Page 191 - 《广西植物》2022年第4期

࿗ 期 张 周 颖 等 ᧥ 植物根压研究进展 Ꭾ ϟ Ꭾ
ۼᔀ੫Ⴟᔀʢ 基于水分共同运输模型ྉԻᔀࣼᡷၤᔀႿᖔ ԰ԡϟԡɯ提出 也具有根压ᤥ èᔽ༁ၤᔀʢ 等ྉϟँँᎮɯ研究发现热带 ϟԡँ 种
的水分向上共同运输假说ྉࣼᡱၤᔽ᤟᤟ औᑕᡷᔀʢ ዹᆍ᥋ᡷʢᑕႿ༁ᡱᆍʢᡷ 藤本植物中有 ᤃϟ 种具有根压ᖔ且 ϟጢ 种具有黎明前
ၤᢃᡱᆍᡷၤᔀ༁ᔽ༁ɯᖔ它整合了渗透和代谢理论ᖔ认为当有离 吐水现象ଫ王华芳ྉ԰ԡϟጢɯ也发现云南西双版纳热带
子和可溶性糖的自由能梯度时ᖔ水通道蛋白能促进水 雨林常见的 ሕ԰ 种木质藤本均具有根压ᖔ这表明根压
分在木质部薄壁细胞内运输ᖔ积极主动地驱动水分向 是藤本植物中常见的生理现象ᤥ 在草本植物中ᖔ香
上转运ᤥ 由于水分通过薄壁组织的细胞膜时依靠渗 蕉ྉࣩ᤹໧ᐹ ႥᐹႥᐹɯྉ᧕ᑕ׹ᔽ༁ᖔ ϟँᤃϟɯܦ非洲虎尾草ྉࣷ၊ᤀᅳʗᔠ໧
透势ᖔ而渗透势的维持需要不断地消耗代谢能量补充 ੖ᐹᡥᐹႥᐹɯܦ梯牧草 ྉ ۗ၊ᤀᓣࣩቂ ᡓʗᐹᡙᓣႥ໧ᓣɯྉ ᨃ੫ᑕᡷᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
溶质ᖔ从而保持水分进入膜内时所需的溶质梯度 ϟँऐጢɯܦ 蕨类 ྉ ۗᓣႥᡙᐹ੖ʗᐹቂቂᐹ ᡙʗᔠᐹႥ੖ࣩᤀᐹʗᔠ໧ 和 ۗᓣᤀᤀᐹᓣᐹ
ྉ᧕ࣼ༁ᡷቝᑕቝᑕᡷᆍ׹ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡ࿗ଫ Իၤᆍ᤟Ҵᔀ׹ᔽዹၤ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᎮଫ ᐹႥʐʗᅳቂᓣʐᔠஏᅳᤀᔠᐹɯ ྉ ̀ᆍ᤟ቝ᤟ࣼႿʛ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡ ɯܦ 甘蔗
ۼᔀ੫Ⴟᔀʢᖔ ԰ԡϟ࿗ɯᤥ 因此ᖔ该假说强调在解释根压产生 ྉ୒ᐹዞዞ၊ᐹʗࣩቂ ᅳஏஏᔠዞᔠႥᐹʗࣩቂɯྉશᔀࣼ஦ᔀ᤟ʛ ᔀᡷ ᑕ᤟ॹᖔ ϟँँ԰ɯܦ草甸
的机制时需考虑水分和溶质进入植物根部的需求 羊茅ྉÞᓣ໧ᡙࣩዞᐹ ᡓʗᐹᡙᓣႥ໧ᔠ໧ɯܦ玉米ྉԮᓣᐹ ቂᐹᡥ໧ɯྉᓂࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ

ྉۼᔀ੫Ⴟᔀʢᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟᤃᤦɯᤥ ԰ԡԡ԰ɯܦ水稻ྉ᧣ʗᡥऊᐹ ໧ᐹᡙᔠצᐹɯྉ୩ᡷᔽ᤟᤟ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡሕɯ等存
୩ᔽႿ੫ၤ 在该模型的基础上作了一些修改ᖔ并提出 在根压ᖔ特别是在缺乏次生生长且木质化程度较高
了当木质部薄壁细胞的膜电位低于 ᣽ 的能斯特电 的一些草本植物ྉ如棕榈ܦ竹子ɯ 中ᖔ根压较为明显
շ
շ
位时ᖔϟ 个水分子与 ϟ 个 ᣽ 紧紧耦合ᖔ通过 ᣽ 内流 ྉ᧕ᑕ׹ᔽ༁ᖔ ϟँᤃϟଫ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟଫ ऊᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ଫ
շ
通道进入细胞质基质ଫ而当木质部薄壁细胞的膜电 ɟᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟጢɯᤥ
շ
շ
位高于 ᣽ 的能斯特电位时ᖔሕ 个水分子与 ϟ 个 ᣽ 紧
紧耦合ᖔ通过 ᣽ 外流通道进入木质部薄壁细胞ᖔ从 ሕজ 根压的测定方法
շ
շ շ
而实现水分移动ᤥ 在整个过程中ᖔ᣽ 内流通道和 ᣽
外流通道的功能可通过膜电位振荡的协调实现相 目前根压的测定方法有多种ྉ表 ϟɯᖔ我们可以
互转换ᤥ 当膜电位被质子泵的活性超极化时ᖔ᣽ 的 将其归纳为直接和间接两种测定方式ᤥ 其中ᖔ直接
շ
循环会消耗代谢能量ᖔ从而驱动净水流从细胞质基 测定包括损伤和非损伤的测定技术ଫ间接测定是通
质进入质外体ᖔ促使水分移动ྉ ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟᤃᤦɯᤥ 在 过非损伤技术测定叶片厚度或夜间茎干直径的微
水分向上共同运输假说提出之前ᖔ渗透理论已被人 小变化程度ᖔ然后利用相关模型将实际测量值与预
们相对普遍接受ᖔ但它并没有得到所有学者的认可 测值进行比较ᖔ从而计算得出根压大小ᤥ
ྉ᣽ʢᑕቝᔀʢ ᪲ ାᆍᢃᔀʢᖔ ϟँँጢɯᤥ 基于前人研究ᖔ水分向上 ᇺॹϓ 直接测定
共同运输假说是目前解释根压产生机制的最新理 ሕ঎ϟ঎ϟ 损伤测定技术জ 损伤测定包括压力计法ܦ根压
论ᖔ然而该理论仍需在不同生境ܦ不同生长状态的 力探针技术以及根压力室技术等ᤥ 压力计法可通过
气泡压力计ྉᤦࣼᤦᤦ᤟ᔀ ቝᑕႿᆍቝᔀᡷᔀʢɯ直接测定枝条桩或离
植物中进行严格的检验或验证ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟᤃᤦɯᤥ
体根段的压力ྉ田新立ᖔ ԰ԡԡऐଫ 王福升等ᖔ ԰ԡϟϟଫ ᧕ᔀ
԰জ 产生根压的植物类群 ୩औᑕᔀ஦ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 具体操作方法᧥用酒精灯将玻璃

毛细管的一端封死ᖔ注蒸馏水至该毛细管内的 ϟᣰ ሕ
作为一种常见的生理现象ᖔ根压广泛存在于多 处ᖔ并套紧硅胶软管后再将毛细管注满水ᖔ做成简易
种植物中ྉԻᑕዹၤᑕʢᢃᖔ ԰ԡԡँɯᤥ 例如在木本植物中ᖔ具 气泡压力计ᤥ 于前一天太阳落山后ᖔ将选取好样本的

有明显根压的物种有糖枫ྉዛዞᓣʗ ໧ᐹዞዞ၊ᐹʗࣩቂɯྉ୩ᡱᔀʢʢᢃ 枝条或茎干截去ᖔ截面用单面刀片削平整后选取大小
合适的硅胶软管套紧在枝条桩或茎干桩上ᖔ最后向这
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँऐऐɯܦ桦树 ྉ ଧᓣᡙࣩᤀᐹ ᤀᓣႥᡙᐹ 和 ଧॹ ᡓᅳᡓࣩᤀᔠஏᅳᤀᔠᐹɯ
ྉ୩ᡱᔀʢʢᢃᖔ ϟँँሕɯܦ胡杨ྉۗᅳᡓࣩᤀࣩ໧ ᓣࣩᡓ၊ʗᐹᡙᔠዞᐹɯྉ 司建华 个硅胶软管注满蒸馏水并将气泡压力计连接该软管
等ᖔ ԰ԡԡᎮ ɯܦ 栎树 ྉ ࣩͅᓣʗዞࣩ໧ ʗᅳᤇࣩʗ ɯ ྉ ୩ᡷᔀࣼʛ᤟ᔀ ᪲ ྉ图 ϟɯᤥ 在该装置连接一个夜晚后ᖔ在第二天日出前
用ᥥఋɼ字型短尺分别测量与大气压平衡前后玻璃毛
ᥘᔀ༁ၤዹၤᔀʢᢃᑕҴᆍ׹ᖔ ϟँँᤃ ɯܦ 核桃 ྉ ȣࣩ੖ᤀᐹႥ໧ ʗᓣ੖ᔠᐹ ɯ
ྉዶቝŀ੫᤟ᔽᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡϟɯᤥ 一些重要的农业经济作物ᖔ 细管内气泡的长短ྉ长度ɯᖔ计算公式ྉጶऔᔀʢ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
如番茄ྉ୒ᅳᤀᐹႥࣩቂ ᤀᡥዞᅳᡓᓣʗ໧ᔠዞࣩቂɯ ྉۼၤᔽᡷᔀᖔ ϟँሕऐɯܦ葡萄 ϟँँᎮଫ ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԰ԡϟᤃᤦɯ如下᧥
ྉ Ⴌᔠᡙᔠ໧ צᔠႥᔠஏᓣʗᐹ ɯ ྉ ୩ᡱᔀʢʢᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँऐᎮ ɯܦ 向日 葵 ۗ ᢉ ϟԡԡġЏྉ ᒦ ᐹᡙቂ ᣰ ᒦ ɯͱϟ૒ᤥ
ଝ
ᡓʐ
ྉ̵ᓣᤀᔠᐹႥᡙ၊ࣩ໧ ᐹႥႥࣩࣩ໧ɯ ྉ᧕ࣼ༁ᡷቝᑕቝᑕᡷᆍ׹ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡ࿗ɯܦ猕 式中᧥ۗ 表示根压或样本木质部压力的大小
ଝ
猴桃属ྉ ዛዞᡙᔠႥᔠʐᔠᐹɯ ྉ ऊ᤟ᔀᑕʢऔᑕᡷᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᎮɯ 植物等 ྉҴ۪ᑕɯଫᒦ ᐹᡙቂ 表示与外界大气平衡后玻璃毛细管内气