植物抗?jié)逞芯窟M(jìn)展【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述生物技術(shù)植物抗?jié)逞芯窟M(jìn)展摘要：澇害影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育以及生理變化，太嚴(yán)重還會(huì)使植物體受到傷害甚至是死亡。研究植物的抗?jié)硻C(jī)制，有助于栽培新的耐淹抗?jié)车闹参?。本文從植物受澇害時(shí)的生長(zhǎng)過程以及耐澇機(jī)理兩個(gè)方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞：植物抗?jié)逞芯窟M(jìn)展前言我國(guó)洪澇災(zāi)害平均每年受災(zāi)面積73×106hm2，成災(zāi)面積43×106hm2[1]。尤其是20世紀(jì)90年代以來，洪澇災(zāi)害范圍有逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)，、且發(fā)生頻率不斷提高。而且，隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境的要求也越來越高。因此，深入認(rèn)識(shí)植物的抗

2、澇性，有助于篩選耐水淹且多用途的優(yōu)良樹種，并且可以豐富園林樹種的多樣性，促進(jìn)生態(tài)發(fā)展建設(shè)。很多研究工作人員做了大量的工作[2]，現(xiàn)將近年來植物抗?jié)承栽谏L(zhǎng)變化、生理生化機(jī)制等方面的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展綜述如下：1水澇脅迫對(duì)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響氧從根部由內(nèi)向外的釋放不僅不利于植物在淹水條件下生存,且使其耐澇能力大大降低[3]。淹水后有些植物根系會(huì)誘發(fā)不定根形成，有些植物根系表層化并且變細(xì)，根毛增多。根系能大幅度減少氧氣在細(xì)胞中擴(kuò)散的阻力，又不會(huì)造成根中部細(xì)胞的缺氧，還可以增加根系的表面積，有利于氧的吸收；還可誘發(fā)不定

3、根伸長(zhǎng)區(qū)內(nèi)形成發(fā)達(dá)的通氣組織，使根內(nèi)部組織孔隙度大幅提高。水澇脅迫下植物莖基增粗，皮孔變肥胖，皮層中會(huì)產(chǎn)生大量的融生或裂生通氣組織，且基部葉片會(huì)延遲衰老。根皮層不僅增厚、皮層細(xì)胞更傾向于柱狀排列、細(xì)胞間隙變大。耐澇植物在水淹條件下，也可以形成不定根，在根的皮層中產(chǎn)生大量的融生或裂生通氣組織，與莖葉的空腔和細(xì)胞間隙相通，緩解缺氧。2水澇脅迫對(duì)植物生理生化的影響2.1對(duì)光合作用的影響在正常給水下的植物，凈光合作用速率和蒸騰速率的變化跟土壤水分含量成正比。在水澇條件下，水淹初期光合作用下降的原因主要是葉片氣孔關(guān)閉

4、，所以不耐淹植物的光合速率會(huì)迅速下降。隨水淹時(shí)間的不斷延長(zhǎng),羧化酶活性不斷降低[9]，葉綠素合成能力持續(xù)下降，含量隨之減少，最后導(dǎo)致綠色面積減少，植物死亡[10]。土壤淹水不僅會(huì)降低光合速率，光合產(chǎn)物的運(yùn)輸也會(huì)有所下降[11]。植物為獲取生存必需的能量，要消耗大量光合產(chǎn)物和貯藏淀粉，這樣會(huì)造成植物體內(nèi)碳水化合物（淀粉和可溶性糖）急劇下降，出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象，持續(xù)下去就會(huì)導(dǎo)致植物死亡[12]。淹水下凈光合速率與產(chǎn)量的變化顯著正相關(guān)[13]，這可作為耐漬性選擇指標(biāo)。1.2對(duì)蒸騰強(qiáng)度的影響在水澇脅迫下，氣孔關(guān)閉是植物表

5、現(xiàn)出的最早的適應(yīng)性反應(yīng)之一，雖然此時(shí)并不會(huì)引起植株葉片的水分虧缺，有時(shí)候甚至還會(huì)出現(xiàn)葉片水勢(shì)增高的現(xiàn)象，但葉片氣孔阻力的增加[6]，會(huì)造成氣孔導(dǎo)度下降。同時(shí)氣孔還是二氧化碳進(jìn)入植物體同時(shí)也是水蒸汽逸出植物體的通道，氣孔的開閉程度對(duì)光合作用和蒸騰作用具有重要的調(diào)控作用[7,8]，因此在淹水期間氣孔關(guān)閉導(dǎo)致蒸騰速率下降。2.2對(duì)細(xì)胞膜的影響魏和平等以玉米為材料進(jìn)行研究，在水淹條件下植物葉片細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化，最初發(fā)現(xiàn)液泡膜會(huì)內(nèi)陷變得松馳，葉綠體也會(huì)向外突出一個(gè)泡狀結(jié)構(gòu)，隨后進(jìn)一步被破壞解體，且液泡膜出現(xiàn)破裂之后

6、葉綠體結(jié)構(gòu)才被破壞，其次是線粒體、細(xì)胞核解體[14]。李陽(yáng)生等[15]應(yīng)用電鏡細(xì)胞化學(xué)的方法，對(duì)水淹脅迫下水稻根尖細(xì)胞中Ca2+和Ca2+-ATP酶分布的變化進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，正常條件下，Ca2+主要分布于細(xì)胞間隙和液泡中，Ca2+-ATP酶則主要分布于質(zhì)膜上。經(jīng)過沒頂淹水后，細(xì)胞間隙、液泡中的Ca2+沉淀顆粒顯著增多，質(zhì)膜及其它膜結(jié)構(gòu)上Ca2+-ATP酶活性會(huì)明顯降低，對(duì)細(xì)胞正常的生理代謝造成影響。淹水條件下，由于酶保護(hù)系統(tǒng)被破壞，自由基的氧化作用造成膜脂過氧化，植物葉片內(nèi)丙二醛（MDA）含量上升。晏斌[16

7、]等研究發(fā)現(xiàn)，在水淹脅迫下玉米體內(nèi)正常的活性氧代謝平衡遭到破壞，首先便是SOD活性遭到抑制，導(dǎo)致O2-增生；所以葉片的澇漬傷害可能主要是O2-過量積累使MDA含量收到影響，引起蛋白質(zhì)、核酸分子發(fā)生變性、破壞膜和生物大分子物質(zhì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，加快了植物的衰老速度。2.3對(duì)酶系活性的影響目前對(duì)在逆境條件下研究植物保護(hù)酶系[17]的報(bào)道很多，但都只是單一的研究，針對(duì)一種植物某一或某幾種酶類的研究，并沒有系統(tǒng)的報(bào)道出來，比較統(tǒng)一的觀點(diǎn)是認(rèn)為水淹條件下，各種酶的活性和數(shù)量都會(huì)發(fā)生變化，耐澇品種的變化幅度比不耐澇品種的要

8、小[18]。2.4對(duì)植物激素的影響水淹條件可引起許多植物體內(nèi)乙烯(C2H4)水平的顯著增高，甚至可達(dá)20倍以上[19]。C2H4被認(rèn)為是誘發(fā)植物淹水適應(yīng)的主要激素之一[20]。還有根際缺氧不僅使根系間缺氧進(jìn)行無氧呼吸，而起會(huì)產(chǎn)生大量的乙醛和乙醇，對(duì)植物細(xì)胞造成傷害。耐淹品種的乙醛含量較低[21]。另外，在水淹條件下生長(zhǎng)素（IAA）向根部運(yùn)輸會(huì)遭到攔阻[22,23]，從而導(dǎo)致莖稈基部生長(zhǎng)素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，這時(shí)候乙烯的