本研究以水曲柳(Fraxinus mandshurica)苗木细根为材料,用温室土培的方法,测定遮荫条件下一系列反映植物根系衰老的指标,分析了遮荫条件下细根衰老过程中生理代谢、酶活性以及DNA的降解变化,揭示了C控制对细根衰老的影响,以及各级根序间的衰老顺序,得出水曲柳细根衰老的结果如下: 1.在C停止供应条件下,根尖活力、可溶性糖以及可溶性蛋白含量随着遮荫时间的延长,不断降低,并且随根序上升而下降,MDA含量和膜透性逐渐升高。这在生理水平上说明在C向根系分配减少时,树木根系的衰老具有顺序性,即按根序从低向高逐渐衰老。 2.C供应的停止,使根细胞内的保护酶SOD、POD、CAT活性随之改变,但在遮荫处理的前期,根系内活性氧的产生和清除系统保持平衡。但随着遮荫时间的推移,根细胞内保护酶SOD、POD、CAT活性比例失调,使根系内活性氧的产生和清除系统失衡,根系生理代谢紊乱,导致根系衰老和死亡。结果表明在酶水平上,树木根系的衰老随根序上升而下降。 3.遮荫使根系渐趋衰老,在衰老后期出现DNA降解现象,处理根系的根尖和1级根出现DNA降解的现象,尽管电泳结果变得弥散。而其它根序的的细根没有出现同样的现象。这在一定程度上证明了细根的衰老是从根尖开始的,随后是1级根。 试验结果表明,遮荫控制C向细根的分配对细根的生理功能产生了很大的影响,促使细根衰老。不同根序的细根,衰老程度明显不同。根尖首先呈现衰老的特征,随之是1级根和2级根,与之相比3级根衰老程度最小。这些结果表明在遮荫条件下,水曲柳细根衰老不是随机发生的,而是随着根系级别的增加而减少,与根系发育顺序相反。进一步解释了细根周转过程中1级根的寿命较短,周转迅速的原因。