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2016年1月7日 作者:xwz2367609 [返回]
根系数量与根系活力是雾培速生重要的根系形态生理学基础

    植物的根系是吸收肥水的重要器官,它的数量与活力直接影响地上部份的生长发育,而在庞大的地下根系形态构建过程中,根尖的作用与生理意义最大,吸收肥水及氧气的重要器官在于根尖,根尖后端成熟的根区,主要起到架构与运输功能。在雾培环境下,植物根系的发育会相应发生适应性特化发育,最为明显的就是雾培环境下无阻力及充足的肥水气条件,让根系发育出更多的根源基,形成数量更多的初生根与次生根,建立起数倍甚至数百倍于土壤环境的根系统。而且在无土壤挤压的环境下发育,根系的尖削度小,变得纤长,根冠也因少有土壤摩擦受伤而发育出比土壤条件更为发达且数量及层数更多的薄壁细胞,是雾培环境下重要的特化,厚度与数倍于土壤根系,甚至达1厘米,另外分生区及伸长区发育也相应发生特化,许多植物根冠分生区伸长区总长甚至达10多厘米,这是土壤环境下难以观察到的特化形态。不管什么样植物,在雾培环境下,都会发生自组织的适应性变化,发育出类似于水生植物的根系特征,根尖长时间保持洁白与活力。
    根尖数量与长度综合构建起雾培根系强大的吸收效率,这是雾培植物活性抗性强,速生超常规发育的重要基础,除了肥水气代谢加强引发地上发育速生外,因雾培根系的根毛发育数量也与根尖的适应性变化类似,雾培根系根尖伸长区后的成熟区(根毛区)根毛特别发达,无阻力环境让更多的根表皮细胞外突发育而形成根毛,又大大提高了根系的总吸收表面积。在根系的分生区处,还有一群分裂周期长而缓慢的细胞,叫静止中心或叫不活动中心,该区与氨基酸及激素合成有关,根尖数量越多越发达活力越强,相应为植株发育贡献的内源激素也更多,从而又形成正反馈式的速生促长。雾培速生性是根环境改变后,根系形态生理特化后所激发的潜力表现,也是激发进化过程中沉默基因活跃化与唤醒重演的表现

2006年4-1拍摄的雾培蚕豆根系,单面积根尖数数十倍(甚至百倍)于土壤环境下发育的根系

雾培环境下蚕豆根尖(根冠-分生区-伸长区-根毛区)长达10多厘米(2006-4-1)

雾培环境下桃的根系也发生了特化发育(2006年4-21拍摄)

无阻力环境下蚕豆的初生根瘤菌数量也爆发式增长

而且后期根瘤菌发生膨化式的特化发育(2006年4月1日)

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