郝佳奇，孟 飛，李 星，王 聰

（內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼 028042）

豆科植物生長發(fā)育過程中的顯著特點(diǎn)是根瘤菌侵染根系形成根瘤，從而利用空氣中的N2逐步轉(zhuǎn)化為NH3，為植株提供60%以上的氮素[1]。根毛是根系表面向外延伸的結(jié)構(gòu)，不僅參與植物營養(yǎng)吸收，同時(shí)在根系與外界微生物相互作用過程中發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，根瘤菌通過交換信息物質(zhì)與根毛相互識別是形成根瘤的首要階段[2]。苗期豆科植物根毛分泌物可以吸引土壤中根瘤菌[3]，如根毛通過分泌凝集素(lectins)與根瘤菌分泌的多糖物質(zhì)專性結(jié)合，吸附根瘤菌[4-5]；分泌的類黃酮，可以誘導(dǎo)根瘤菌在根毛附近大量聚集并產(chǎn)生多種物質(zhì)，使根毛卷曲變形[6]，同時(shí)，根毛細(xì)胞壁發(fā)生內(nèi)陷溶解，根瘤菌由此侵入根毛形成侵入線，最終結(jié)瘤[7]?？梢?，根毛在根瘤菌侵染過程中發(fā)揮著極其重要的作用。然而，根毛的形成和生長與環(huán)境因素密切相關(guān)。已有研究表明，在外界環(huán)境變化時(shí)，植物通過改變根毛與非根毛細(xì)胞的比例、改變根毛長度等方式增加或減少根表面積[8]。高濃度的 NaCl 脅迫會使根毛密度降低、縮短根毛長度，改變植株根部的形態(tài)[9]。盧學(xué)琴等[10]發(fā)現(xiàn)，在一定濃度的 NaCl 條件下，劍麻幼苗根毛生長受到顯著抑制，且加劇了根毛的萎縮和脫落。徐芬芬[11]和王愛斌[12]的研究表明，鹽脅迫抑制水稻、小白菜的根毛發(fā)育，影響根系生長。生長素(IAA)是決定根毛形成與生長的關(guān)鍵因素[13]，環(huán)境調(diào)控根毛表型的過程中，一般來說都會伴隨著植物激素表達(dá)量的變化[14-15]。IAA 是在植物生長旺盛部位合成的極性小分子弱酸性化合物(吲哚類似物)，其本質(zhì)是吲哚乙酸。研究發(fā)現(xiàn)，IAA 主要通過合成、降解和運(yùn)輸?shù)确绞礁淖兤湓谥参矬w內(nèi)積累的部位和濃度，以此調(diào)控植物的生長發(fā)育以及根毛的生長[16-17]。

殼聚糖(CTS)是由甲殼素脫乙?；纬傻囊环N直鏈多糖，其能增強(qiáng)植物抗逆性的觀點(diǎn)已得到普遍證實(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖可以提高鹽脅迫下苜蓿種子的發(fā)芽率[18]。殼聚糖處理顯著提高了鹽脅迫下黃瓜[19]、玉米[20]及豇豆[21]等幼苗的抗鹽性，葉面噴施殼聚糖還可以提高番茄幼苗[22]對土壤鎘脅迫的抗性。本項(xiàng)目組近期的研究發(fā)現(xiàn)，外源殼聚糖顯著提高了NaCl 脅迫下菜用大豆的結(jié)瘤數(shù)和植株全氮含量[23]，表明外源殼聚糖可提高鹽脅迫下菜用大豆的結(jié)瘤固氮能力。但鹽脅迫下殼聚糖對豆科植物，特別是對菜用大豆結(jié)瘤調(diào)控機(jī)制的研究尚鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過研究NaCl 脅迫下殼聚糖對菜用大豆根毛生長及根尖內(nèi)源IAA 積累的影響，探討外源殼聚糖如何調(diào)控NaCl 脅迫下菜用大豆根尖內(nèi)源IAA 積累及根毛生長，進(jìn)而影響結(jié)瘤，以期為深入研究鹽脅迫下殼聚糖促進(jìn)菜用大豆結(jié)瘤的調(diào)控機(jī)制提供新的線索。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

菜用大豆選用主栽品種‘綠領(lǐng)八號’，根瘤菌選擇與其共生匹配性較好的慢生型根瘤菌 USDA122(購自黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物研究所)。殼聚糖購自北京索寶來科技有限公司(Solarbio)，脫乙酰度≥90.0%，黏度為20.0～500.0 mPa。

1.2 試材培育

播種缽準(zhǔn)備：選口徑和高都為10 cm 且底部有小孔的塑料苗缽，引紗布條穿過缽底(所有紗布條的長、寬規(guī)格一致)，裝入蛭石，蛭石中加入用無菌蒸餾水配制的無氮營養(yǎng)液，以抓緊不滴水，松開不抱團(tuán)為宜，然后將塑料缽置于口徑 10 cm 裝有 1/2 Fahraeus 無氮營養(yǎng)液[24]的組培瓶上方，塑料缽底部不接觸到營養(yǎng)液，紗布條浸入液體用于吸取營養(yǎng)液，以維持塑料缽中營養(yǎng)液濃度和NaCl 濃度。

播種及出苗后培養(yǎng)：將催芽且發(fā)芽一致的種子播在裝有蛭石的塑料苗缽中，每缽 1 粒，上面覆蓋厚約2 cm 的蛭石。出苗后，白天光強(qiáng)為150 μmol/(m2·s)，光周期為14 h 光照/10 h 黑暗，晝夜溫度保持在25℃/18℃。

1.3 試驗(yàn)方案

1.3.1 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)設(shè)置如4 個(gè)處理：CK，根部供無氮營養(yǎng)液，葉面噴施蒸餾水；T1，根部供無氮營養(yǎng)液，葉面噴施殼聚糖水溶液；T2，根部供溶有NaCl 的無氮營養(yǎng)液，葉面噴施蒸餾水；T3，根部供溶有 NaCl 的無氮營養(yǎng)液，葉面噴施殼聚糖水溶液。每處理3 次重復(fù)，每重復(fù)12 缽(株)，完全隨機(jī)排列。

1.3.2 殼聚糖誘導(dǎo) T1 和T3 處理待幼苗兩片真葉完全展開后進(jìn)行殼聚糖處理，殼聚糖的適宜濃度為200 mg/L[25]，均勻噴灑于幼苗葉片正、反兩面，以量足但不向下滴落為宜，每處理用量為90 mL。同時(shí)，CK 與T2 處理噴灑蒸餾水。

1.3.3 NaCl 處理及接種 NaCl 處理在殼聚糖處理5 天后進(jìn)行，NaCl 的適宜濃度為 50 mmol/L[26](在此濃度下，菜用大豆的生長會受到顯著抑制，但能夠形成根瘤)。向T2、T3 處理的幼苗缽中澆灌溶有NaCl 的無氮營養(yǎng)液，同時(shí)將組培瓶內(nèi)也更換為溶有NaCl 的無氮營養(yǎng)液；CK、T1 處理只澆灌無氮營養(yǎng)液(澆液量同T2、T3 處理)，同時(shí)組培瓶內(nèi)也更換為無氮營養(yǎng)液。此后，每2～3 天將組培瓶內(nèi)相應(yīng)的營養(yǎng)液更換1 次。

NaCl 處理后隨即進(jìn)行接種。將搖勻的OD600值為0.1 的菌懸液用移液槍吸取1 mL，然后均勻噴注到每株幼苗根部周圍，然后再覆蓋約1 cm 厚蛭石保濕。放入培養(yǎng)室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件同上。

1.4 指標(biāo)測定及方法

1.4.1 根毛生長指標(biāo)的測定 在NaCl 處理后的第2、3、4、5 天時(shí)，將菜用大豆幼苗從塑料缽中取出，用清水將根系沖洗干凈后，用體式顯微鏡觀察幼苗根系的根毛總數(shù)、根毛密度、根毛長度、根毛起始距離及變形根毛數(shù)并拍照，隨后分別測定各指標(biāo)。

根毛總數(shù)和變形根毛數(shù)測定：自上而下從植株上選取 4 條側(cè)根，每條側(cè)根從下而上間隔2 cm 選取5 個(gè)視野，視野面積為1 cm2，用體式顯微鏡觀察每個(gè)視野下的根毛數(shù)和變形根毛數(shù)，拍照后用ImageJ軟件進(jìn)行測數(shù)。4 條側(cè)根的根毛數(shù)、變形根毛數(shù)的平均值即為該處理的根毛總數(shù)、變形根毛數(shù)[27]。

根毛密度測定：根毛密度=根毛總數(shù)×放大倍數(shù)/放大后的視野面積，每條根的根毛密度取5 個(gè)視野(1 cm2)下的平均值，4 條根的平均值為該處理的根毛密度[28]。

根毛長度測定：自上而下隨機(jī)選取 4 條側(cè)根，每條側(cè)根隨機(jī)測量10 條根毛，在體式顯微鏡下拍照后，用 ImageJ 軟件測量根毛長度，4 條側(cè)根的平均值為該處理的根毛長度[29]。

根毛起始距離：根毛起始距離是從根尖開始至第一個(gè)根毛出現(xiàn)的距離，用體式顯微鏡拍取相應(yīng)部位照片后，利用ImageJ 軟件進(jìn)行測量[30]。

1.4.2 內(nèi)源IAA 含量及相關(guān)指標(biāo)測定 在NaCl 處理后的第 2、3、4、5 天時(shí)取出植株將根系沖洗干凈，然后測定根系的MDA 含量，取根尖(長約1 cm左右)測定IAA 含量，吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、過氧化物酶(POD)活性。

IAA 含量參照李明方[31]的方法測定，IAAO 活性參照張志良[32]的方法測定，POD 活性參照陳建勛等[33]的方法測定，MDA 含量參照鄒琦[34]的方法測定。

1.4.3 根瘤數(shù)、根瘤重、植株干重及植株含氮量測定NaCl 處理30 天后，將幼苗從塑料缽中取出，用清水將根部沖洗干凈后，立即測定結(jié)瘤數(shù)及根瘤鮮重，然后將植株烘干測定其干重和含氮量，植株含氮量采用凱氏定氮法測定[35]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用 SPSS 軟件進(jìn)行方差分析，采用 Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖對 NaCl 脅迫下菜用大豆結(jié)瘤固氮及植株生長的影響

由圖1 可看出，T1 處理的菜用大豆植株長勢明顯好于CK，T3 處理的植株長勢明顯好于T2 處理。表1 顯示，生長 30 天后，NaCl 脅迫下T2 處理的菜用大豆的結(jié)瘤數(shù)、根瘤鮮重、植株含氮量及植株干重分別較CK 顯著下降了 67%、80%、29%和 42%，而噴施了殼聚糖的T3 處理上述各指標(biāo)較T2 處理分別升高 84%、151%、20%、54%，但均顯著低于CK。T1 處理下，菜用大豆的結(jié)瘤數(shù)、根瘤鮮重、植株含氮量及植株干重均顯著高于CK 處理，增幅分別為 38%、18%、12%、7%?？梢姡瑹o論是鹽脅迫條件還是無鹽條件，殼聚糖處理均能顯著促進(jìn)菜用大豆的結(jié)瘤固氮，進(jìn)而促進(jìn)植株生長。

表1 NaCl 脅迫下噴施殼聚糖對菜用大豆結(jié)瘤能力及植株生長的影響Table 1 Effects of chitosan foliar application on nodule number and plant growth of vegetable soybean under NaCl stress

圖1 NaCl 脅迫25 天時(shí)不同處理下菜用大豆植株生長狀況Fig.1 Vegetable soybean plants under different treatments after 25 days of NaCl stress

2.2 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根毛生長和根毛變形的影響

2.2.1 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根毛總數(shù)的影響 根毛數(shù)量的多少對豆科植物的結(jié)瘤有著顯著影響。如圖2、圖3A 所示，NaCl 脅迫(T2)導(dǎo)致菜用大豆的根毛總數(shù)大幅減少，處理第2、3、4、5 天時(shí)的降幅分別達(dá)CK 的46%、56%、45%、35%，而殼聚糖處理(T3)后菜用大豆的根毛總數(shù)顯著增加，較T2 處理的增幅分別達(dá) 49%、69%、42%、26%，可見，外源殼聚糖可顯著緩解鹽脅迫對根毛形成的危害。T1 處理使菜用大豆在第2、4、5 天時(shí)的根毛總數(shù)均顯著高于CK 處理，平均增幅達(dá)16%。說明在無鹽條件下，殼聚糖對菜用大豆根毛的形成也有促進(jìn)作用。

圖2 NaCl 脅迫第 5 天時(shí)不同處理下菜用大豆根毛的生長狀況Fig.2 Growth of root hairs of vegetable soybean under different treatments on the 5th day of NaCl stress

圖3 NaCl 脅迫下殼聚糖處理對菜用大豆根毛生長的影響Fig.3 Effects of chitosan treatment on root hairs growth of vegetable soybean under NaCl stress

2.2.2 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根毛密度的影響 由圖3B 可知，菜用大豆的根毛密度在NaCl脅迫(T2)期間均較CK 處理顯著下降，其中在第3天時(shí)的降幅高達(dá)67%。T3 處理后，各時(shí)期的根毛密度與T2 處理相比均顯著增加，在第2、3、4、5 天時(shí)增幅分別達(dá)44%、125%、40%、46%。T1 處理下菜用大豆在第3、4、5 天時(shí)的根毛密度均顯著高于CK 處理，增幅分別為42%、32%、19%。可見，不論是有鹽脅迫還是無鹽條件，殼聚糖對菜用大豆根毛的發(fā)生都具有顯著誘導(dǎo)作用。

2.2.3 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根毛長度的影響 NaCl 脅迫(T2)后，菜用大豆的根毛長度顯著縮短(圖2、圖3C)，整個(gè)脅迫期間的平均降幅達(dá)CK 的30%，而殼聚糖處理(T3)后使鹽脅迫下菜用大豆的根毛長度大幅增長，在第2、3、4、5 天時(shí)增幅分別達(dá)30%、30%、27%、22%。T1 處理下，菜用大豆的根毛長度在第4、5 天時(shí)均顯著高于 CK 處理?？梢?，外源殼聚糖對鹽脅迫和無鹽條件下菜用大豆的根毛生長均呈現(xiàn)出顯著的促進(jìn)作用。

2.2.4 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根毛起始距離的影響 根毛起始距離可直觀地反映出根毛區(qū)的大小。如圖3D 所示，T2 處理使菜用大豆的根毛起始距離顯著增大，整個(gè)脅迫期間的平均增幅達(dá)CK處理的 38%。殼聚糖處理(T3)后，脅迫第 2、4、5天時(shí)的根毛起始距離均較T2 處理顯著縮短，平均降幅達(dá)13%，說明殼聚糖處理可顯著擴(kuò)大NaCl 脅迫下菜用大豆的根毛區(qū)。T1 處理在各個(gè)時(shí)期均與CK 處理無顯著差異，說明對根毛起始距離而言，殼聚糖在無鹽條件下并未顯現(xiàn)誘導(dǎo)效應(yīng)。

2.2.5 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆變形根毛數(shù)的影響 菜用大豆根毛被根瘤菌侵染后會出現(xiàn)卷曲變形，即變形根毛。由圖4、圖5 可知，T2 處理使菜用大豆變形根毛數(shù)顯著降低，處理第 2、3、4、5天時(shí)較CK 的降幅分別達(dá) 35%、56%、32%、23%，說明NaCl 脅迫顯著抑制了菜用大豆根系被侵染。殼聚糖處理(T3)后，NaCl 脅迫下各時(shí)期的變形根毛數(shù)均較T2 顯著增加，增幅分別達(dá)12%、79%、31%、17%。T1 處理使菜用大豆在第3、4、5 天時(shí)的變形根毛數(shù)均較CK 處理顯著增加，平均增幅達(dá)20%?？梢?，在鹽脅迫和無鹽條件下殼聚糖都能顯著誘導(dǎo)菜用大豆根系被侵染。

圖4 NaCl 脅迫第5 天時(shí)不同處理下菜用大豆根毛變形狀況Fig.4 Deformation of root hairs of vegetable soybean under different treatments on the 5th day of NaCl stress

圖5 不同處理菜用大豆變形根毛數(shù)隨 NaCl脅迫時(shí)間的變化Fig.5 Dynamics of deformed root hair number of vegetable soybean with NaCl stress days

2.3 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根尖內(nèi)源IAA 積累的影響

2.3.1 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根尖內(nèi)源IAA含量的影響 由表2 可知，NaCl 脅迫(T2)顯著抑制了菜用大豆根尖的內(nèi)源IAA 含量，脅迫期間較CK 的平均降幅達(dá)31.4%。殼聚糖處理(T3)后，脅迫第2 天時(shí)與T2 差異不顯著，其余時(shí)期均較T2顯著升高，在第3、4、5 天時(shí)增幅分別達(dá)21.2%、39.8%、36.9%，其中第4 天時(shí)達(dá)對照水平。T1 處理在第3 天時(shí)的IAA 含量較CK 顯著升高，其余時(shí)期均與對照無顯著差異?？梢姡}脅迫下殼聚糖處理促進(jìn)了菜用大豆在脅迫中、后期根尖內(nèi)源IAA 的積累；無鹽條件下，殼聚糖僅在前期對根尖內(nèi)源IAA的積累有誘導(dǎo)效應(yīng)。

表2 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根尖內(nèi)源IAA 水平的影響Table 2 Effects of chitosan on endogenous IAA content in vegetable soybean root tips under NaCl stress

2.3.2 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根尖IAAO 活性和POD 活性的影響 NaCl 脅迫(T2)顯著升高了IAAO 和POD 的活性，與CK 處理相比，IAAO的活性平均升高了18.6%；POD 活性在脅迫第2 天時(shí)升高了57.5%，而其余時(shí)期的增幅均在1.5 倍以上。殼聚糖處理(T3)后，IAAO 和POD 的活性均較T2 顯著下降，其中IAAO 活性的平均降幅為9.5%，POD 活性的平均降幅達(dá)27.0%。無鹽條件下，殼聚糖處理對IAAO 和POD 的活性均無顯著影響(表2)。

2.3.3 殼聚糖對NaCl 脅迫下菜用大豆根系MDA 含量的影響 MDA 含量是反映細(xì)胞膜脂過氧化程度的重要指標(biāo)。由圖6 可見，NaCl 脅迫(T2)下，菜用大豆根系MDA 含量大幅升高，其中第2 天時(shí)的增幅達(dá)CK 處理的1.1 倍，其余時(shí)期的平均增幅亦達(dá)CK處理的41.9%。殼聚糖處理(T3)顯著降低了NaCl 脅迫下菜用大豆根系的MDA 含量，脅迫第2、3、4、5 天時(shí)的降幅分別為24.6%、17.4%、13.3% 和14.3%。無鹽條件下，殼聚糖對MDA 含量無明顯影響。說明鹽脅迫下殼聚糖有效緩解了菜用大豆根系的膜脂過氧化。

圖6 不同處理菜用大豆根系 MDA 含量隨 NaCl脅迫時(shí)間的變化Fig.6 Dynamics of vegetable soybean root MDA content with NaCl stress days

3 討論

逆境脅迫可通過影響豆科寄主植物根毛發(fā)育進(jìn)而影響結(jié)瘤。Duzan 等[36]研究發(fā)現(xiàn)，NaCl 脅迫使大豆根毛發(fā)育不良而不宜結(jié)瘤。干旱脅迫通常減少豆科植物根毛數(shù)目，或形成不正常的根毛而妨礙根瘤形成，降低結(jié)瘤數(shù)量，甚至使根系無法結(jié)瘤[37-38]。本研究中，NaCl 脅迫減少了菜用大豆根毛總數(shù)、密度及長度，增加了根毛的起始距離，同時(shí)大幅降低了變形根毛數(shù)，抑制了結(jié)瘤固氮，致使植株的生長受阻。噴施殼聚糖后，NaCl 脅迫下菜用大豆的根毛區(qū)擴(kuò)大，根毛大量形成，根毛的長度和密度增加，變形根毛數(shù)亦大幅提高，促進(jìn)了根瘤的形成和生長，提高了固氮量，進(jìn)而促進(jìn)了植株生長，這與王曉鋒等[39]關(guān)于鈣磷促進(jìn)鋁脅迫后紫花苜蓿結(jié)瘤固氮的研究結(jié)果相似。根毛總數(shù)、根毛長度等形態(tài)指標(biāo)反映了根毛的生長狀況，可直接影響寄主植物的信號感知和被侵染，而根系的被侵染性是決定結(jié)瘤固氮能力的內(nèi)在因素之一[40]。根毛變形則是寄主被侵染的直觀表現(xiàn)，是根毛對根瘤菌入侵和結(jié)瘤因子誘導(dǎo)的結(jié)瘤反應(yīng)，根毛變形率提高意味著結(jié)瘤數(shù)的增加，固氮能力的提高[39]。外源殼聚糖緩解了NaCl 脅迫對菜用大豆根毛的傷害，改善了根毛的生長狀況，進(jìn)而促進(jìn)了菜用大豆根毛對信號的感知和變形[41-42]，這可能是其提高NaCl 脅迫下菜用大豆結(jié)瘤固氮能力的一個(gè)重要方面。

本試驗(yàn)在研究殼聚糖誘導(dǎo)根毛形成過程中發(fā)現(xiàn)，殼聚糖處理大幅提高了NaCl 脅迫下菜用大豆根尖內(nèi)源IAA 含量，這與曲丹陽等[43]關(guān)于殼聚糖誘導(dǎo)提高玉米幼苗根系內(nèi)源IAA 含量的研究結(jié)果相近。IAA 具有明顯的促進(jìn)根毛發(fā)育的作用。莫乙偉等[44]研究發(fā)現(xiàn)，在0～5 mg/L IAA 濃度范圍內(nèi)，隨IAA 濃度增加，水稻根毛長度和密度也隨之增加，而且只有根尖分生區(qū)IAA 處理后，才能誘導(dǎo)新的根毛區(qū)形成根毛。本研究中，殼聚糖可能首先誘導(dǎo)NaCl 脅迫下菜用大豆內(nèi)源IAA 在根尖積累，內(nèi)源IAA 進(jìn)而誘導(dǎo)根尖非生毛細(xì)胞向生毛細(xì)胞轉(zhuǎn)變，促進(jìn)根毛密度和數(shù)量增加，縮短根毛距根尖距離，根毛起始過程完成后，促進(jìn)根毛向外極性生長，增加根毛長度[8,44]，這可能是殼聚糖促進(jìn)NaCl 脅迫下菜用大豆根毛生長的重要因素之一。

活性IAA 在植物體內(nèi)很易被氧化而失去活性，影響IAA 氧化的主要是IAAO 和POD[45-46]。研究發(fā)現(xiàn)，水分脅迫下荔枝葉片IAAO 和POD 活性增加，而IAA 含量減少，認(rèn)為IAAO 和POD 活性增加可能加劇了IAA 的氧化分解[47]。干旱脅迫下棉花葉片IAA 含量的下降可能是POD 活性增加所致[48]。本研究中，NaCl 脅迫導(dǎo)致根尖IAAO 和POD 活性升高，IAA 含量大幅下降，這與陳立松等[47]和袁朝興等[48]的研究結(jié)果相似，說明IAAO 和POD 活性的增加促進(jìn)了IAA 的氧化分解，降低了根尖IAA 含量。殼聚糖處理顯著降低了IAAO 和POD 的活性，這可能是其提高NaCl 脅迫下根尖內(nèi)源IAA 含量的重要原因之一，這與前人關(guān)于NO 可通過抑制IAAO 和POD 活性來降低IAA 的分解，維持玉米幼苗葉片和根系IAA 含量的研究結(jié)果相似[49]。此外，內(nèi)源IAA 的積累還會受到極性運(yùn)輸?shù)挠绊懀琁AA 由合成部位極性運(yùn)輸?shù)竭_(dá)作用部位后才能發(fā)生作用。環(huán)境脅迫導(dǎo)致生物膜的穩(wěn)定性和完整性遭到破壞，增加細(xì)胞質(zhì)膜的透性，影響IAA 的運(yùn)輸，從而導(dǎo)致IAA 在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間的區(qū)域化失去調(diào)控，IAA 不能正常地發(fā)揮功能[50]。本研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖顯著降低了NaCl 脅迫下菜用大豆根系的MDA 含量，表明殼聚糖有效緩解了NaCl 脅迫對根系的傷害，減輕了膜脂過氧化程度，維持了生物膜的相對穩(wěn)定性和完整性，從而有利于IAA 由合成部位向根尖的極性運(yùn)輸，這可能是殼聚糖提高根尖內(nèi)源IAA 含量的另一重要原因。內(nèi)源IAA 的極性運(yùn)輸還需IAA 極性運(yùn)輸輸入和輸出載體的參與，NaCl 脅迫下殼聚糖如何調(diào)節(jié)IAA 極性運(yùn)輸載體的活動(dòng)，還有待進(jìn)一步探討。

需要說明的是，本試驗(yàn)在NaCl 處理之前，先對植株進(jìn)行了殼聚糖誘導(dǎo)處理[51]，這主要是考慮到殼聚糖誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性是需要一定時(shí)間的，如果殼聚糖與鹽脅迫同時(shí)處理，可能會出現(xiàn)脅迫前期T3 與T2 差異不顯著的情況，特別是本試驗(yàn)取樣集中，處理時(shí)間短，可能會出現(xiàn)整個(gè)脅迫期間T3 與T2 差異不顯著的情況，如果是這樣，就與本研究結(jié)果截然不同，也不能真正體現(xiàn)殼聚糖對菜用大豆根毛形成及生長的誘導(dǎo)效應(yīng)。

4 結(jié)論

NaCl 脅迫下，外源殼聚糖可通過降低IAAO 和POD 活性，減少IAA 的氧化分解；通過緩解根系膜脂過氧化，維持生物膜的相對穩(wěn)定性和完整性，促進(jìn)IAA 向根尖的極性運(yùn)輸，提高根尖內(nèi)源IAA 含量，誘導(dǎo)根毛形成和生長，進(jìn)而提高變形根毛數(shù)，這可能是其提高菜用大豆根尖IAA 含量及結(jié)瘤能力的重要原因之一。