Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của bicarbonate lên sự phát triển rễ và sự tích lũy axit hữu cơ ở các giống lúa kém hiệu quả và hiệu quả trong việc sử dụng kẽm (Oryza sativa L.)
Tóm tắt
Bicarbonate đã được coi là một yếu tố chính gây ra tình trạng thiếu hụt kẽm ở lúa có đất thấp, nhưng các cơ chế chịu trách nhiệm cho tác động này vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Mục tiêu của nghiên cứu này là kiểm tra xem liệu các tác động sớm của bicarbonate (HCO3−) có là ức chế sự phát triển rễ do sự tích lũy axit hữu cơ gây ra bởi HCO3− hay không. Các thí nghiệm nuôi cấy dung dịch đã được thực hiện sử dụng hai giống lúa có độ nhạy khác nhau đối với sự thiếu hụt kẽm, và bốn nồng độ bicarbonate (0, 5, 10, 20 mM). Với nồng độ bicarbonate (5–20 mM), sự phát triển rễ của giống lúa kém hiệu quả với kẽm đã bị ức chế mạnh mẽ trong vòng 4 ngày điều trị. Ngược lại, sự phát triển rễ của giống lúa hiệu quả với kẽm được kích thích nhẹ với bicarbonate ở nồng độ 5–10 mM và không bị ảnh hưởng ở nồng độ 20 mM. Tác động ức chế của bicarbonate lên sự phát triển rễ ở giống lúa kém hiệu quả chủ yếu là do ảnh hưởng đến sự khởi phát rễ mới hơn là ức chế sự kéo dài của các rễ riêng lẻ. Bicarbonate (5–20 mM) đã làm tăng nồng độ malat, succinat và citrate trong rễ của cả hai giống lúa, nhưng nhiều hơn cho giống kém hiệu quả so với giống hiệu quả với kẽm. Kết quả cho thấy rằng sự suy giảm sự phát triển rễ có thể là tác động ban đầu của bicarbonate trong việc gây ra tình trạng thiếu hụt kẽm ở lúa có đất thấp, và tác động ức chế của bicarbonate lên sự phát triển rễ của giống lúa kém hiệu quả có thể là do sự tích lũy cao và sự không đủ sự phân tách của các axit hữu cơ trong các tế bào rễ.
Từ khóa
#bicarbonate #sự phát triển rễ #axit hữu cơ #giống lúa kém hiệu quả #giống lúa hiệu quả #thiếu hụt kẽmTài liệu tham khảo
Bertoni, G M, Pissaloux, A, Morard, P and Sayag, D R 1992 Bicarbonate-pH relationship with iron chlorosis in white lupine. J. Plant Nutr. 15, 1509–1518.
Bialczyk, J and Lechowski, Z. 1992 Absorption of HCO3 − by roots and its effect on carbon metabolism of tomato. J. Plant Nutr. 15, 293–312.
Chaudhry, F M, Alam, S M, Rashid, A and Latif, A 1977 Mechanism of differential susceptibility of two rice varieties to Zn deficiency. Plant and Soil 46, 637–642.
Coulombe, B A, Chaney, R L and Wiebold, W J 1984 Bicarbonate directly induces iron chlorosis in susceptible soybean cultivars. Soil Sci. Soc. Am. J. 48, 1297–1301.
Dogar, M A and Hai, Tvan 1980 Effect of N, P and HCO3 − levels in the nutrient solution on rate of Zn absorption by rice roots and Zn content. Z. Pflanzenphysiol. 98, 203–212.
Gout, E, Bligny, R, Pascal, N and Douce, R 1992 Regulation of intracellular pH values in higher plant cells. Carbon-13 and phosphorus-31 nuclear magnetic resonance studies. J. Biol. Chem. 267, 13903–13909.
Gout, E, Bligny, R, Pascal, N and Douce, R 1993 13C nuclear magnetic resonance studies of malate and citrate synthesis and compartmentation in higher plant cells. J. Biol. Chem. 268, 3986–3992.
Fleming, A L, Chaney, R L and Coulombe, B A 1984 Bicarbonate inhibits Fe-stress response and Fe uptake- translocation of chlorosis-susceptible soybean cultivars. J. Plant Nutr. 7, 699–714.
Forno, D A, Yoshida, S and Asher, C J 1975a Zinc deficiency in rice I. Soil factors associated the deficiency. Plant and Soil 42, 537–550.
Forno, D A, Yoshida, S and Asher, C J 1975b Zinc deficiency in rice II. Studies on two varieties differing in susceptibility to zinc deficiency. Plant and Soil 42, 551–563.
Fournier, J M, Alcántara, E and Guardia, M Dde la 1992 Organic acid accumulation in roots of two sunflower lines with a different response to iron deficiency. J. Plant Nutr. 15, 1747–1755.
IRRI 1971 Annual report for 1970, The International Rice Research Institute, Los banos, Philippines. pp 32–33.
IRRI 1972 Annual report for 1971. The International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines. pp 43–46.
Lance, C and Rustin, P 1984 The central role of malate in plant metabolism. Physiol. Veg. 22, 625–641.
Lee, J A and Woolhouse, H W 1969a Root growth and dark fixation of carbon dioxide in calcicoles and calcifuges. New Phytol. 68, 247–255.
Lee, J A and Woolhouse, H W 1969b A comparative study of bicarbonate inhibition of root growth in calcicole and calcifuges grasses. New Phytol. 68, 1–11.
Lee, J A and Woolhouse, H W 1971 The relationship of compartmentation of organic acid metabolism to bicarbonate ion sensitivity of root growth in calcicoles and calcifuges. New Phytol. 70, 103–111.
McCray, J M and Matocha, J E 1992 Effects of soil water levels on solution bicarbonate, chlorosis and growth of sorghum. J. Plant Nutr. 15, 1877–1890.
Mengel, K, Breininger, M Th and Bübl, W 1984 Bicarbonate the most important factor inducing iron chlorosis in vine grapes on calcareous soils. Plant and Soil 81, 333–344.
Mengel, K and Bübl, W 1983 Distribution of iron in vine leaves with HCO3 − chlorosis. Z Pflanzenernaehr. Bodenkd. 146, 560–571.
Mengel, K and Geurtzen, G 1986 Iron chlorosis on calcareous soils: Alkaline nutritional conditions as the cause for the chlorsis. J. Plant Nutr. 9, 161–173
Mengel, K and Malissionvas, N 1981 Bicarbonate as inducing factor of iron chlorosis in vine (Vitis vinifera). Vitis 20, 235–243.
Qin S 1988 Zinc deficiency in lowland rice and its correction. In Diagnosis and Correction of Nutritional Disorders in Crops. Ed. S Qin. pp 118–128.
Romera, F J, Alcantara, E and Guardia, M Dde la 1992 Effect of bicarbonate, phosphate and high pH on the reducing capcity of Fe-deficient sunflower and cucumber plants. J Plant Nutr. 15, 1519–1530.
Römheld, V, Marschner, H and Kramer, D 1982 Responses to Fe deficiency in roots of “Fe-efficient” plant species. J. Plant Nutr. 5, 489–498.
Shi, Y, Byrne, D H, Reed, D W and Loeppert, R H 1993 Iron chlorsis development and growth responses of peach rootstocks to bicarbonate. J. Plant Nutr. 16, 1039–1046.
Tang, C X and Robson, A D 1993 pH above 6.0 reduces nodulation in Lupinus species. Plant and Soil 152, 269–276.
Yang, X, Römheld, V and Marschner, H 1993 Effect of bicarbonate and root zone temperature on the uptake of Zn, Fe, Mn and Cu by different rice cultivars (Oryza sativa L.) grown in calcareous soil. Plant and Soil 155/156, 441–445.
Yoshida, S and Tanaka, A 1969 Zinc deficiency of the rice plant in calcareous soils. Soil Sci. Plant Nutr. 15, 75–80.
Yoshida, S., Forno, D A and Bhadrachelam, A 1971 Zinc deficiency of the rice plants on calcareous and neutral soils in the Philippines. Soil Sci. Plant Nutr. 17, 83–87.
Yoshida, S, Forno, D A, Cock, J H and Gomez, K 1972 Routine methods of solution culture for rice. In Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice, 2nd Ed., The International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines. pp 53–57.