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　　稀土元素 (Rare earth elements，REEs) 由化學(xué)周期表中性質(zhì)相近的鑭、鈰等15種元素及與鑭系性質(zhì)極為相近的鈧、釔共17種元素組成。自從上世紀(jì)70年代，稀土元素特別是鑭作為植物生長刺激劑被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中，稀土起到提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高農(nóng)作物抗病抗逆能力和緩解重金屬傷害等多重效應(yīng)。研究表明，REEs對植物的生長具有雙重作用，低濃度促進(jìn)生長、提高作物產(chǎn)量，高濃度則對植物有害。根系構(gòu)型 (RSA) 在決定植物的水分和養(yǎng)分吸收方面具有決定性的作用。研究發(fā)現(xiàn)，中、高濃度鑭 (La)抑制主根生長，但促進(jìn)了側(cè)根的發(fā)育，從而調(diào)節(jié)了RSA。根的生長和發(fā)育是一個受多種激素和信號分子調(diào)控的一個復(fù)雜過程，其中生長素起核心作用。目前， REEs調(diào)控植物根系生長發(fā)育的生理與分子機(jī)制尚不完全清楚。 

　　版納植物園園藝植物育種研究組以擬南芥為材料，采用植物生理學(xué)、藥理學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)等研究手段，對稀土元素La調(diào)控植物根系發(fā)育的生理與分子機(jī)制進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。研究表明，高濃度La誘導(dǎo)了主根根尖細(xì)胞死亡，從而導(dǎo)致主根根尖分生組織細(xì)胞分裂潛力和干細(xì)胞龕活性喪失，同時生長素在根尖分生區(qū)的分布喪失。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，La誘導(dǎo)主根根尖中的活性氧 (ROS)過度積累。降低ROS的積累可以提高主根根尖細(xì)胞的活性、分生組織細(xì)胞分裂潛力和生長素分布，從而減輕La對主根生長的抑制。此外，藥理學(xué)和遺傳學(xué)分析還發(fā)現(xiàn)ROS參與了La誘導(dǎo)的內(nèi)吞作用。這些研究結(jié)果表明：ROS參與了La誘導(dǎo)的主根生長抑制及RSA重塑的過程。 

　　相關(guān)研究結(jié)果以Involvement of reactive oxygen species in lanthanum-induced inhibition of primary root growth為題，發(fā)表于國際植物學(xué)刊物Journal of Experimental Botany。 

      本研究得到了國家自然科學(xué)基金 (31272239)、云南省中青年學(xué)術(shù)帶頭人后備人才 (2014HB043)、中科院知識創(chuàng)新項目(KSCX2-EW-Z-15)和河北省自然科學(xué)基金杰出青年基金 (C2013503042) 等項目的資助。

鑭通過ROS信號途徑調(diào)控植物根系可塑性發(fā)育