广西作为我国最大的蔗糖生产基地,其蔗糖产量已连续多年位居全国之首。但近年来,广西主要蔗区的甘蔗(Saccharum officinarum L)幼苗出现严重的失绿黄化现象,对甘蔗的生长和蔗糖产量产生严重的影响。解决该问题对于保障我国食糖安全意义重大。阐明甘蔗幼苗失绿黄化的机理是从根本上解决失绿黄化问题的前提。本研究通过水培试验方法,探讨了锰诱导甘蔗幼苗缺铁黄化机理,以期为从根本上解决甘蔗幼苗失绿黄化问题提供理论依据。所得主要结果如下：1、过多的锰影响甘蔗幼苗生长且显著降低其生物产量。250～750μmol·L-1锰处理24d后,甘蔗幼苗生物产量显著降低。并且,地上部对锰的反应更敏感。2、过多的锰可诱导甘蔗幼苗失绿黄化。锰处理10d后,幼叶叶色褪淡,脉间失绿黄化,幼叶叶绿素含量显著降低。锰处理24d后,幼叶锰含量及锰吸收量极显著增加。随着植株锰含量的增加,幼叶叶绿素含量进一步降低,表现出幼叶黄化症状。3、锰抑制铁的吸收、运转和活性,缺铁是影响锰诱导甘蔗幼苗黄化的重要因子：(1)250、500、750μmol·L-1Mn处理34d后,幼叶活性铁Fe(H)含量分别为6.87、6.67、4.12mg·kg-1FW,仅为对照(1μmol·L-1Mn)处理的86.7-44.8%,而幼叶中叶绿素含量与活性铁含量呈极显著正相关。并且,锰处理后幼叶中活性铁(Fe(H))与全铁[Fe(H)/Fe]、全锰[Fe(H)/Mn]的比值均显著降低。(2)过多的锰(250、500、750μmol·L-1)抑制甘蔗幼苗对铁的吸收。锰胁迫下,甘蔗幼苗铁吸收量仅为4.40-3.22g·plant-1(新台糖22),4.07～3.80g·plant-1(桂糖21),分别较对照处理的低9.6%-33.9%,24.4%～29.6%。(3)过多的锰抑制铁向地上部的运输,减少铁在叶片中的分布。过多的锰降低甘蔗(新台糖22)地上部与根部铁的比值,并且该比值随着锰处理浓度(1、250、500、750μmol·L-1)的增加而降低(3.18、2.58、2.19、2.06)。锰处理后叶片中铁占全株铁总量的比例也从对照的0.57下降至0.44-0.55。此外,锰处理显著增加茎中铁的含量,却显著降低叶片中铁的含量。锰处理后,叶片中铁的含量分别从对照的234.6mg·kg-1DW(新台糖22)、92.2mg·kg-1DW(桂糖21)下降至229.6～152.4mg·kg-1DW、67.3～42.0mg·kg-1DW。4、锰胁迫下,叶片中还原类物质含量的减少导致铁活性降低。锰处理后,幼叶中可还原铁的总酚含量显著减少。另一种还原性物质-还原性抗坏血酸(AsA)含量也有随着锰(1、250、500μmol·L-1)浓度的增加而降低的趋势。而且,叶片中酚及AsA的含量与活性铁的含量显著正相关。因此,锰胁迫下甘蔗叶片中铁活性的降低可能是酚类、AsA等还原性物质降低的结果。5、不同甘蔗品种对锰诱导幼苗缺铁黄化病的抗性有明显差异。锰胁迫下,桂糖21幼叶叶绿素含量及植株生长、生物产量受到的影响均较新台糖22的小。锰胁迫下,虽然桂糖21器官中Mn的含量较高,但是,锰处理后桂糖21幼叶铁的含量及累积量并不减少,而新台糖22铁的吸收量及幼叶铁含量均显著降低。并且,在低浓度(250μmo1·L-1)锰胁迫下,桂糖21幼叶中活性铁的含量高于新台糖22。虽然,锰处理后两品种甘蔗叶片的总酚含量均减少,但是,在高锰胁迫下,桂糖21叶片总酚含量明显高于新台糖22的。Fe2+运载体尼克酰胺在桂糖21茎、叶中的含量也较新台糖22的高。此外,锰(750μmo1·L-1)激活桂糖21叶片中的过氧化物酶活性,但锰处理却抑制新台糖22的活性。可见,桂糖21是对锰胁迫下幼苗缺铁黄化病抗性较强的品种,其抗性可能与其较高吸收、运转、积累和活化铁能力及较强的抗膜脂过氧化的能力有关。