综合生理学与解剖学分析揭示：过量硝酸盐供应会抑制甜菜幼苗的生长

《Sugar Tech》：Integrated Physiological and Anatomical Analysis Reveals Growth Inhibition of Sugar Beet Seedlings Under Excessive Nitrate Supply

硝酸盐胁迫抑制甜菜幼苗生长，光合参数及抗氧化酶活性随浓度变化，组织结构改变揭示资源分配权衡。

　　

摘要

氮对甜菜的生长至关重要，但过量的硝酸盐（NO₃^?）会引发压力并抑制其早期发育。本研究探讨了水培甜菜幼苗对不同硝酸盐浓度（5、10、15和20 mmol·L^{?1 N10 > N5 > N20，而根部的POD活性在N5时最高。叶片中的CAT活性在N15和N20时升高，根部的CAT活性则表现为N20 > N5 > N15 > N10。MDA含量在N5时下降，随后在N20时上升。脯氨酸和可溶性糖的含量在N5后减少，但在N20时在叶片中积累，而在根部则保持较低水平。随着硝酸盐供应量的增加，表皮厚度也随之增加。与其他处理相比，N20处理条件下叶片的海绵组织厚度更大，栅栏组织与海绵组织的比例更低，根的直径、木质部厚度、薄壁组织厚度和形成层厚度也有所减小，尤其是后者。相关性分析显示：ΦPSII与植株高度、茎直径和栅栏组织厚度呈正相关，与qN和叶片脯氨酸含量呈负相关；叶片过氧化物酶活性与茎/根直径及木质部/薄壁组织厚度呈正相关；叶片中的脯氨酸/可溶性糖含量与栅栏组织厚度呈负相关，根部中的脯氨酸/可溶性糖含量与形成层厚度呈负相关（所有相关性均满足p < 0.05或0.01）。这些结果表明，过量的硝酸盐通过氧化还原失衡、光合作用受损、渗透调节以及结构退化等途径抑制植物生长，凸显了在硝酸盐胁迫下的资源分配矛盾。}