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2016年9月9日 作者:xwz2367609 [返回]
果树水培驯化的通气组织形成机理

    水培诱导驯化技术已有十多年的理论与实践研究,但大多数水培生产企业应用于常见的室内观叶植物。当前果树小盆栽的市场趋势已渐渐形成,特别是速生小型果树盆景如葡萄,可以带穗出售,效益大大高于果品营销。果树是木本类植物,它的驯化与普通室内绿化植物的驯化础基理论及技术路线基本相同,但在驯化过程中所表现的通气组织特征更偏向于根系皮孔的肥大,这是果树类驯化诱导后商品鉴别的重要表型特点,但也有少部份果树皮孔发育不明显,如兔眼越桔,但同样会以别外的方式构建通气组织以适应静止水培环境。
    这种皮孔放大发胀发育的现象是果树在厌氧胁迫环境下的生态适应性反应,在淹水的厌氧环境下,皮孔肥大的发育是通气组织形成的标志,有利于进入果树的氧气向根部扩散,促进树体适应低氧的环境,是适应性的形态构建过程。通气组织的发育分为溶生性与裂生性两种,溶生是整个细胞崩溃溶解所形成的通气组织,而裂生性是细胞壁相互分离所形成的细胞间隙,不管哪种方式构建通气组织,都是细胞集群间迎对胁迫环境时的一种程序性死亡,就如木质部导管细胞的形成一样,但前者是受环境胁迫而产生的细胞超敏反应,是自生基因的激发过程,与细胞的坏死不同,它是一个基因调控参予生理的过程,包括细胞质和染色体发生凝缩,细胞器解体,但解体过程细胞膜一直保持完整,与细胞坏死明显不同,坏死是细胞崩溃外溢会导致周围细胞的感染,一个是主动过程,死亡是被动过程。在程序性死亡(PCD)过程中核酸酶被激活而将DNA降解为核小体DNA片段,而细胞质则形成一个个被膜包被的小体,称为凋亡小体。所以不管是溶生与裂生,它是基因激活后的一个主动适应环境过程。植物正因为了这种主动的PCD机制,才能保持生长发育过程中细胞形成与死亡过程的动态平衡
    通气组织与皮孔肥大的形态发育过程也是生物的一种本能,是适应环境的进化机制,从单细胞与多细胞生物中都普遍存在PCD过程,它是牺牲局部保全整的的生物智慧,在进化之初的粘菌,如果群落处于胁迫环境如营养贫乏,会部份细胞出现PCD自杀而保全其它细胞的存活,让种群得以延续,在多细胞生物中,更是细胞间的一种联动机制,为了发育构建稳态功能的需求,为了适应胁迫环境的需求,都会主动的发生PCD过程。驯化过程中的厌氧胁迫就是一个外界信号刺激的超敏反应过程,由超敏反应激发相关基因表达,这与植物如至病害形成抗体的超敏反应类似。
    在低氧胁迫的驯化过程中,水中低的氧分压是促发形成皮孔肥大及通气组织的关键,是激发内源乙烯不断形成的过程,所以一般果树在较高温度及厌氧环境下更利于通气组织与皮孔的发育,因为较高的温度也利于乙烯的激发。15度水温环境下,皮孔与通气组织发育缓慢,水温升至22-30度,可大大加快这个过程。皮孔肥大除了上述提及有利于氧的扩散外,也是植物的排毒口,有毒代谢物如乙醇、乙醛、乙酸、乙酰等分泌物可以通过发胀的皮孔外泄,如果进行皮孔堵塞处理,将会上传至枝叶而发生叶片退绿叶脉黄化的中毒表征出现,皮孔肥大及通气组织形成是逆境胁迫过程中适应性的反应,是主动适应环境的过程。果树以外的木本植物驯化也大多出现皮孔肥大的适应性发育机制。

木本盆景及果树驯化

根系上肥大的皮孔发育

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