Page 189 - 《广西植物》2022年第4期
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࿗ 期 张 周 颖 等 ᧥ 植物根压研究进展 Ꭾ ϟ ጢ
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জজ 水是一切生命活动必不可少的物质ᤥ 植物通 子水平的角度分析水通道蛋白对根压的影响ܦ较为先
过根部吸收土壤水分后ᖔ由基部向顶部运输几米甚 进的根压测定技术的研发以及在农艺学方面根压的
至是几十或上百米的高度ᖔ从而满足植物地上部分 实际应用等诸多方面都需要进行深入挖掘和提升ᤥ
的用水需求ᤥ 植物完成水分的吸收ܦ运输ܦ散失等 因此ᖔ本文对前人在植物根压方面的研究进行了归纳
过程均需要克服重力ܦ原生质体和质外体运输阻力 和总结ᖔ并结合当前的研究热点和一些研究成果提出
及土壤的毛细管力等多种阻力ᤥ 若没有足够大的 观点ᖔ对植物根压的后续研究进行展望ᤥ
动力克服这些阻力ᖔ则植物无法完成正常的水分代
谢过程ྉ᧕ᔽᆍႿᖔ ϟँϟ࿗ଫ 尚念科ᖔԡϟɯᤥ 在植物的水 ϟজ 根压的定义和产生机制
分运输过程中ᖔ除蒸腾拉力能由下往上拉动水分
外ᖔ根压ྉʢᆍᆍᡷ ᡱʢᔀ༁༁ࣼʢᔀɯ也能推动水分在导管或管胞 由根系木质部产生ᖔ且导致被切割的茎干ྉ或小
中向上运输ྉԻᑕዹၤᑕʢᢃᖔ ԡԡँɯᤥ 由于植物根部生理 枝ɯ表面渗出汁液和ᣰ 或未受伤的叶片边缘吐水的静
活动ᖔ存在于皮层中的离子和可溶性有机物等不断 水 压 力被称为根压 ྉ ʢᑕቝᔀʢ ᪲ ᆍझᆍऔ༁Ҵᔽᖔ ϟँᎮँଫ
通过内皮层进入中柱并使皮层内外产生渗透差ᤥ ʢᑕቝᔀʢ ᪲ ାᆍᢃᔀʢᖔ ϟँँጢɯᤥ 该静水压力的形成与根部
在渗透差梯度驱动下ᖔ水分从外界流入中柱内导管 形态解剖结构ྉ根毛ͱ皮层ͱ内皮层ͱ中柱ͱ导管或管
或管胞ᖔ从而积累并产生了正的静水压力ྉఋᑕᔽझ ᔀᡷ 胞ɯ和生理活动密切相关ᤥ 在正常情况下ᖔ因根部细
ᑕᖔ ԡϟጢɯᤥ 叶片吐水或茎干伤流均是根压存在的 胞生理活动ᖔ木质部皮层细胞中的矿质离子和有机物
有力证明ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԡϟᤃᑕɯᤥ 等在水势梯度下通过皮层细胞进入中柱ᖔ导致中柱内
目前ᖔ已有大量研究发现根压是植物常见的一种 渗透势和水势降低ᖔ促使中柱继续向皮层吸收水分进
生理活动ᖔ不仅广泛存在于多种植物中ᖔ而且是木质 而产生正的静水压力ྉ潘瑞炽ᖔԡϟɯᤥ 随蒸腾速率增
部栓塞修复的一种重要动力ྉ୩ᡱᔀʢʢᢃ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँऐᎮଫ 加ᖔ水分通过木质部运输并迅速流失至大气中ᖔ较大
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弱的条件下ᖔ根部产生正的木质部压力不仅可推动水 现出正的压力ᤥ 根压被假定认为是在渗透和能量的
分沿导管或管胞向上运输ᖔ还可使气泡溶解或水分再 共同驱动下ᖔ水分通过木质部薄壁组织的细胞膜ᖔ可
填充修复已发生栓塞的导管ᖔ缓解因白天强烈蒸腾而 能利用了离子和糖的自由能梯度向上运输而产生的
导致植物组织的水分亏缺ᖔ并为第二天的蒸腾耗水进 静水压 ྉۼᔀ੫Ⴟᔀʢᖔ ԡϟ࿗ɯᤥ 根压的产生并不仅仅受由
行水分储存ྉɟᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟଫ Իၤᑕᆍ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟᎮଫ 自由能梯度驱动水分穿过木质部薄壁细胞质膜的影
શᑕʢʛᔽႿᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 除修复植物木质部栓塞和补充 响ᖔ根系的凯氏带结构和生理活动所引起的主动吸水
茎干水分外ᖔ根压在植物生态学ܦ植物生理学ܦ农学ܦ 也起了重要作用ྉጶႿ༁ᡷᆍႿᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡሕɯᤥ
园艺学等多个植物科学研究领域均具有重要生物学 根不但能固定植株ᖔ而且能从土壤中吸收水分和
意义ᤥ 根压的产生及大小会受水通道蛋白ܦ遗传因 溶解于水中的矿质营养等以供植物生长ᖔ其中根毛区
素ܦ土壤和其他诸如光合有效辐射ܦ饱和水汽压差及 是根吸收水分的主要区域ྉʢᑕቝᔀʢ ᪲ ାᆍᢃᔀʢᖔ ϟँँጢɯᤥ
降雨等环境因素的影响ྉèʢᑕႿҴᖔ ԡԡᤃଫ 田新立ᖔԡԡऐଫ 水分被植物根毛吸收后ᖔ通过三条途径 Џ质外体途径
郭建荣ᖔԡϟᤃଫ ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 然而ᖔ目前关于根 ྉᑕᡱᆍᡱᑕ༁ᡷ ᡱᑕᡷၤऔᑕᢃɯܦ共质体途径ྉ༁ᢃቝᡱᑕ༁ᡷ ᡱᑕᡷၤऔᑕᢃɯ和
压产生的生理机制并无确切的科学解释ᤥ 从植物分 跨膜途径ྉᡷʢᑕႿ༁ቝᔀቝᤦʢᑕႿᔀ ᡱᑕᡷၤऔᑕᢃɯ进入木质部的导
