不同溶解氧质量浓度对雷竹水培苗生长和生理生化的影响

杨王庭，邵香君，周菊敏，桂仁意

（1. 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室，浙江 杭州 311300；2. 杭州市临安区农林技术推广中心，浙江 杭州 311300）

氧气约占大气成分的21%，是大多数多细胞生物维持生命的必需元素，包括真菌、动物和植物。生物不仅需要氧气作为末端电子受体，以确保通过氧化磷酸化产生能量，而且在大多数代谢反应中，氧气也充当主要底物[1]。当植物生长对氧气的需求超过环境氧气的供应时，植物细胞中氧气浓度便会降低，造成缺氧。在生产中，缺氧一般是由土壤板结、淹水等因素造成的，表现为植物根系和其他器官中的氧浓度降低[2-3]。缺氧会对植物生长造成胁迫，改变植物的代谢水平，降低作物的产量[4]。缺氧会影响植物的生物量积累、激素含量、各类酶活性、细胞结构及过氧化物的产生。如ANNALISA等[5]研究发现：在缺氧条件下，拟南芥Arabidopsis thaliana细胞中活性氧(ROS)含量急剧增加，其体内过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性降低。缺氧同时也会造成乙烯在植物根系的积累，如鹰嘴豆Cicer arietinum、蚕豆Vicia faba、水稻Oryza sativa等植物淹水后根系乙烯显著积累[6-7]，参与乙烯合成的2个基因ACS1和ACO5相对表达显著增加[8]。在水稻中，脱落酸(ABA)含量会因淹水降低[9]，而赤霉素(GA)含量显著升高[10]，说明氧气在植物的各个生理过程中都起到重要作用。在长期进化过程中，植物体也有一定的适应手段来应对缺氧的胁迫。植物在缺氧条件下，会降低自身新陈代谢的水平，如淀粉、蛋白质和脂质等代谢[3,11]。水稻[12]、玉米Zea mays[13-14]和小麦Triticum aestivum[15]等能通过在根系形成通气组织从而适应缺氧环境，特别是水稻还可以在茎秆内形成通气组织[16], 从而在淹水条件下正常生长。……