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為了驗證多重綜合根系表型共同優(yōu)化耐旱性的假設(shè)，作者在水分充值和水分脅迫的條件下，對400個成熟玉米基因型的根部解剖結(jié)構(gòu)和構(gòu)型進(jìn)行了表型分析。發(fā)現(xiàn)測定的所有23個根酚都存在顯著差異。大量表型分離分析表明，代表田間表現(xiàn)最好和最差的群體表現(xiàn)出不同的根系表型。與最差塊莖相比，干旱條件下最佳塊莖的根表型表現(xiàn)為皮層通氣組織的形成更大，次生木質(zhì)部導(dǎo)管更多且更窄，節(jié)根較厚。

在水分脅迫下每個物候群中5個表現(xiàn)最好和6個表現(xiàn)最差的集群的髓樣體結(jié)構(gòu)表型。

在水分脅迫下每個物候組（早期、中期和晚期）中5個表現(xiàn)最好和6個表現(xiàn)最差的集群的根解剖橫截面圖像。使用0.5mm的橫向比例尺拍攝圖像。

根據(jù)中位數(shù)聚類的劃分揭示了與水分脅迫下植物表現(xiàn)相關(guān)的幾個獨特的根系表型群。與提高耐旱性相關(guān)的集群由酚類狀態(tài)組成，它們可能通過將內(nèi)部資源重新分配到更大的根系結(jié)構(gòu)（增加通氣組織含量、更大的皮層細(xì)胞、更少的皮層細(xì)胞文件）來實現(xiàn)更大的土壤勘探，限制對水分的吸收以保持土壤水分（導(dǎo)水性降低，木質(zhì)部導(dǎo)管狹窄），并提高堅硬干燥土壤的滲透性（根較厚，中柱比例較大，遠(yuǎn)端皮層細(xì)胞較小）。因此作者提出，最耐旱的綜合表型值得考慮作為育種理想型。

來源：Plant Physiology.Multiple Integrated Root Phenotypes Are Associated with Improved Drought Tolerance.Stephanie P. Klein, Hannah M. Schneider, Alden C. Perkins, Kathleen M. Brown, Jonathan P. Lynch.
https://doi.org/10.1104/pp.20.00211