植物体中的黄酮是经乙酸-丙二酸途径和莽草酸途径复合产生的,多数呈黄色或相近颜色,植物体中大部分丹宁也是由黄酮类转变而来的。黄酮类化合物几乎遍布植物体的各组织和器官,如叶、根、木质部、树皮、花粉、花、浆果和种子等,它们常以游离态或甙的形式存在。对植物生长、发育、开花、结果以及抵御异体生物侵入(害)起着重要作用。黄酮由于其分布的普遍性,化学结构的多样性以及广泛的功用,已引起多个学科的研究者,如化学家、生物学家、生理学家、遗传学家、生态学家、分类学家和药物学家广泛关注。但在研究过程中,由于植物气生部分黄酮含量高且易得,因而对于根部分的研究则极大地被忽视了。

实际上,植物地下部根的存在以及其所含相对(气生部分)较少的黄酮,并不影响根黄酮表现出结构的复杂性和生物功能的多样性。对于不同植物根黄酮的组成、含量水平、代谢及调节的完整理解, 有利于进一步拓宽其研究和应用范围。近年来研究表明根黄酮在调节根生长、影响矿质营养吸收、完善根功能、有效利用氮素、抵抗植物及其根病虫害和施加他感作用等方面可能有着非常重要的意义。在调节根生长和养分吸收过程中,光辐射、植物激素水平与不同黄酮的累积之间存在着极其复杂的关系。根因生长于地下,在自然条件下光作为其调节因子之一的重要性很少受到重视。具有生理效应和生态学意义的光量能进入土壤中,不仅影响根生长,而且还影响土壤微生物和土壤生化过程。

另外,裸露于土表的根对光产生反应也能合成和积累色素。根黄酮对植物生长和养分吸收利用具有潜在的重要意义,值得深入研究。尽管近年来国内对根分泌物的研究已有一定进展,但对根分泌的次生物质(尤其是作物和杂草根分泌的)缺乏重视。针对根黄酮,应考虑重点研究:(1)植物(尤其是作物及恶性杂草)根、茎、叶黄酮在整株植物生长发育中的相互关系,包括根在合成、吸收、利用和贮藏黄酮方面的规律,以及黄酮在根与气生部分间相互转运的规律和调控机制。(2)在不同的植物系统、不同的农业生态系统中根黄酮释放至土壤中的量、组成分及其功能。

在此基础上,系统全面地研究根黄酮的效应。这些根黄酮与大量的外生菌根和内生菌根有联系,对植物吸收矿质营养和水分产生正效应,且它们能抵御根的病原体侵入。这主要基于黄酮及其聚合物对丹宁层的形成有较大贡献。因此不同黄酮化合物在根际的累积,作为对外生和内生菌根菌的反应,可能是保护根免受土壤中存在的病原真菌和线虫进一步侵害的生化机制的一部分。另外,有些黄酮可作为亚硝化细菌属和硝化细菌属的抑制剂,因而可以减少根际N因淋洗而导致的损失,在一定程度上提高植物对氮素的利用效率。中国粮油仪器网 http://www.grainyq.com/