锰胁迫对甘蔗幼苗缺铁和失绿的影响

近年来,甘蔗主产区的甘蔗幼苗出现严重的缺铁失绿问题,影响了我国甘蔗生产及食糖安全。为了揭示锰诱导甘蔗幼苗缺铁失绿机制,该研究采用水培试验法,对过多锰诱导的甘蔗幼叶失绿及其与铁素营养的关系进行了探讨。结果表明:过多锰胁迫下随着甘蔗中锰含量的增加,幼叶明显失绿。250、500、750μmol·L-1处理10 d后,幼叶中的叶绿素含量分别从对照处理的1.71 mg·g-1FW下降至0.86、0.85、0.64 mg·g-1FW。过多锰抑制甘蔗对铁的吸收,每株植株对铁吸收量(3.22~4.40 mg)显著减少。幼叶中铁含量(116.8~128.6 mg·kg-1DW)也随着锰处理浓度的增加而显著降低。250~750μmol·L-1处理的甘蔗幼叶中铁的含量仅相当于对照处理的89.4%~81.2%。相反,锰处理后根和茎中铁的含量却显著增加。锰胁迫下幼叶中活性铁含量和活性铁与全铁比值(0.14~0.21)也显著降低。高锰胁迫下,幼叶中的活性铁含量(4.1~6.9 mg·kg-1FW)相当于对照处理的25.5%~55.2%。相关分析结果显示,锰胁迫下的甘蔗叶片中活性铁含量与叶绿素含量呈显著的正相关;锰处理后幼叶中活性铁与锰含量的比值从对照的0.71下降至0.04~0.01。这说明过多的锰可诱导甘蔗幼叶失绿,而失绿与过多的锰胁迫下甘蔗对铁的吸收、运输受阻及铁的钝化有关。