苹果属植物缺铁适应性反应中IAA的作用

【摘要】： 以苹果铁高效基因型小金海棠和铁低效基因型山定子为试材，研究了不同铁水平条件下根系内源IAA浓度、介质pH值和根系Fe~(3+)还原酶活性的变化。 结果表明：与正常铁水平处理(40μ M Fe)相比，在缺铁(4μ M Fe，0μ M Fe)胁迫下，小金海棠根系内源IAA浓度从处理的第二天开始显著升高，第六天极显著地升高并达到峰值，根系Fe~(3+)还原酶活性的变化趋势与内源IAA的浓度类似，介质pH值从处理的第二天开始降低，第三天极显著地降低。去顶和茎基部涂抹IAA极性运输抑制剂TIBA则抑制了根系IAA浓度的升高，根际酸化和根系Fe~(3+)还原酶活性的增加。而山定子在三种铁浓度处理下，根系IAA浓度、根际酸化能力和根系Fe~(3+)还原酶活性与正常铁水平相比无明显变化。嫁接试验表明，接穗为小金海棠，缺铁后根系都出现IAA浓度上升、介质pH值降低以及根系Fe~(3+)还原酶活性的升高。而接穗为山定子，缺铁后根系IAA浓度、介质pH值以及根系Fe~(3+)还原酶活性都没有明显的变化。因此认为，IAA可能是苹果属植物地上部产生的缺铁适应性反应的信号物质，调控苹果铁高效基因型植物根系缺铁适应性生理反应。苹果属植物基因型之间对缺铁胁迫反应上的差异，也给铁高效基因型筛选和遗传育种工作提供了广阔的前景。 用IAA生物合成关键酶(IPDC)的抑制剂β-苯丙酮酸处理，抑制了小金海棠根系IAA浓度的升高，但植物叶片中IAA氧化酶活性并未下降，故推测在缺铁条件下小金海棠体内IAA浓度的升高与IAA的氧化分解无关，而与IAA在植物体内的生物合成有密切关系。说明缺铁胁迫小金海棠根系IAA浓度的升高是来源于地上部合成的IAA增多并向根系的极性运输所致。