锦鸡儿属植物地理替代分布种根信号行为分化

在水分亏缺时通过根信号来调节气孔关闭从而有效减少水分通过叶面的蒸腾散失，是植物提高自身水分利用率的重要途径之一。但沿降水量梯度，植物这种根信号调控行为是否以一定的规律分化来适应相应生境，有待揭示。锦鸡儿属植物起源同一原始种类，在我国形成从干旱荒漠区、半干旱草原区、半湿润森林－草原区到湿润森林区沿不同降水量梯度分布的地理替代种，具有突出的资源优势和生态优势。本项目拟以锦鸡儿属植物为研究对象，揭示植物根信号沿降水梯度分化的规律，论证非水力信号表达和根系生物量分配模式和分布特征的关系，阐明根信号行为分化与植物御旱和耐旱对策之间的关系。旨在对不同降水量分布区的锦鸡儿属植物水分利用调控机制进一步认识，也为木本植物"根冠通讯"提出更为丰富与合理的理论支撑。

项目对锦鸡儿属植物地理替代分布种种子的萌发特性和植物对干旱胁迫的反应进行了研究，取得的主要结果：（1）锦鸡儿属植物种子发芽策略存在分化，旱生种植物种子成熟后在适宜的条件下立即萌发，发芽率高，发芽势强，发芽指数高，发芽时滞短，而中生种植物种子始终处于休眠状态，不萌发。（2）沿降水梯度递增，锦鸡儿属植物单个叶面积逐渐增大，一级叶脉和二级叶脉密度逐渐递减，细脉密度维持不变。（3）沿降水梯度分布的锦鸡儿植物从气孔开始下降 (95%) 到失去80%气孔导度对应的水势区间阈值不同；旱生种柠条、中间、小叶锦鸡儿阈值区间宽，而中生中树、扁刺和柄荚锦鸡儿阈值区间窄；（4）新疆地区分布的中间、小叶锦鸡儿为衡水植物，而内蒙分布的粉刺、多刺锦鸡儿为变水植物；（5）锦鸡儿属植物比一年生作物鹰嘴豆具有更好的干旱适应能力。