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1、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)綜述題目:硅對植物抗逆性的影響姓名:阿爾祖古力·阿布都喀迪爾學(xué)院:林學(xué)與園藝學(xué)院專業(yè):園藝（特色經(jīng)濟(jì)林）班級:園藝041班學(xué)號:043231134指導(dǎo)教師:齊曼·尤努斯職稱:教授2008年12月22日新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制硅對植物抗逆性的影響作者：阿爾祖古力·阿布都喀迪爾指導(dǎo)老師：齊曼·尤努斯摘要:本文通過綜述國內(nèi)外的研究結(jié)果，簡單闡述了硅素提高植物干旱脅迫的能力，提高作物抗病蟲害的能力，提高作物對重金屬毒害的抵抗能力等方面的效應(yīng)，并使用外源硅在提高植物抗逆性上的應(yīng)用現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞:硅;植物抗逆性;逆境前言：硅
2、是自然界中非常豐富的元素，其含量在地殼中排列第二，絕大多數(shù)的植物組織中都含有硅[1]。經(jīng)過100多年的研究，論證和爭論，最近有人提出硅是植物生長必需元素之一[2，3]。最近幾年，對這種元素的研究迅速升溫，國內(nèi)外的最新研究進(jìn)展綜述了硅對植物生長發(fā)育的促進(jìn)作用，以及硅在植物抵抗各種生物與非生物脅迫中的作用[4]。雖然植物吸收硅的機(jī)制目前尚不是很清楚，而不同植物吸收硅的方式也不同，但使用外源硅能提高植物對非生物脅迫如鋁[5]，錳[6]等毒害，鹽害[7，8]和干旱(水分)脅迫[9]與生物脅迫如病蟲害[10]等抗性方面有重要的作用。研究
3、證實(shí)，缺硅的土壤施用硅肥可促進(jìn)作物生長，提高作物抗病蟲害，抗倒伏能力，促進(jìn)作物抗重金屬毒害，提高農(nóng)作物質(zhì)量和產(chǎn)量[11]，顯著提高植物的抗逆性[12]。1非生物脅迫下硅對植物抗逆性的影響植物正常生長發(fā)育有賴于良好的外部環(huán)境，但自然界植物生長的環(huán)境往往存在著各種各樣的障礙因素，限制著植物生長。例如，干旱地區(qū)的水分虧缺，溫度脅迫，酸性土壤中高濃度H+，Al3+，Mn2+和Fe2+等，以及鹽堿土中高濃度的鹽分離子和各種重金屬污染土壤中過量的重金屬，則被稱為植物生長中的非生物脅迫因子[13]。研究報(bào)道，硅能夠調(diào)節(jié)氣孔開閉，降低蒸騰作用
4、，從而避免干旱脅迫[14]。硅能在高溫脅迫時(shí)降低葉片溫度，提高植物抗高溫性，而對植物受冷害脅迫的效應(yīng)尚不清楚[15]。硅通過維持植物細(xì)胞內(nèi)部離子平衡，穩(wěn)定細(xì)胞和細(xì)胞器的正常結(jié)構(gòu)來防止鹽害。此外，硅通過促進(jìn)植物生長，局部化和鈍化重金屬離子，緩解重金屬對植物的毒害[16，17]。下面分別介紹在干旱脅迫和重金屬脅迫下硅對植物抗性的影響。1.1硅與植物抗旱性植物經(jīng)受干旱脅迫時(shí)表現(xiàn)多種形態(tài)變化，比如莖葉下垂，暫時(shí)或永久性的萎蔫等，這些信號通過感知器官的傳導(dǎo)，導(dǎo)致植物細(xì)胞相應(yīng)的抗逆性反應(yīng)，包括氣孔調(diào)節(jié)，滲透調(diào)節(jié)，pH調(diào)節(jié)，脫水保護(hù)等，從而
5、調(diào)節(jié)基因表達(dá)引起大量的生理和代謝上的變化[18，19]。外加硅能提高植物抗旱性是硅化作用相關(guān)[20]，植物吸收的硅中有相當(dāng)部分沉積在葉片表面，形成“角質(zhì)-雙硅層”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可降低氣孔的蒸騰速率和水分或水汽的滲透，使植物的蒸騰作用降低，維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性，增強(qiáng)抗旱能力[16]。研究結(jié)果表明，施硅可以明顯降低一些植物的蒸騰速率，減少水分損失[21]。水稻施硅后吸收的硅素中有相當(dāng)一部分沉積在葉片表面而形成的“角質(zhì)-雙硅層”結(jié)構(gòu)可使植物的凋萎減輕，蒸騰作用降低[22，23]，莖稈粗壯，機(jī)械強(qiáng)度增大，莖葉表面硅質(zhì)化，不易倒
6、伏。也有人認(rèn)為水稻吸收的硅被濃縮而成凝膠狀沉淀于各個器官之中，這可以起到抑制水稻植株體表面水分蒸發(fā)的作用。中午蒸騰強(qiáng)烈，植物受到水分脅迫而關(guān)閉氣孔，同時(shí)也就抑制CO2的吸收(即植物光合“午休”現(xiàn)象)，施用硅能使水分脅迫減輕，縮短強(qiáng)光條件下葉片的光“睡眠”時(shí)間[24，25]，使午休現(xiàn)象不明顯[26]，使干物質(zhì)增加。小麥?zhǔn)┕韬罄w維骨架中硅含量增加，機(jī)械強(qiáng)度提高，莖稈抗折強(qiáng)度增大，因而抗倒伏能力增強(qiáng)[27，28]。此外，施硅還能降低小麥細(xì)胞膜的相對透性，抑制水分蒸騰，增加冬小麥的抗旱能力[29]。1.2硅與植物抗金屬毒害硅是土壤中最
7、為普遍的元素，它可提高植物對重金屬毒害的耐受力[30]，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和改善其品質(zhì)等[31]，用硅微囊來防治重金屬的污染也取得了較好的應(yīng)用效果[32]。目前，硅提高對鋁和錳毒害抗性的研究較多。硅提高作物對鋁，錳毒害的耐受力的機(jī)理主要集中表現(xiàn)在以下幾方面：①改變重金屬在植物體內(nèi)的微域分布[33]；②在植物體內(nèi)形成硅-重金屬共沉淀[34]；③通過影響細(xì)胞壁多酚的含量與代謝而使重金屬失活[35]；④通過影響植物體內(nèi)金屬硫蛋白的數(shù)量來降低重金屬的活性[36]。2生物脅迫下硅對植物抗逆性的影響昆蟲和真菌對植物的侵入，被稱為植物生長中的
8、生物脅迫因子[14]。硅能使植物細(xì)胞壁加厚，提高體內(nèi)幾丁質(zhì)酶，過氧化物酶和多酚氧化酶活性，增強(qiáng)植物對病蟲害如水稻稻瘟病，葉斑病、莖腐病、白葉枯病、小麥白粉病、銹病、麥蠅、棉鈴蟲、果蔬紅粉病等的抵抗能力[37-39]。2.1硅與植物抗病性硅對不同作物，不同真菌引起的病害抗病效果
