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成都生物所在桢楠抗旱机制方面获得新进展
发表日期: 2017-09-19 作者: 李自龙 文章来源:生态中心
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 桢楠(Phoebe zhennan)为樟科常绿大乔木,分布于亚热带常绿阔叶林区西部,国家二级保护渐危种,我国特有,是驰名中外的珍贵用材树种,又叫金丝楠。由于历代砍伐利用,其资源近于枯竭。目前尚存的桢楠林多系人工栽培的半自然林和风景保护林,主要在庙宇、公园等处尚有少量大树,在全球气候变化的背景下,病虫害较严重,桢楠衰亡现象明显。发展桢楠珍贵用材林,存储桢楠林资源已在桢楠林分布区提上议事日程。但该区域季节性干旱日益严重,因此研究桢楠对干旱的响应机制、适应对策以及保护措施对于发展桢楠人工林具有十分重要的意义。 

 中国科学院成都生物研究所来自巴基斯坦的留学生Akash Tariq在博士生导师潘开文的指导下,以桢楠为研究对象,研究了干旱对桢楠生长和代谢的影响及磷添加对减轻干旱胁迫的调控机制。研究发现,干旱显著影响了桢楠的生长和代谢过程,但是桢楠叶面积、气孔导度、蒸腾速率的降低,水分利用效率的增加、抗氧化酶活性的升高和抗氧化物质含量的积累,均表明桢楠对干旱具有较强的适应力。磷添加显著增加了桢楠根系生物量,增强了根系从土壤中的吸水能力;同时,磷添加显著增加了干旱胁迫下桢楠叶片相对含水量、净光合速率和PSⅡ的最大量子效率,这是由于增加了根系生物量、叶绿体色素、渗透调节物质和含氮化合物含量,降低了MDA含量。磷添加对正常水分条件下的桢楠生长和代谢无影响或有轻微抑制作用。 

 该结果显示,桢楠抗旱性强,施磷肥可以提高其耐旱能力,其作用机制主要是通过调节桢楠叶片的生理生化过程而不是水分的有效性。在未来应对干旱频发的气候条件下,合理施用磷肥能够增强桢楠幼苗的抗旱性,促进其生长发育。这些发现对于濒临灭绝的桢楠林的保护和资源培育具有十分重要的现实意义。 

 该研究获得国家重点研发计划 (Grant Nos. 2016YFC05021012015BAD07B050304),国家自然科学基金 (Grant Nos. 3137063231500517) CAS-TWAS的资助。近日以“Phosphorous Application Improves Drought Tolerance of Phoebe zhennan为题在线发表于国际期刊Frontiers in Plant Science, (2017)

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