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植物学通报 2006, 23 (4): 409~417 Chinese Bulletin of Botany . . 专题介绍 植物根系形态对低磷胁迫应答的研究进展 赵华1,2徐芳森1,2*石磊1,2王运华2 ( 1 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室 武汉 430070) (2 华中农业大学微量元素研究中心 武汉 430070) 摘要 本文综述了近年来植物对磷营养高效吸收有关的根系形态方面的研究进展, 总结了植物适应低 磷胁迫的根系形态特征, 以及植物适应低磷胁迫根系形态变化的激素调控的内在机制, 着重阐述了植物 适应低磷根系形态变化的分子生物学基础, 并对开展此类工作的有效途径进行了探讨。 关键词 磷, 胁迫, 根系形态, 激素, 分子生物学 Advances in Plant Root Morphology Adaptability to Phosphorus Deficiency Stress Hua Zhao1 ,2, Fangsen Xu1 , 2*, Lei Shi1 ,2, Yunhua Wang2 (1 National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement , Huazhong Agricultural University , Wuhan 430070) (2 Microelement Research Center , Huazhong Agricultural University , Wuhan 430070) Abstract This paper summarizes the advances in studies of plant root morphology related to high efficient uptake and utilization of phosphorus (P), specifically, plant root morphological characters adapting to P deficiency stress and its possible mechanism regulated by phytohormones and the molecular biology of plant root systems adapting to low-P stress. Discussed are useful advanced biology approaches to develop similar studies. Key words phosphorus, stress, root morphology, phytohormone, molecular biology 磷是植物生长发育所必需的大量营养元 等, 2002) 。低磷胁迫下, 根系形态的适应性变 素。磷在能量代谢、糖分代谢、酶促反应和 化是植物高效利用土壤磷的重要基础, 而这一重 光合作用等过程中起着至关重要的作用, 并且是 要基础受遗传调控, 这就使得通过作物根形态特 核酸、植素和卵磷脂的重要组成成分, 在很大 性的遗传改良来提高磷利用效率成为可能(廖红 程度上决定了作物的产量和品质(Lynch, 1995; 和严小龙, 2000; Hammond et al., 2004; Tara and 孙海国等, 2001) 。然而, 磷在土壤中的移动性 Niels, 2004) 。因此, 发掘作物自身磷营养高效 很小, 它主要借助扩散方式迁移到根系表面, 土 利用的种质资源, 改良作物磷营养性状, 已成为 壤中磷亏缺区常常只有几个毫米, 且易被土壤中 目前植物磷营养研究的热点和重点(严小龙等, 的矿物和有机物所固定, 导致土壤中磷的有效性 1992; 廖红和严小龙, 2000, 2001) 。本文综述了 较低, 从而成为作物生长的重要限制因子(赵明 植物适应低磷胁迫的根系形态适应性变化特征 收稿日期: 2005-12-14; 接受日期: 2006-05-09 基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金(20050504009) * 通讯作者 Author for correspon