对植物生长发育及代谢的促进作用

童成英， 吴沿友

( 1. 中国科学院地球化学研究所 环境地球化学国家重点实验室， 贵阳 550081; 2. 中国科学院大学， 北京 100049 )

1 的碳源作用

CO2. 二氧化碳； 碳酸氢根离子； P680. 光系统Ⅱ(PSⅡ) 吸收高峰为波长680 nm处； P700. 光系统(PSⅠ) 吸收高峰为波长700 nm处； H+. 氢离子; H2O. 水; C(H2O). 碳水化合物； PGA. 三磷酸甘油酸； RUBP. 1,5-二磷酸核酮糖。CO2. Carbon dioxide； . Bicarbonate ion; P680. Absorption peak of PSII is at 680 nm; P700. Absorption peak of the optical system (PS I) is at 700 nm; H + . Hydrogen ion; H2O. Water; C (H2O ). Carbohydrate; PGA. 3-phosphoglycerate; RUBP. Ribulose-1,5-bisphosphate.图1 对植物光合作用的回补效应和固碳增汇作用 (吴沿友等，2018)Fig. 1 compensation effect on plant photosynthesis and carbon sequestration

2 对植物其他代谢的正向调节作用

2.1 气孔运动

CA. 碳酸酐酶； ABA. 脱落酸； PYR/RCAR. 吡菌素ABA受体(RCAR)的抗性(PYR)调节剂成分； ABI1/PP2C2. 脱落酸不敏感的蛋白磷酸盐 耐高浓度的CO2，此时MATE型转运蛋白被激活； HT1. 叶片高温激酶； OST1. 开放式气孔蛋白激酶； SLAC1. 慢阴离子通道1； QUAC1. 快速阴离子通道1。CA. Carbonic anhydrase； ABA. Abscisic acid； PYR/RCAR. Pyrabactin resistance (PYR) regulator component of ABA receptor (RCAR)； ABI1/PP2C2. Abscisic acid insensitive protein phosphates C2； Resistant to high CO2, MATE-type transporter specific activated by HT1. High leaf temperature kinase； OST1. Open stomata1 protein kinase; SLAC1. Slow anion channel1； QUAC1. Quick anion channel1.图2 调节植物的气孔运动Fig. 2 HCO3- regulates the stomatal movement of plants (Charlotte et al., 2018)

2.2 碳氮代谢

CA. 碳酸酐酶； PEPC. 磷酸烯醇丙酮酸羧化酶； ACC. 乙酰辅酶A羧化酶； MACC. 丙二酰基-1-氨基环丙烷-1-羧酸。CA. Carbonic anhydrase; PEPC. Phosphoenolpyruvate carboxylase; ACC. Acetyl-coa carboxylase; MACC. Malonyl-1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid.图调节植物的碳氮代谢Fig. regulates carbon and nitrogen metabolism in plants (Charlotte et al., 2018)

2.3 葡萄糖代谢歧化

对照. 1/2 Hogland营养液； T1. 1/2 Hogland营养液+50 g·L-1 PEG6000； T2. 1/2 Hogland营养液+ 50 g·L-1 PEG6000+3 mmol·L-1 NaHCO3； T3. 1/2 Hogland营养液+50 g·L-1 PEG6000+6 mmol·L-1 NaHCO3； T4. 1/2 Hogland营养液+50 g·L-1 PEG6000+9 mmol·L-1 NaHCO3。箭头向上和向下分别表示测量值增加或减少，短划线表示测量值无显著变化。红色箭头(1)表示T1与对照相比的调节作用；蓝色箭头和短划线(2)表示T2相对于T1的调节作用；黑色箭头(3)表示T4相对于T1的调节作用。Control. 1/2 Hoagland nutrient solution； T1. 1/2 Hoagland nutrient solution +50 g·L-1 PEG 6000； T2. 1/2 Hoagland nutrient solution + 50 g·L-1 PEG 6000 +3 mmol·L-1 NaHCO3； T3. 1/2 Hoagland nutrient solution + 50 g·L-1 PEG 6000 + 6 mmol·L-1 NaHCO3； T4. 1/2 Hoagland nutrient solution + 50 g·L-1 PEG 6000 + 9 mmol·L-1 NaHCO3. Arrows indicate, whether measurements have increased or decreased, and short dash indicate measurements have no significant changes. Red arrows (1) indicate moderating effect of T1 compared with control; Blue arrows and short dash (2) indicate moderating effect of T2 compared with T1; Black arrows (3) indicate moderating effect of T4 compared with T1. 图 4 模拟干旱胁迫下根际对构树葡萄糖代谢和抗逆性的影响Fig. 4 Schematic representation of rhizospheric modulates glucose metabolism and stress tolerance of paper mulberry seedlings under simulated drought stress (Yao & Wu, 2021)

图对喀斯特生态系统“岩-土-植物”及其界面水碳循环的调控作用 (吴沿友等，2018)Fig. 5 HCO3- regulates the water-carbon cycle of “rock-soil-plant” in the karst ecosystem and its interface

3 总结和展望