李广鑫，赵 鹏，睢福庆，刘红恩，秦世玉，段 然，杨艳征，王 云，李 畅

    (河南农业大学资源与环境学院/河南省土壤污染修复重点实验室，河南郑州 450002)

    锌(Zn)是动植物所必需的微量营养元素，在生长发育、生殖遗传等生理过程中能够激活促进与生长和代谢相关的酶，并产生在DNA复制和转录中发挥重要作用的含锌金属蛋白，从而控制相关基因的表达[1–2]。锌通常以二价离子的形式被植物所吸收，外源供锌可以有效提高作物的产量和锌含量[3–4]。锌缺乏和锌过量的生理范围较窄，一般茎叶中的锌含量在 10～100 mg/kg，当超过 300 mg/kg 时，锌的毒害作用较为明显[5–6]。Broadley等[6]研究发现小麦中的锌浓度会随锌供应的增加而显著提高，过多的锌致使大量的重金属离子进入植物的原始平衡系统，导致代谢紊乱。侯雷平等[7]研究发现缺锌或高锌均会导致番茄叶片的叶绿素含量下降，而适量供锌可促进植株根系伸长，根系活力增强；同时还可提高剑麻叶片叶绿素含量，增强光合作用，促进碳水化合物的合成和代谢[8]。

    研究表明，植物本身为获得适当的锌营养也进化出了复杂的感知和响应机制[9]，如调节根对锌的吸收，以减轻锌有效性的变化[10]。植物体内的Zn2+平衡与锌转运蛋白基因家族密不可分，而ZIP转运蛋白被认为是植物适应土壤中锌有效性低和变化的关键基因[11–12]。植物的生长发育过程受到基因表达方式的严格调控。某些基因在植物生长的各个阶段持续表达，其基因表达水平几乎不受外界环境的影响，这类基因表达称为组成型表达；与之相对的是一些基因表达极易受环境变化的影响，在特定的环境信号刺激下，这些基因被激活，基因表达产物增加，这种表达方式称为诱导性表达。有报道称，在中国春小麦(Triticum dicoccoides-nudigl)中，TaZIP3、TaZIP6、TaZIP7、TaZIP9和TaZIP13基因的表达受缺锌诱导(也称诱导性表达)[13]，这些基因的表达在一定程度上均会对作物的锌肥利用率产生影响，但关于其受锌影响的变化和作用机制尚不十分明确。

    因此，本试验通过采用螯合–缓冲营养液培养来模拟土壤缺锌环境，研究不同供锌水平对小麦的生长、光合作用、离子平衡以及ZIP转运蛋白基因表达的影响，从生理和分子水平上揭示小麦植株体内锌离子平衡的作用机制，以期为农业生产中锌肥的平衡施用提供理论支撑。

    1 材料与方法

    1.1 供试材料和试验设计

    供试小麦品种为‘百农207’。试验选取颗粒饱满、大小一致的种子 ......