摘要
植物细根与细菌之间可通过小分子信号物质的传导发生互作，这种调节机制称为细菌的群感效应（Quorum sensing,QS）。革兰氏阴性菌可分泌产生小分子物质N-乙酰基高丝氨酸内酯（N-acyl-homoserine lactones,AHLs），植物细根能感应自身周围的AHLs信号，从而调控植物根系的生长。本研究选用从杨树根际土壤中分离获得的N-辛酰基-DL-高丝氨酸内酯（C8-HSL），C8-HSL是含有8个碳原子的高丝氨酸内酯。通过研究不同浓度的C8-HSL对杨树细根形态特征以及解剖结构的影响；地上部分叶片与地下部分细根之间的互作；通过转录组测序获取AHLs与CHS基因水平之间的联系，以期获得群感信号AHLs对欧美杨107号细根生长的影响与调控机制，为进一步探究群感信号在植物体中的传导机制提供理论支持。研究结果如下： 1、外源添加不同浓度的高丝氨酸内酯（AHLs）对杨树细根不同直径的细根的观察发现，0-0.5mm直径的细根长度、根尖数量、细根表面积总量大于0.5-1.0mm径级范围；而细根体积较小。AHLs具有显著的浓度效应，呈现低浓度促进而较高浓度抑制的规律,即在4-8μmol/L水平内，对根系形态变化有明显的促进作用；而在12-20μmol/L范围内根系形态的变化则受到了明显抑制。AHLs对细根生长动态的影响呈现出早期生长速率缓慢，中期生长速率加快，后期生长速率又变缓的趋势。 2、外源添加AHLs对杨树细根解剖结构产生显著影响。随着AHLs浓度梯度的增加，根系的横剖面细根直径、皮层厚度以及维管束直径都表现相似的变化规律：即低浓度促进增长，而高浓度会表现出一定的抑制作用。不同根序变化程度不同，导管直径逐渐降低。 3、叶片面积随着AHLs浓度的增加而逐渐增加，但是上升趋势缓慢，各处理间差异不显著；叶片中叶绿素的含量（Chl a+b）随着浓度梯度的增加，含量逐渐增多，但差异不显著，而Chl a/ b则随着浓度的增加表现出逐渐下降的趋势。 4、通过不同浓度AHLs影响下杨树细根的转录组测序，筛选出4个与AHLs响应的查尔酮合成酶（CHS）基因。荧光定量分析发现C8-HSL浓度的增加，CHS基因表达量会表现出不同的变化。这说明说明植物体内查尔酮合酶的含量与根系生长具有一定关系。
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