Page 194 - 《广西植物》2022年第4期
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Ꭾ ԡ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ 卷
ጢজ 影响根压的主要因素
内皮层细胞上的转运蛋白导致离子从质外体
途径进入共质体途径ᖔ造成内外皮层存在渗透差ᖔ
水分沿这种渗透差进入内皮层ྉᥘᑕࣼʢᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡऐଫ
潘瑞炽ᖔԡϟɯᤥ 水分运输除了依赖这种渗透差外ᖔ
根压的产生也依赖这种内外皮层的渗透差ᖔ故任何
图 ሕজ 用于测定根压的木质部压力探针示意图
影响转运蛋白的因素都会间接影响根压的有无及
ྉ改自柏新富和朱建军ᖔԡϟሕɯ
其大小ᤥ 另外ᖔ有研究发现根压的产生和大小会因
èᔽ੫ ሕজ ୩ዹၤᔀቝᑕᡷᔽዹ ʛᔽᑕ੫ʢᑕቝ ᆍ ᡷၤᔀ ᢃᔀቝ ᡱʢᔀ༁༁ࣼʢᔀ
遗传因素ܦ土壤因素及其他环境因子的变化而各不
ᡱʢᆍᤦᔀ ᆍʢ ቝᔀᑕ༁ࣼʢᔽႿ੫ ʢᆍᆍᡷ ᡱʢᔀ༁༁ࣼʢᔀ
ྉఋၤᔽ༁ ᔽ༁ ʛᔀʢᔽᔀʛ ʢᆍቝ ାᑕᔽ ᪲ Ի̀Вᖔ ԡϟሕɯ 相同ྉۼၤᔽᡷᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँጢऐଫ ࣼႿʛᡷ ᪲ ᥈ʢࣼᤦᔀʢᖔ ԡԡᤃɯᤥ
ጇॹϓ 水通道蛋白因素
压会很明显ᖔ但当叶片展开后ᖔ植物体内的水分快 就根系吸水调控而言ᖔ植物具有被称为 ዶ۪͐ 的
速流动ᖔ根压就无法被直接检测到ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԡϟᤃᤦɯᤥ 水通道蛋白家 族 ྉ ቝᑕᢼᆍʢ ᔽႿᡷʢᔽႿ༁ᔽዹ ᡱʢᆍᡷᔀᔽႿᖔ ᥘ᧧۪ ɯᤥ
之前有学者研究植物吐水或伤流的速率或体积ᖔ发 ዶ۪͐ 存在于植物的不同部位ᖔ根部 Ꭾԡᠮ ጲ ऐԡᠮ的水
现许多植物的根部在某些特定条件下会产生大小 分由 ዶ۪͐ 来运输ᖔ因此ᖔዶ۪͐ 是水分进入植物细胞
不同的根压ᖔ并显示不同的日间或季节差异ྉʢᑕቝᔀʢ 的主要调控位点ྉ于秋菊等ᖔԡԡɯᖔ其表达水平与
᪲ ᆍझᆍऔ༁ҴᔽᖔϟँᎮँଫ ࣼႿʛᡷ ᪲ ᥈ʢࣼᤦᔀʢᖔԡԡᤃɯᤥ 这些大 根压大小显著相关ྉ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 大量研究表
小差异也可能是根压测定技术的不同而造成的 明ᖔ除受水分子动能的影响外ᖔ植物 ዶ۪͐ 活性还受
ྉ୩ᔽႿ੫ၤᖔ ԡϟᤃᤦɯᖔ例如ᖔ利用根压探针技术测定根压 水通道门控ྉ੫ᑕᡷᔽႿ੫ɯ 的调控ྉ͐ࣼᔽʢᆍ੫ᑕ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟँɯᤥ
大小范围在 ԡ ጲ ጢԡԡ Ҵ۪ᑕ 之间ᖔ比利用压力室测定的 直接影响水通道门控的因素有磷酸化ܦ聚合调控ܦ
根压大小范围偏大ྉۼᔀᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँँँɯᤥ 物种差异也 糖基化ܦ 甲基化ܦ 阳离子ܦ 渗透压和溶质梯度等
在一定程度上影响了植物根压的大小ᤥ 例如ᖔ孝顺 ྉᥘᑕࣼʢᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡऐଫ ᥈ၤᔀᆍʢ੫ၤᔀᖔ ԡϟԡɯᤥ
竹ྉଧᐹቂᤇࣩᐹ ቂࣩᤀᡙᔠᡓᤀᓣଝɯ的最大根压为 ϟऐጢ Ҵ۪ᑕᖔ矢竹 磷酸化是 ዶ۪͐ 活性调控的一种重要方式ᤥ 活
ྉۗᓣࣩʐᅳᐹᐹ ᢝᐹᡓᅳႥᔠዞᐹɯ的最大根压为 ऐऐ Ҵ۪ᑕᖔ金镶 体试验ܦ质谱分析及免疫检测均表明植物 ዶ۪͐ 的 ሕ
玉竹ྉ ۗ၊ᡥᤀᤀᅳᡙᐹዞ၊ᡥ ᐹࣩʗᓣᅳࣩᤀዞᐹᡙᐹɯ 的最大根压为 ऐԡ 个亚 类ᖔ ۪᧧۪ܦ ఋ᧧۪ 和 શ᧧۪ 都能够被磷酸化
Ҵ۪ᑕྉ王福升等ᖔԡϟϟɯᤥ 除根压测定技术及植物种 ྉᑕʛᔀႿၤᆍ ᪲ èᔽ༁ዹၤᔀʢᖔ ԡԡᤃଫ 李红梅等ᖔ ԡϟԡଫ 张
间差异外ᖔ有研究提出了在探讨根压的大小时还需 璐和杜相革ᖔԡϟ࿗ɯᤥ ዶ۪͐ 单体发生异聚化也可调
要考虑植株自身的高度ᤥ 例如ᖔ在高度为 ϟऐ ቝ 的 控 ዶ۪͐ 活性ᖔ例如在玉米ྉ̀ᔀᔽႿᔀႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡँɯܦ烟
ᦵᅳᤀᔠᅳዞᐹʗᡓࣩ ᤇʗᓣצᔠᡓᓣʐᔠዞᓣᤀᤀᐹᡙࣩ 茎干基部附近测得根压 草ྉ ટᔠዞᅳᡙᔠᐹႥᐹ ᡙᐹᤇᐹዞࣩቂɯ ྉ ᥈ၤᔀᆍʢ੫ၤᔀᖔ ԡϟԡɯܦ 含羞 草
为 ᤃ࿗ Ҵ۪ᑕᖔ而 ᤃ࿗ Ҵ۪ᑕ 的根压只能将水分推送到 Ꭾϟ ྉ᤹ᔠቂᅳᐹ ᡓࣩʐᔠዞᐹɯྉ李红梅等ᖔԡϟԡɯ中都有研究发现
ቝ 的高度ᖔ因此ᖔ在该植株 Ꭾϟ ቝ 处及以上位置高度 不同质膜内在蛋白相互作用下形成的异源四聚体
处测 得的木质部压力趋 于 零 ྉ ୩ዹၤᆍᑕႿʛᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔ 能增加膜对水分的渗透性ᤥዶ۪͐ 的糖基化和甲基
ϟँጢᎮଫ ጶऔᔀʢ༁ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँँᎮɯᤥ 总之ᖔ在不同地区ܦ不同 化作用也参与 ዶ۪͐ 活性调节ᤥ 前人运用免疫荧光
季节ᖔ根压的大小也会因不同物种而存在差异ᤥ 例 标记已经证明ᖔ甘露醇诱导的渗透胁迫可导致冰叶
如ᖔ番茄的根压能达到 ᤃԡԡ Ҵ۪ᑕᖔ某些禾草的根压高 日中花ྉ᤹ᓣᓣቂᤇʗᡥᐹႥᡙ၊ᓣቂࣩቂ ዞʗᡥᡙᐹᤀᤀᔠႥࣩቂɯ水通道蛋白
达 ϟ ԡԡԡ Ҵ۪ᑕᖔ某些沙漠植物的根压达到 ᤃ ԡԡԡ Ҵ۪ᑕ 亚家族 ఋ᧧۪ 的 ᤹ዞ௴ᧇۗϟଫ 在液泡膜上的重新分布且
ྉۼၤᔽᡷᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँጢऐଫ ࣼႿʛᡷ ᪲ ᥈ʢࣼᤦᔀʢᖔ ԡԡᤃɯᤥ 由此 涉及它的糖基化和 ዹዶᥘ۪᥋依赖的信号转导ྉᔀʢᑕ᥋
可见ᖔ根压是常见的一种生理现象ᖔ其大小在空间 ጶ༁ᡷʢᔀᑕ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡ࿗ଫ 李红梅等ᖔԡϟԡɯᤥ ɟᔀ ᪲ ۼᔽᔀʢᑕ
和时间上均有所不同 ྉ୩ዹၤᆍᑕႿʛᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँጢᎮଫ ۪ࣼᡷझ ྉԡԡ࿗ɯ研究发现ᖔ高浓度渗透溶质控制水通道蛋白
ϟँऐሕଫ ऊᆍዹၤᑕʢʛ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँँ࿗ଫ ጶऔᔀʢ༁ ᔀᡷ ᑕᖔ ϟँँᎮଫ 开关的机制可能是内聚力ͱ张力模式ᖔ渗透溶质被
ఋᢃʢᔀᔀᖔ ԡԡሕᑕᖔ ᤦଫ ࣼႿʛᡷ ᪲ ᥈ʢࣼᤦᔀʢᖔ ԡԡᤃଫ ԻऔᔽᔀႿᔽᔀዹҴᔽ 排出通道从而引起通道孔内张力发生变化ᖔ蛋白变
᪲ ̀ᆍᤦʢᆍᆍҴᖔ ԡԡँଫ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟጢɯᤥ 形后导致通道开关关闭ᤥ 植物根系导水率会受
