The role of soluble sugars during drought in tropical tree seedlings with contrasting tolerances

非结构碳水化合物(NSCs)是植物的贮藏化合物,用于代谢、运输、渗透调节和叶片脱落后的再生。即使在最适宜生长的条件下,植物也会继续储存NSCs。这种储存可能是由于生长受到抑制而产生的被动积累,也可能是由于以生长为代价而产生的主动储备。前者暗示NSCs可能是碳汇有限生长的副产物,而后者则表明NSCs在植物适应逆境中具有的功能作用。本研究中,利用13C脉冲标记,我们追踪了具有不同干旱耐受性的两种热带树种的幼苗在干旱和常湿条件下茎和根器官中可溶性糖的来源,以估计干旱前储存的NSCs与干旱期间同化的NSCs的相对分配。我们监测了生长、气孔导度、茎干水势和NSC储存以评估对干旱的全碳响应。结果表明,与对照幼苗相比,不耐旱树种生长速度减慢,在叶片、茎和根器官中储存NSCs,在茎和根器官中可溶性糖(源于干旱前的储存)的比例更大。相反,与对照幼苗相比,耐旱树种则能保持生长和茎根NSCs浓度,但叶片NSCs浓度降低,茎和根可溶性糖的比例更大,这些可溶性糖来自于新同化的光合产物。这些结果表明,不耐旱树种由于缺水导致生长受限而被动积累NSCs,而耐旱树种则通过分配NSCs到茎和根器官来积极响应缺水。这些策略似乎与基线最大生长速率相关,并且支持了以前的研究结果,表明在生长和耐旱性之间存在一种权衡关系,同时也为NSCs分配的可塑性在干旱中的重要性提供了新的证据。