数均显著高于低效基因型。随着有机磷浓度降低，磷高效基因型根总表面积提高了 83.5%~117.5%，较低效基因型高14.0%~46.4%；根总体积提高了80.7%~119.3%，较低效基因型高 19.6%～150.0%。随着有机磷浓度升高，磷高效基固型根系及其分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性显著降低。低有
机磷浓度下，磷高效基固型根系酸性磷酸酶和植酸酶活性增加
了163.3%~172.2%和98.6%~121.2%，较低效基
固型高14.4%~41.2%和23.1%~37.2%；磷高效基因型根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了 157.8%~193.4%和172.4%~183.4%，较低效基因型高20.2%~45.7%和24.7%~51.4%。【结论】在低浓度有机磷助迫下，磷高效基因型通过良好的根系形态，有效扩大了根系对水分和养分的接触空间，为磷高效基因型的快速生长和磷素吸收提供了条件；同时，低浓度有机磷胁迫增强了根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶，提高了介
质环境中磷素的生物有效性，对有机磷的吸收利用表现出明显优势关键词：野生大；植酸；根系形态；酸性磷酸酶；植酸酶
中图分类号：S512.3
文献标识码：A
文章编号：1008505X(2016)06-153810
Responsecharacteristicsinrootmorphologyandrootexretion ofP-efficient
wildbarleyexposuredtolowlevelofphytate-phosphorus
LIU Tao, CAI Qiu-yan, ZHANG Xi-zhou', LI Ting-xuan, YU Hai-ying, GUO Jing-yi, CHEN Guang-deng
( College of Resources, Sichaan Agricadtural University, Chengdu, Sichuan 611130, China )
Abstract:[Objectives J Organic phosphorus (P) is an important component of soil P pools. Observing the response difference in root morphology of plants when exposured to low organic P stress will help understanding the mechanism of plant genotype P use efficiency in the environment. [ Methods ] A hydroponic experiment was conducted with P-efficient genotypes (IS-22-25 and IS-22-30) and P-inefficient genotype (IS-07-07) as test materials and with phytate sodium as organic P source. Five phytate-P levels were set up in the nutrition solution: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 mmol/L, The root length, surface area and volume were analyzed using a root scanning system, and the activities of acid phosphatase and phytase were determined in roots of both wild barley
收稿日期：2016-01-06
接受日期：2016-03-10
基金项目：国家自然科学基金（31401377）；四川省科技支撑计划项目（2013NZ0044，2013NZ0029）；四川省教育厅重点项目
（14ZA0002;14ZA0010）资助。
作者简介：刘涛（1980一），男，四川江油人，助理研究员，主要从事养分资源高效利用研究。E-mail：tao666@163.com
*通信作者 Tel;028-86290986,E-mail;zhangxzhou@126.com
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