植物對(duì)干旱脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)及其研究進(jìn)展

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1、福建稻麥科技，2009，27（2）45植物對(duì)干旱脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)及其研究進(jìn)展趙雅靜1，2，翁伯琦2*，王義祥2，徐國(guó)忠2（1.福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福建福州350002；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，福建福州350013）摘?要：通過(guò)對(duì)干旱脅迫下植物生理代謝各項(xiàng)指標(biāo)的分析，綜述了干旱脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)與抗逆生理的影響，討論了植物應(yīng)對(duì)干旱環(huán)境刺激或逆境的適應(yīng)及抵御機(jī)制，以期為作物逆境生物學(xué)研究提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：干旱脅迫；生理代謝；生態(tài)響應(yīng)中圖分類(lèi)號(hào)：S311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-9799（

2、2009）02-0045-06干旱作為影響作物生長(zhǎng)發(fā)育、基因表達(dá)、分布具有活力的根系是植物耐旱避旱的重要因素之一。以及產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素之一，嚴(yán)重限制了作物的有研究表明：當(dāng)植物生長(zhǎng)受到干旱脅迫時(shí)，高大面積擴(kuò)展。植物對(duì)干旱的適應(yīng)能力不僅與干旱強(qiáng)羊茅（Festucaarundinacea）的根死亡率升高，其中[3-4]度、速度有關(guān)，而且更受其自身基因的調(diào)控。在一土壤表層的根死亡率最高。當(dāng)土壤含水量低于定干旱閥值（droughtthreshold）脅迫范圍內(nèi)，很多一定程度時(shí)，隨著脅迫時(shí)間的增長(zhǎng)，根系活力逐漸[5]植物能

3、夠進(jìn)行相關(guān)抗旱基因的表達(dá)，隨之產(chǎn)生一系不足以維持生命而使植物不可逆轉(zhuǎn)地徹底死亡。列生理、生化及形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的變化，從而顯現(xiàn)由此可見(jiàn)，根系活力和土壤的相對(duì)含水量與植物的出抗旱性的綜合性狀。因此，從植物本身出發(fā)，深抗旱性密切相關(guān)。入研究植物的抗旱機(jī)理，揭示其抗旱特性，提高植1.2?干旱脅迫對(duì)葉片相對(duì)含水量的影響物品種的抗旱耐旱能力，以降低作物栽培的用水量，水是植物的血液，其含量一般占組織鮮重的[6]同時(shí)最大程度提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，科學(xué)選育適65%～90%。葉片的相對(duì)含水量（RWC）表征植宜廣大干旱、半干旱地區(qū)種植

4、的優(yōu)良作物品種，已物在遭受干旱脅迫后的整體水分虧缺狀況，反映了成為國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者們所特別關(guān)注和研究的熱點(diǎn)問(wèn)植株葉片細(xì)胞的水分生理狀態(tài)。因此，RWC常常題，對(duì)于水資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的改善均有是被用來(lái)衡量植物抗旱性的生理指標(biāo)。RWC比單著重要的意義。純的含水量更能較為敏感地反映植物水分狀況的改[7]干旱作為植物所遭受的所有非生物脅迫中損害變，在一定程度上反映了植物組織水分虧缺程度。最為嚴(yán)重的不利因素，直接影響世界農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。在干旱脅迫條件下，土壤中的可利用水減少，導(dǎo)致[8][9]據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：中國(guó)農(nóng)田耗水量大

5、約占全國(guó)總耗根系吸水困難，相對(duì)含水率降低。任麗花等對(duì)水量的80%，而中國(guó)受旱農(nóng)田面積由20世紀(jì)70年圓葉決明的研究對(duì)此做出了證明：圓葉決明3472122代的1134萬(wàn)hm增長(zhǎng)到90年代的2667萬(wàn)hm，和86134的RWC與土壤相對(duì)含水量之間均呈正相3[1-2][10]全國(guó)農(nóng)田灌溉區(qū)每年缺水量約300億m。目前，關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.9458和0.9744。高涵、[11]生存資源、環(huán)境與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾日益葛體達(dá)等的研究結(jié)果也同樣證明了這一點(diǎn)。余[12]突出，這就要求人們更應(yīng)高度重視農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)過(guò)玲、王

6、彥榮等以國(guó)內(nèi)外20個(gè)優(yōu)良紫花苜蓿為材程中作物逆境生物學(xué)的基礎(chǔ)研究。料的研究結(jié)果表明：抗旱性強(qiáng)的品種在干旱脅迫下牧草產(chǎn)量高。葉片保水能力強(qiáng)，相對(duì)含水量也隨干1?干旱脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)指標(biāo)的影響1.1?干旱脅迫對(duì)根系活力的影響收稿日期：2009-04-17植物根系的活力是體現(xiàn)植物根系吸收功能、合成基金項(xiàng)目：科技部農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（2007GB2C400151），科技部星火計(jì)劃項(xiàng)目（2007EA720019），福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)能力、氧化還原能力以及生長(zhǎng)發(fā)育情況的綜合指標(biāo)，新團(tuán)隊(duì)建設(shè)基金（STIF-Y01）。能夠從本質(zhì)

7、上反應(yīng)植物根系生長(zhǎng)與土壤水分及其環(huán)境作者簡(jiǎn)介：趙雅靜（1984-），女，漢族，在讀碩士生。研究方向：植物營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境生態(tài)。之間的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系，因此，保證一個(gè)深層、分散、*通訊作者。46福建稻麥科技，2009年6月（Jun.2009）[26]旱脅迫呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)?？?，其含量迅速下降。韓瑞宏等對(duì)紫花苜蓿的研究結(jié)果表明：干旱脅迫下紫花苜蓿葉片凈光合速2?干旱脅迫對(duì)植物光合作用的影響率（P）、蒸騰速率（E）、氣孔導(dǎo)度（G）、葉綠素綠色植物的光合作用是自然界中規(guī)模最大的碳含量（Chl）都有不同幅度的下降；葉綠體超微結(jié)素同化

8、作用，是植物物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的重要生構(gòu)遭到破壞。相比而言，抗旱性強(qiáng)的苜蓿隨干旱脅理過(guò)程，同時(shí)也是受水分脅迫影響最為顯著的生理迫程度的加深，凈光合速率下降較慢，葉綠體的外過(guò)程之一。沒(méi)有水，光合作用就無(wú)法進(jìn)行。形及基粒結(jié)構(gòu)受到的影響較小。2.1?干旱脅迫對(duì)光合速率的影響3?干旱脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)過(guò)程中氮代謝的葉片光合產(chǎn)物是各器官生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，凈光??影響合速率直接反應(yīng)出單位葉