根黃酮在植物營養中的作用發揮
植物體中的黃酮是經乙酸-丙二酸途徑和莽草酸途徑復合產生的,多數呈黃色或相近顏色,植物體中大部分丹寧也是由黃酮類轉變而來的。黃酮類化合物幾乎遍布植物體的各組織和器官,如葉、根、木質部、樹皮、花粉、花、漿果和種子等,它們常以游離態或甙的形式存在。對植物生長、發育、開花、結果以及抵御異體生物侵入(害)起著重要作用。黃酮由于其分布的普遍性,化學結構的多樣性以及廣泛的功用,已引起多個學科的研究者,如化學家、生物學家、生理學家、遺傳學家、生態學家、分類學家和藥物學家廣泛關注。但在研究過程中,由于植物氣生部分黃酮含量高且易得,因而對于根部分的研究則極大地被忽視了。
實際上,植物地下部根的存在以及其所含相對(氣生部分)較少的黃酮,并不影響根黃酮表現出結構的復雜性和生物功能的多樣性。對于不同植物根黃酮的組成、含量水平、代謝及調節的完整理解, 有利于進一步拓寬其研究和應用范圍。近年來研究表明根黃酮在調節根生長、影響礦質營養吸收、完善根功能、有效利用氮素、抵抗植物及其根病蟲害和施加他感作用等方面可能有著非常重要的意義。在調節根生長和養分吸收過程中,光輻射、植物激素水平與不同黃酮的累積之間存在著極其復雜的關系。根因生長于地下,在自然條件下光作為其調節因子之一的重要性很少受到重視。具有生理效應和生態學意義的光量能進入土壤中,不僅影響根生長,而且還影響土壤微生物和土壤生化過程。
另外,裸露于土表的根對光產生反應也能合成和積累色素。根黃酮對植物生長和養分吸收利用具有潛在的重要意義,值得深入研究。盡管近年來國內對根分泌物的研究已有一定進展,但對根分泌的次生物質(尤其是作物和雜草根分泌的)缺乏重視。針對根黃酮,應考慮重點研究:(1)植物(尤其是作物及惡性雜草)根、莖、葉黃酮在整株植物生長發育中的相互關系,包括根在合成、吸收、利用和貯藏黃酮方面的規律,以及黃酮在根與氣生部分間相互轉運的規律和調控機制。(2)在不同的植物系統、不同的農業生態系統中根黃酮釋放至土壤中的量、組成分及其功能。
在此基礎上,系統全面地研究根黃酮的效應。這些根黃酮與大量的外生菌根和內生菌根有聯系,對植物吸收礦質營養和水分產生正效應,且它們能抵御根的病原體侵入。這主要基于黃酮及其聚合物對丹寧層的形成有較大貢獻。因此不同黃酮化合物在根際的累積,作為對外生和內生菌根菌的反應,可能是保護根免受土壤中存在的病原真菌和線蟲進一步侵害的生化機制的一部分。另外,有些黃酮可作為亞硝化細菌屬和硝化細菌屬的抑制劑,因而可以減少根際N因淋洗而導致的損失,在一定程度上提高植物對氮素的利用效率。中國糧油儀器網 http://www.yoshikomatsuura.com/
