不同钾水平下烟草根内皮层木栓化的适应性发育差异研究

　　摘要： 根内皮层分化的质外体屏障在植物抗逆和养分吸收均起到重要作用, 其中木栓层发育成为近年研究的热点

　　摘要： 根内皮层分化的质外体屏障在植物抗逆和养分吸收均起到重要作用, 其中木栓层发育成为近年研究的热点。本研究以烟草栽培品种中烟100为材料, 通过0.1–4.0 mmol?L^–1钾浓度梯度水培实验, 探讨供钾水平对根内皮层木栓化发育的影响及其生理分子机制。结果表明，低钾胁迫(0.1 mmol?L^–1)显著增强内皮层木栓化: 完全木栓化区域绝对长度由对照的0–2 cm延伸至4–6 cm, 相对占比从0–15.0%提升至33.2–44.3%, 表明木栓化是烟草响应低钾胁迫的关键形态适应机制之一。表型分析显示, 低钾胁迫下植株根系伸长但生物量下降, 地上部与根系钾离子含量及积累量分别减少, 木质部汁液流量及钾离子浓度运输效率降低。内源激素含量检测发现, 低钾胁迫提高根系内源脱落酸含量, 并抑制乙烯和茉莉酸甲酯含量, 形成特异性激素调控网络。转录组数据进一步佐证木栓化发育的分子基础, 木栓质合成与转运相关基因(如CYP86、GPAT、ABCG)及其上游正调控因子MYB36/41/92/93显著上调。因此, 本研究首次阐明烟草低钾胁迫通过ABA介导的激素信号, 调控木栓化发育程序, 为解析作物钾胁迫适应机制提供了全新视角。