植物抗逆性地地的研究進(jìn)展1

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案植物抗逆性的研究進(jìn)展摘要：在自然條件下生長的植物，經(jīng)常會面臨干旱、澇害、鹽堿、高溫、低溫、冷害、營養(yǎng)匱乏、重金屬污染等非生物脅迫，嚴(yán)重影響了植物的正常生長和發(fā)育。而干旱影響了植物的正常生長發(fā)育，導(dǎo)致植被減少和草地退化等現(xiàn)象，也是影響農(nóng)作物產(chǎn)量的主要脅迫因素之一。本文就植物在遭受干旱脅迫時(shí)，其生長指標(biāo)、生理生化指標(biāo)以及其他酶類變化，對研究中存在的問題及應(yīng)用前景進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：植物；抗旱機(jī)制；生長指標(biāo)；生理生化指標(biāo)；基因工程干旱問題已經(jīng)成了全國乃至全世界高度重視的問題，它導(dǎo)致了植被的減少、河流斷流、土地沙化、沙塵暴頻發(fā)、湖泊濕地萎縮、草地退化、森林銳減、生物量和生物多樣性急劇

2、下降[1]，這些都影響了人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境安全和社會的可持續(xù)發(fā)展，因此，全面深入的研究植物抗旱機(jī)制有利于提高植物對水分脅迫的耐受性，提高植物的抗旱能力，解決干旱半干旱地區(qū)植被的恢復(fù)與重建以及農(nóng)作物產(chǎn)量低下等問題，同時(shí)也有利于選擇和培育出耐旱性更強(qiáng)的品種。本文就植物在遭受干旱脅迫時(shí)，其生長指標(biāo)、植物生理生化指標(biāo)以及其他酶類變化，對研究中存在的問題及應(yīng)用前景進(jìn)行了討論。1生長指標(biāo)與抗旱機(jī)制水是植物生長必不可少的環(huán)境因素，當(dāng)植物收到干旱脅迫時(shí)，植物的生長指標(biāo)的變化就能反映出植被的耐旱程度。植物的株高、胸徑或基徑、冠幅、葉片數(shù)量、單株葉面積、葉長、生物量均與干旱脅迫強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，葉片萎蔫

3、程度、根系發(fā)達(dá)程度與干旱脅迫強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系。Yin等[2]對海拔不同的青楊與青海楊的干旱脅迫，通過對比他們的早期生長狀況"干物質(zhì)積累含量與水分利用效率等指標(biāo)來研究植物對干旱脅迫的響應(yīng)，研究結(jié)果表明，高海拔的青海楊在干旱脅迫過程中采取的是保守的用水方式，具有較強(qiáng)的耐旱性。劉建兵等[3]研究表明，干旱脅迫環(huán)境下，不同種源馬尾松苗高增長量和高增長百分率逐漸減小，苗木生物量和苗高一樣呈現(xiàn)正相關(guān)，各個(gè)種源馬尾松苗木精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案的地上部分干重、地下部分干重以及總干重都低于對照組苗木，并且隨著干旱脅迫程度的不斷增加呈現(xiàn)出下降的趨勢。吳佳寶等[4]實(shí)驗(yàn)研究表明，干旱脅迫導(dǎo)致不同花生品種葉片的萎

4、焉程度差異較大并且抑制了所有花生品種的株高、葉片長，而對根系細(xì)而密的生長、根冠比產(chǎn)生了促進(jìn)作用。2植物生長指標(biāo)與抗旱機(jī)制2.1脫落酸研究表明，干旱脅迫會導(dǎo)致植物體內(nèi)ABA含量增加，且根部首先感受到脅迫信號迅速合成ABA運(yùn)送至地上部，調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉，提高植物的抗旱性[5-7]。干旱脅迫下，ABA含量的增幅與植物的種類、品種及作用部位有關(guān)。荔枝在干旱脅迫下葉片ABA含量上升，抗性強(qiáng)的品種ABA含量上升幅度大于抗旱性弱的品種[8]。干旱脅迫下不同品種蘋果根系內(nèi)ABA含量均大幅增加，其增加量同樣與品種的抗旱性呈正相關(guān)，且蘋果吸收根ABA的積累高于延長根[9]。作為一種干旱信號物質(zhì)，ABA在植物抗旱

5、生理過程中起著重要的調(diào)控作用。干旱脅迫下，植物大量合成ABA，可促進(jìn)氣孔關(guān)閉，降低蒸騰失水，誘導(dǎo)抗旱特異性蛋白合成，從而增強(qiáng)植株抗旱能力[10-13]。2.2乙烯研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫可引起植物體內(nèi)乙烯產(chǎn)生量增加。為了適應(yīng)干旱，植物需調(diào)節(jié)生長過程來提高抗逆性，這就需要乙烯這個(gè)響應(yīng)因子[14]。逆境乙烯一旦誘導(dǎo)產(chǎn)生，其變化規(guī)律大多是先升后降[15-16]。自然干旱條件下，杏葉片相對含水量隨干旱時(shí)間的延長而逐漸下降，胞質(zhì)膜透性加大，乙烯釋放率表現(xiàn)出“先上升后下降”的趨勢；與抗旱性弱的品種‘紅玉杏’相比，抗旱性強(qiáng)的‘冰佳娜麗’在干旱條件下能維持較高的葉片相對含水量和較低的乙烯釋放率[17]。2.3

6、多胺（polyamines，PAs）多胺主要包括腐胺（putrescine，Put）、尸胺（cadaverine，Cad）、亞精胺（spermidine，Spd）和精胺（spermine，Spm）等，其在植物抵御干旱脅迫中的作用因干旱脅迫的時(shí)期及多胺存在形式而有所不同。干旱脅迫促進(jìn)了水稻和紫花精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案苜蓿中Put、Spd和Spm的生物合成，從而提高其對干旱脅迫的適應(yīng)性[18-19]。研究表明，多胺含量的積累發(fā)生在干旱脅迫的不同時(shí)期，在干旱脅迫程度較低時(shí)，植物大量合成多胺，以增強(qiáng)對脅迫的抵抗；而隨著干旱脅迫時(shí)間的延長和脅迫程度的增大，植物大量合成乙烯，以盡快轉(zhuǎn)入衰老過程，進(jìn)而完

7、成整個(gè)生命過程。干旱誘導(dǎo)多裂駱駝蓬葉片多胺的合成，抑制了乙烯的產(chǎn)生，保持脅迫初期活性氧的低水平和膜脂的穩(wěn)定；隨著干旱的持續(xù)，多胺氧化酶活性提高，多胺含量下降，乙烯生成和活性氧產(chǎn)生速率增大[20]。因此，在多數(shù)情況下，多胺與乙烯協(xié)同，共同提高了植物的抗旱性，但具體的作用機(jī)理仍有待進(jìn)一步研究。2.4細(xì)胞分裂素旱脅迫可導(dǎo)致植物體內(nèi)細(xì)胞分裂素含量下降。劉瑞顯等[21]指出，短期干旱結(jié)束時(shí)，棉花花鈴期內(nèi)源細(xì)胞分裂素ZR含量降低；羅宏海等[22