大量营养元素缺乏条件下C4型马齿苋景天酸代谢的差异性调控

C4光合作用和景天酸代谢（CAM）很少在单一谱系中共同演化，但马齿苋属（Portulaca）可在干旱胁迫下从C4切换为CAM。关于CAM对养分有效性的响应，目前所知甚少，因此本研究的目标是评估大量营养元素对C4-CAM的影响。将马齿苋（P. oleracea）采用水培方式栽培，并设置以下处理（±PEG）：硝酸盐缺乏（-NO3-）、铵态氮（NH4+）、NO3- + NH4+、镁缺乏（-Mg）、磷缺乏（-P）、钙缺乏（-Ca）、钾缺乏（-K）、硫缺乏（-S）以及盐胁迫。对样品监测昼夜可滴定酸度（{Delta}H+）、渗透势，以及核心C4/CAM和信号传导基因的相对表达。-NO3-即使在无PEG条件下也诱导了CAM，这一过程可能不依赖脱落酸（ABA）的介导。值得注意的是，-P表现出在无PEG条件下诱导CAM的趋势，而-Ca即使在有PEG条件下也阻止了CAM的诱导。盐胁迫诱导了CAM，且NH4+对P. oleracea并无毒性。其他处理的响应则不太显著。 本研究首次系统概述了C4和CAM的营养学特征，并为深入研究C4-CAM提供了新的视角。理解C4-CAM的分子机制及其环境信号传导，对于阐明一种植物中两种CCM共同演化的实现方式至关重要。

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根据 C4 马齿苋中大量营养元素缺乏情况对景天酸代谢的差异性调控

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Renata Callegari Ferrari

doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.24.740630

Renata Callegari Ferrari 慕尼黑路德维希-马克西米利安大学（LMU）

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发布于 2026 年 7 月 27 日。

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Renata Callegari Ferrari

bioRxiv 2026.07.24.740630； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.24.740630

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根据 C4 马齿苋中大量营养元素缺乏情况对景天酸代谢的差异性调控

Renata Callegari Ferrari

bioRxiv 2026.07.24.740630； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.24.740630

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.24.740630v1?rss=1

🏷️ 马齿苋属 C4-CAM转换 大量营养元素缺乏 景天酸代谢 干旱胁迫 植物营养调控