成都生物所在施氮減輕楨楠幼苗干旱脅迫研究中獲進(jìn)展

　　楨楠（Phoebe zhennan）是一種生長(zhǎng)緩慢的重要森林樹種，為我國(guó)二級(jí)珍稀保護(hù)植物。分布于亞熱帶常綠闊葉林區(qū)西部，主要生長(zhǎng)在海拔1500米以下。楨楠是一種受到威脅的優(yōu)質(zhì)木材生產(chǎn)樹種，面臨著嚴(yán)重的人為干擾和非生物因素的脅迫。前期，中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所潘開(kāi)文課題組對(duì)楨楠抗旱性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)施磷可以通過(guò)調(diào)節(jié)楨楠葉片的生理生化過(guò)程從而提高其耐旱能力，這些結(jié)果對(duì)于瀕臨滅絕的楨楠林的保護(hù)和資源培育具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而，在不同水分狀況條件下，很少有研究施氮對(duì)楨楠生理生化反應(yīng)的影響及其機(jī)制。因此，在全球氣候變化背景下，有必要進(jìn)一步研究楨楠對(duì)干旱的響應(yīng)機(jī)制以及保護(hù)和培育楨楠林的有效措施。 

　　中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所生態(tài)格局和過(guò)程研究組來(lái)自巴基斯坦的博士研究生Akash Tariq在博士生導(dǎo)師潘開(kāi)文研究員的指導(dǎo)下，研究了在兩種水分狀況（水分充足和干旱脅迫）下，施氮對(duì)楨楠幼苗生理生化反應(yīng)的影響。研究顯示，干旱脅迫對(duì)楨楠幼苗生長(zhǎng)有顯著的影響，具體表現(xiàn)為光合作用受損、色素降解、氮代謝紊亂、活性氧物質(zhì)生成過(guò)剩和脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng)等。在干旱脅迫下，施氮通過(guò)調(diào)節(jié)生理生化過(guò)程對(duì)楨楠生長(zhǎng)有顯著的正效應(yīng)，這表明含氮化合物水平較高以及氮相關(guān)代謝酶活性的上調(diào)可能是由于氮介導(dǎo)的葉片相對(duì)含水量和光合效率的提高所致。此外，施氮可減少氧化應(yīng)激和膜損傷，維持滲透液的高積累。而在水分充足的幼苗中，施氮顯著提高了根系生物量和凈二氧化碳同化效率，表明楨楠幼苗具有較高的氮素利用效率。以上研究結(jié)果表明，干旱對(duì)楨楠的生長(zhǎng)有顯著影響，而施氮主要通過(guò)在低代謝成本下提高其抗旱潛力，在減輕水分脅迫損害中起著至關(guān)重要的作用。因此，在未來(lái)氣候變化的背景下，施氮可作為楨楠幼苗應(yīng)對(duì)干旱脅迫的有效經(jīng)營(yíng)措施，提高楨楠的抗旱能力。 

　　該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(Grant Nos. 2016YFC0502101，2017YFC0505000)和CAS-TWAS的資助。近日以Role of nitrogen supplementation in alleviating drought-associated growth and metabolic impairments in Phoebe zhennan seedlings為題在線發(fā)表于國(guó)際期刊Journal of Plant Nutrition and Soil Science上。  

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　　施氮對(duì)楨楠抗旱能力的影響 　　  

　　 

　　楨楠幼苗