锌作为植物生长发育必需的一种微量金属元素,其在植物体内的吸收、运输和分配对植物有着重要的影响。锌是植物体内许多酶和蛋白的组成,参与植物的生长代谢。缺锌是植物普遍存在的现象,苹果树是缺锌敏感的物种,已有研究证明缺锌胁迫下,根系中锌向地上部运输受阻,长期缺锌容易在根部积累,导致地上部出现缺锌症状。根细胞壁是植物吸收锌离子的经过第一道屏障,主要由许多多糖大分子组成,含有带负电荷的功能基团,对带正电荷的锌离子有吸附固定作用,以苹果砧木平邑甜茶作为研究对象,探究根系细胞壁对锌吸附固定作用,进一步研究缺锌胁迫锌在根系累积的生理机制。主要研究结果如下:(1)对苹果砧木平邑甜茶进行了两种供锌水平处理:正常(4μmol·L-1)、低锌(0μmol·L-1),实验结果,表明缺锌胁迫平邑甜茶水培幼苗出现明显的缺锌症状,缺锌植株高度明显低于正常植株,叶片数目也少于正常处理,节间缩短,叶片面积缩小顶端有簇生现象,正常植株无此现象。对根系形态构型和根系活力动态监测结果显示:根系长度、根尖数、根系表面积、根系总体积在缺锌胁迫前期均表现为缺锌胁迫处理高于正常处理,根系活力缺锌胁迫处理也明显高于正常处理,表明缺锌胁迫初期促进了根系的生长,但随着缺锌胁迫时间的延长,缺锌处理根系生长逐渐受到抑制,其根系构型各项参数,均表现为正常植株要显著高于缺锌胁迫处理,根系活力缺锌胁迫后期明显下降,表明此时显著抑制了根系的生长。主要是以7天为分界点,初期促进根系生长,后期抑制生长,进而影响根对锌离子的吸收。(2)缺锌胁迫在一定程度上影响植株根系抗氧化酶活性和丙二醛含量,实验结果显示缺锌胁迫下SOD、POD活性明显低于正常植株根系,CAT活性则是缺锌胁迫植株根系高于正常处理,表明缺锌胁迫下植株主要是通过增加CAT活性清除植株体内代谢产生的有害物质,减轻缺锌胁迫对植物带来的伤害。MDA含量测定结果显示缺锌胁迫平邑甜茶根系中含量明显高于正常处理,表明根系膜脂过氧化程度受到一定程度的伤害。(3)对植株各器官锌含量进行测定结果表明,缺锌胁迫处理和正常处理都是表现为:根﹥茎﹥叶,随缺锌胁迫时间延长,缺锌胁迫初期锌根系含量较大幅度迅速下降,而在缺锌胁迫后期根系中锌含量减少幅度变小,根系中锌积累量有相同的变化趋势,细胞壁中锌含量也是在缺锌胁迫后期减少量变小,细胞壁中的果胶和半纤维素一(HC1)中锌含量与细胞壁中锌含量变化一致,半纤维素二(HC2)则是锌含量基本上没有减少,综上说明细胞壁对锌有一定的吸附作用,阻碍锌向地上部运输,逐渐累积在根部。(4)缺锌胁迫下根细胞各组分含量有显著变化,缺锌胁迫下果胶含量要高于正常处理植株,并且随着缺锌胁迫时间的延长,含量逐渐增加,半纤维素一含量缺锌胁前期正常植株高于缺锌处理,缺锌胁迫后期正常处理变化不明显,但缺锌处理植株增加显著。半纤维素二含量缺锌处理高于正常处理。果胶甲酯酶(PME)活性缺锌处理前期正常植株高于缺锌植株,但缺锌胁迫后期,两者PME活性都有所增加,但是缺锌胁迫处理的活性要显著高于正常植株。因此,细胞壁参与根系吸附固定锌的原因,主要是通过增加果胶、半纤维素含量,以及提高调节果胶甲基酯化作用的果胶甲酯酶活性,最终增加细胞壁结合固定锌离子的能力,阻碍锌向地上运输,导致锌积累在根部。