Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của pH thấp và căng thẳng nhôm lên đậu tằm (Phaseolus vulgaris) khác nhau trong phản ứng với phốt pho thấp và photoperiod
Tóm tắt
Sử dụng các giống đậu tằm có phản ứng khác nhau đối với thời gian chiếu sáng và căng thẳng phốt pho thấp, chúng tôi đã điều tra phản ứng của chúng trước độ acid và độc tính nhôm (Al) cũng như mối quan hệ giữa khả năng chịu đựng Al và sự tiết các axit hữu cơ dưới căng thẳng Al hoặc phốt pho thấp. Giống Ginshi được xác định là nhạy cảm với điều trị pH thấp. Khi tiếp xúc với pH 4,5, hiện tượng cong nghiêm trọng ở đầu rễ của giống Ginshi được quan sát thấy; tuy nhiên, tình trạng này đã được khắc phục hoàn toàn bằng việc áp dụng 5 hoặc 10 μmol/L AlCl3; việc tăng lượng canxi (Ca) có thể cải thiện độc tính của Al, nhưng không thể khắc phục độ cong của rễ ở pH 4,5. Các giống đậu tằm cho thấy sự khác biệt đáng kể trong cả sự phát triển của rễ và khả năng chịu đựng Al, và các giống xuất phát từ Andes có khả năng chịu độc tính của Al tốt hơn so với các giống có nguồn gốc từ Mesoamerica. Trong sự hiện diện của 50 μmol/L AlCl3, tất cả các kiểu gen đậu tằm đều tiết ra citrate, và một sự khác biệt đáng kể về lượng citrate được quan sát thấy giữa các kiểu gen. Các kiểu gen có nguồn gốc từ Mesoamerica có xu hướng tiết ra nhiều citrate hơn so với các nguồn gốc khác trong sự hiện diện của Al. Kiểu gen DOR364 không hiệu quả với P tiết ra nhiều citrate hơn so với kiểu gen G19833 hiệu quả với P trong sự hiện diện của 50 μmol/L AlCl3, trong khi không phát hiện được axit hữu cơ nào trong dịch tiết rễ dưới căng thẳng phốt pho thấp. Một sự giảm lượng citrate tiết ra ở DOR364, nhưng một sự tăng nhẹ trong lượng citrate tiết ra ở G19833 đã được quan sát thấy dưới căng thẳng Al sau khi chúng tiếp xúc với 6 ngày đói P. Những kết quả này gợi ý rằng sự khác biệt trong khả năng chịu đựng phốt pho thấp hoặc Al ở đậu tằm có thể không liên quan đến sự tiết axit hữu cơ.
Từ khóa
#Đậu tằm #độc tính nhôm #pH thấp #oxit hữu cơ #phốt pho thấpTài liệu tham khảo
Ae N, Arihara J, Okada K, Yoshihara T, Johansen C (1990). Phosphorus uptake by pigeon pea and its role in cropping systems of the Indian subcontinent. Science, 248: 477–480
Baber S A (1995). Soil nutrition bioavailability: A mechanistic approach. New York: John Wilwey and Sons Inc, 203–230
Beebe S E, Lynch J P, Galwey N, Tohme J, Ochoa I (1997). A geographical approach to identify phosphorus-efficient genotypes among landraces and wild ancestors of common bean. Euphytica, 95: 325–336
Beebe S, Rengifo J, Gaitan E, Duque M C, Tohme J (2001). Diversity and origin of Andean Landraces of common bean. Crop Sci, 41: 854–862
Beebe S E, Skroch P W, Tohme J, Duque M C, Pedraza F, Nienhuis J (2000). Structure of genetic diversity among common bean landraces of middle American origin based on correspondence analysis of RAPD. Crop Sci, 40: 264–273
Delhaize E, Ryan P R, Randall P J (1993). Aluminum tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) II. Aluminum-stimulated excretion of malic acid from root apices. Plant Physiol, 103: 695–702
Gardner W K, Parbery D G, Barber D A (1981). Proteiod root morpho;ogy and function in Lupinus albus L.Plant Soil, 60: 143–147
Gepts P, Debouck D (1991). Origin, domestication, and evolution of the common bean (Phaseolus vulgaris L.). In: A van Schoonhoven, O Voysest, eds. Common Beans: Research for Crop Improvement. Wallingford: Commonwealth Agricultural Bureau International/CIAT, 7–53
Hoffland E, Van den Boogaard R, Nelemans J, Findenegg G (1992). Biosynthesis and root exudation of citric and malic acids in phosphate-starved rape plants. New Phytol, 122: 675–680
Horst W J, Asher C J, Cakmak I, Szulkiewicz P, Wissemeier A H (1992) Short-term responses of soybean roots to aluminium. J Plant Physiol, 140: 174–178
Ishikawa S, Wagatsuma T, Sasaki R, Ofei-Manu P (2000). Comparison of the amount of citric and Malic acids in Al media of seven plant species and two cultivars each in five plant species. Soil Sci Plant Nutr, 46: 751–758
Kochian L V (1995). Cellular mechanisms of aluminum toxicity and resistance in plants. Annu Rev Plant Physiol, 46: 237–260
Koenig R, Gepts P (1989). Allozyme diversity in wild Phaseolus vulgaris: Further evidence for two major centers of genetic diversity. Theor Appl Genet, 78: 809–817
Liao H, Yan X L (2000). Adaptive changes and genotypic variation for root architecture of common bean in response to phosphorus deficiency. Acta Botanica Sinica, 42(2): 158–163 (in Chinese)
Lynch J P (1995). Root architecture and plant productivity. Plant Physiol, 109: 7–13
Lynch J P, Beebe S E (1995). Adaptations of beans (Phaseolus vulgaris L.) to low phosphorus availability. HortScience, 30: 1165–1171
Marschner H, Romheld V, Cakmak I (1987). Nutrient availability in the rhizosphere. J Plant Nutr, 10: 1174–1184
Matsumoto H (2000). Cell biology of aluminum toxicity and tolerance in higher plants. Int Rev Cytol, 200: 1–46
Miyasaka S C, Buta J G, Howell R K, Foy C D (1991). Mechanisms of aluminum tolerance in snapbeans 1 root exudation of citric acid. Plant Physiol, 96: 737–743
Nian H, Ahn S J, Yang Z M, Matsumoto H (2003). Effect of phosphorus deficiency on aluminum-induced citrate exudation in soybean (Glycine max L. Merr.). Physiol Plant, 117: 229–236
Nian H, Yang Z M, Huang H, Matsumoto H (2004). Citrate secretion induced by aluminum stress may not be the key mechanism responsible for the differential aluminum tolerance of some soybean genotypes. J Plant Nutr, 27: 2047–2066
Pellet D M, Grunes D L, Kochian LV (1995). Organic acid exudation as an aluminum-tolerance mechanism in maize (Zea mays L.). Planta, 196: 788–795
Piñeros M A, Shaff J E, Manslank H S, Carvalho Alves V M, Kochian L V (2005). Aluminum resistant in maize cannot be solely explained by root organic acid exudation. A comparative physiological study. Plant Physiol, 137: 231–241
Schachtman D P, Reid R J, Ayling S M (1998). Phosphorus uptake by plants: from soil to cell. Plant Physiol, 116: 447–453
Singh S P, Gepts P, Debouck D G (1991). Races of common bean (Phaseolus vulgaris, Fabaceae). Econ Bot, 45: 379–396
Wenzl P, Patiňo G M, Chaves A L, Mayer J E, Rao IM (2001). The high level of aluminum resistance in Signalgrass is not associated with known mechanisms of external aluminum detoxification in root apices. Plant Physiol, 125: 1473–1484
Yan X, Beebe S E, Lynch J P (1995a). Genetic variation for phosphorus efficiency of common bean in contrasting soil types: II. Yield response. Crop Sci, 35: 1094–1099
Yan X, Liao H, Trull M, Beebe S E, Lynch J P (2001). Induction of a major leaf acid phosphatase does not confer adaptation to low phosphorus availability in common bean. Plant Physiol, 125: 1901–1911
Yan X, Lynch J P, Beebe S E (1995b). Genetic variation for phosphorus efficiency of common bean in contrasting soil types: I. Vegetative response. Crop Sci, 35: 1086–1093
Yang Z M, Sivaguru M, Horst W J, Matsumoto H (2000). Aluminum tolerance is achieved by exudation of citric acid from roots of soybean (Glycine max L. Merr.). Physiol Plant, 110: 72–77
Zheng S J, Yang J L, He Y F, Yu X H, Zhang L, You J F, Shen R F, Matsumoto H (2005). Immobilization of aluminum with phosphorus in roots is associated with high aluminum resistance in buckwheat. Plant Physiol, 138: 297–303