共生菌根通过调节寄主根部的H2O2与Ca2+流降低植物氧化应激水平

       柑橘在我国的热带与亚热带地区广泛种植，夏季常会受到干旱的侵扰，此时在柑橘植株内伴随诸如O₂·^-、H₂O₂等氧自由基的产生，最终造成柑橘品质与产量的下降。研究发现，丛枝菌根除了可以提高寄主植物的生物量合成能力外，还可以降低干旱胁迫下寄主植物的氧化应激水平，但其机制并不明确。

        长江大学吴强盛研究组以枳为研究对象，检测了接种与未接种丛枝菌根的枳受到干旱胁迫时根部Ca²⁺与H₂O₂流速状况。检测结果显示有菌根枳根部产生明显的H₂O₂外排与Ca²⁺的吸收，两者呈正相关关系，且H₂O₂外排越强根部的H₂O₂浓度越低，说明根部H₂O₂浓度的下降主要是其外排引起的。同时，伸长区的H₂O₂外排趋势较分生区弱。此外，利用分子生物学实验检测了正常状态与干旱胁迫条件下，有菌根枳根部和叶片的SOD、CAT活性，发现两者活性均上升，但O₂·^-与H₂O₂浓度降低。本研究揭示了丛枝菌根降低干旱胁迫下宿主氧化应激水平的关键，在于促进H₂O₂外排、Ca²⁺的吸收以及上调抗氧化酶的活性。

        该研究在活体、实时、非损伤的基础上，从更为微观的小分子与离子的水平，揭示了丛枝菌根寄主植物氧化应激水平降低的内在缘由。非损伤微测技术（NMT）为本研究提供了直接有力的线索，并且为研究植物氧化应激提供了最途径。

 

        图注：枳根部分生区与伸长区H₂O₂与Ca²⁺流速。正值表示外排。

        下载全文：C2014-012