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硅对檀香紫檀苗木矿质元素吸收、微域分布及离子泵活性的影响

徐呈祥,马艳萍,旦书艳,邹燕,陈玉林

林业科学 2019, 55 (10): 1-9. DOI: 10.11707/j.1001-7488.20191001

摘要（266）

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目的: 探索施加硅（Si）以提高檀香紫檀苗木抗寒性的矿质营养吸收与分配基础，为进一步Si营养提高苗木抗寒性的作用提供参考。方法: 以12月龄苗木为试材，测试分析2种施Si量栽培6个月的苗木体内8种矿质元素的含量变化，（-3±0.5）℃胁迫下细胞内H⁺和Ca²⁺浓度，质膜和类囊体膜H⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶活性及类囊体膜蛋白含量与磷脂酶D活性的响应。结果: 施Si苗木S、Cl元素相对含量降低，K元素相对含量显著降低，Mg、P、Fe元素相对含量升高，Si、Ca元素相对含量大幅升高；施Si苗木质膜H⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶活性显著高于对照，低温胁迫下降低幅度小，特别是叶片质膜H⁺-ATP酶；低温胁迫下，不施Si苗木类囊体膜蛋白质含量及H⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶活性下降幅度大、显著低于施Si苗木，同时，磷脂酶D（PLD）活性强、低温胁迫下显著升高。结论: 施Si改善檀香紫檀苗木对矿质元素的吸收、微域分布及平衡性，Si介导低温胁迫下苗木质膜和类囊体膜离子泵等生化组分及其功能的稳定性。

细胞 Cell	施Si量 The amount of Si applied/(mmol·kg^-1)	矿质元素相对含量Relative content of mineral elements (%)
细胞 Cell	施Si量 The amount of Si applied/(mmol·kg^-1)	Mg	Si	P	S	Cl	K	Ca	Fe
表皮细胞 Epidermal cell	0	0.85cd	1.63cd	2.11c	5.83ab	4.51a	65.31b	16.60c	3.15ab
表皮细胞 Epidermal cell	1.5	1.39bc	9.30a	3.31ab	4.51b	3.85abc	51.01d	21.45ab	5.19a
皮层细胞 Cortical cell	0	0.61d	0.52de	1.50c	4.36b	3.76abc	79.35a	10.67d	1.22b
皮层细胞 Cortical cell	1.5	1.53b	1.94bc	3.08b	4.05b	3.15bc	68.07b	14.14c	2.06b
中柱细胞 Stelar cell	0	1.55b	0.18e	3.07b	7.32a	4.45ab	61.36bc	19.73b	2.43b
中柱细胞 Stelar cell	1.5	2.97a	3.03b	4.23a	4.11b	3.07c	52.04d	25.53a	4.82^a

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表1 Si对檀香紫檀苗木根尖横切面细胞中Si等8种矿质元素相对含量的影响^①

正文中引用本图/表的段落

施Si(1.5 mmol·kg-1)栽培6个月，檀香紫檀苗木根尖细胞中8种矿质元素的相对含量普遍发生显著变化。由表1可知，施Si苗木，根尖表皮、皮层和中柱细胞中Mg、Si、P、Ca、Fe元素相对含量均不同程度升高，S、Cl、K元素相对含量不同程度降低。其中：Mg元素相对含量在皮层和中柱细胞中显著升高150.8%、91.6%(P < 0.05)；Si元素相对含量在表皮、皮层和中柱细胞中均显著升高470.6%、273.1%和1 583.3%(P < 0.05)；P元素相对含量也在表皮、皮层和中柱细胞中显著升高56.9%、105.3%、37.8%(P < 0.05)；表皮、皮层和中柱细胞中Ca元素相对含量均显著升高29.2%、32.5%和29.4%(P < 0.05)；Fe元素相对含量在中柱细胞中显著升高98.4%(P < 0.05)；Cl元素相对含量在中柱细胞中显著降低29.4%(P < 0.05)；K元素相对含量在3种细织的细胞中均显著降低21.9%、14.2%、15.19%(P < 0.05)。施Si苗木根系中柱细胞中8种矿质元素的相对含量均与对照有显著差异(表1)。

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