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拟南芥环境适应性分子机制研究拟南芥（Arabidopsis thaliana）是植物学界的小模型植物，由于其生长周期短、基因组小、容易实验操作等特点，成为了许多基础生物学研究的代表，尤其在环境适应性研究方面得到了广泛的应用。
在过去几十年里，大量的实验研究揭示了拟南芥在适应不同环境因子时所参与的分子机制，本文将从生物学家的角度探讨这方面的研究成果。
一、逆境应答生长在自然环境中的植物受到诸多的逆境影响，比如高温、干旱、低温、盐碱等环境因子。
这些环境因子不仅影响植物的生长发育，对其生存甚至生育也有直接的影响。
因此，研究植物的逆境应答机制不仅具有理论意义，而且对于农业生产也具有现实意义。
1.高温应答高温是一个常见的逆境因素，会导致许多植物的生长发育受到抑制，造成大面积减产。
拟南芥在高温环境中的逆境应答机制，如何调控体内的信号分子并响应环境刺激是关键的问题。
研究发现，高温会促进ABA（脱落酸）的合成，从而导致内源性激素抑制植物的生长发育。
同时，高温能刺激CALCIUM-DEPENDENT PROTEIN KINASE（CDPK）的活性，从而调控植物对高温的逆境应答。
这些分子都是拟南芥在高温应答中参与调节的主要信号分子。
2.干旱应答干旱是影响植物生长发育的另一个重要的逆境因子。
在干旱环境中，植物需要通过一系列分子机制来调节体内水分的平衡，从而保持正常的生长发育。
拟南芥在干旱应答中的分子机制主要包括：增强组织胁迫响应的基因表达、提高减少气体损失的能力、促进细胞壁合成等。
同时，干旱环境下还会导致拟南芥AMP-activated protein kinase（SnRK2.6）受到激活，进而调控植物的生理反应和逆境耐受性。
这些分子机制的研究有助于揭示拟南芥在干旱环境中的生理反应和逆境适应性分子机制。
二、生物诱导应答机制与逆境应答不同，生物诱导应答机制是植物在受到生物性的刺激后调节体内分子机制的能力。
这种能力对于植物的生长发育以及生存起着关键性的作用，能够帮助植物及时地感知和响应外界的生物刺激。
理解植物适应干旱胁迫的细胞和分子机理植物作为自养生物，一直以来都面临着来自环境的各种压力，其中包括干旱胁迫。
干旱对植物的生长发育和产量产生负面影响，因此理解植物适应干旱胁迫的细胞和分子机理具有重要的科学和应用价值。
本文将从植物细胞水分调节、抗氧化防御以及信号传导三个方面探讨植物适应干旱胁迫的细胞和分子机理。
首先，植物在适应干旱胁迫过程中主要通过调节细胞水分来保持生理平衡。
当环境变干燥时，植物通过减少蒸腾作用、增加根系吸水等方式来保持细胞内水分的稳定。
其中，根系吸水对于植物在干旱环境中的适应至关重要。
植物根系通过增加根毛表面积、分泌增加根际土壤的非生物活性物质，促进根系对土壤水分的吸收。
同时，植物细胞还能够通过调节渗透物质的积累，如糖、脯氨酸等，来提高细胞的渗透调节能力，从而在干旱胁迫下维持细胞内水分的稳定。
其次，植物在面对干旱胁迫时会引起一系列氧化应激反应，因此抗氧化防御是植物适应干旱胁迫的另一个重要机制。
氧化应激是指植物细胞内产生过多的活性氧物质，如超氧阴离子、过氧化氢等，引发氧化反应，导致细胞组织的氧化损伤。
植物通过启动一系列保护性酶系统和非酶抗氧化物质来清除活性氧，以维持细胞内的稳态。
其中，超氧化物歧化酶、过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等酶系统在干旱胁迫下发挥重要的作用。
此外，植物还能够通过积累一些特定的抗氧化物质，如谷胱甘肽、类黄酮等，来增强细胞对干旱引起的氧化损伤的抵抗能力。
最后，植物在适应干旱胁迫过程中还通过细胞内外的信号传导来实现对干旱环境的感知和相应。
植物细胞通过一系列信号转导通路来感知干旱胁迫的信号，并通过调节相关基因的表达来实现干旱胁迫的适应。
其中，植物激素如脱落酸、脱落酸合成酶等在干旱胁迫中发挥重要的作用。
此外，植物细胞还能够通过激活转录因子、蛋白激酶、离子通道等相关蛋白进行差异表达和信号传递，从而调节细胞内的生理与代谢过程，增强对干旱胁迫的适应能力。
总而言之，植物在适应干旱胁迫的过程中主要通过调节细胞水分、抗氧化防御以及信号传导等机制来实现对干旱环境的适应。
植物干旱适应性与胁迫响应的分子机制分析植物在生长发育过程中会受到许多不利因素的影响，干旱是其中一种重要的胁迫因素，也是导致植物生长、产量和品质降低的主要原因。
植物适应干旱环境的生存需要借助一系列的分子机制使得其能够快速地响应干旱胁迫。
本文将从植物干旱适应性和胁迫响应的角度，探讨植物应对干旱胁迫的分子机制。
一、植物的干旱适应性植物的干旱适应性是指在干旱环境下，植物通过一系列生理、生化和分子机制的调控，使其能够适应和生存。
植物的干旱适应性主要分为两个方面：一是体内的水、气体分配优化和调节，二是分子等级的调控。
1.1 水、气体分配优化当植物面临干旱胁迫时，会启动一系列的生理过程来维持水分平衡、调节气体交换，从而适应干旱环境。
其中最主要的调节方式是减少水分的流失。
植物通过关闭气孔，降低水分蒸腾量来减少水分的流失，同时也可以通过改变叶片表面的结构和化学成分来调节气体交换和水分平衡。
1.2 分子机制调控干旱适应性的分子机制调节主要表现在以下方面：（1）神经适应性植物在干旱胁迫下，会通过调节气孔大小、降低叶片水分蒸腾以维持其生存。
这一过程需要植物神经适应性分子的调节，如苯乙烯、Abcisic acid（Abscisic acid,ABA）等。
（2）离子调节在干旱环境中，植物需要通过离子水平调节，来维持水分平衡及生存。
此时需要对细胞内的离子进行调节，如K+、Na+和Ca2+等。
（3）转录调节植物在干旱环境中，会启动一系列的信号传导通路，然后通过启动响应基因和转录因子来调节干旱胁迫的响应反应。
这一过程包括许多转录因子和信号分子，如DREB、bZIP和SNACS等。
二、植物的干旱胁迫响应干旱环境会对植物的正常生长和代谢产生较大的影响，因此，必须通过植物干旱适应性的提高，适应干旱环境。
在干旱胁迫下，植物要适应生存需要使其干旱响应逐步升级，从而实现对干旱环境的适应性。
2.1 干旱信号反应干旱信号反应包括生理水平和分子水平两个层面。
植物适应干旱胁迫生理调节机制分析干旱是一种极端的环境压力，对植物生长和发育造成了严重的影响。
为了能够生存和繁衍后代，植物在漫长的进化过程中逐渐演化出了一系列适应干旱胁迫的生理调节机制。
本文将对植物适应干旱胁迫的生理调节机制进行分析。
首先，植物的根系发挥着重要的作用。
干旱条件下，植物通过增加根系的发育来增大吸收水分的表面积。
同时，植物根系发达的形态可以更好地利用土壤水分资源，从而减缓水分的流失速度。
此外，根系还能分泌根际区域的特殊化学物质，如黏液，可以形成保护层，减少水分蒸发。
根系还能调控导管组织的发育和功能，以增加水分的导向能力。
其次，植物通过调节气孔进行水分的调控。
气孔是植物体内水分交换的主要通道，它们通过开闭的调节来控制水分的蒸散速率。
在干旱条件下，植物会通过减少气孔的开度或关闭部分气孔来减少水分蒸散，从而减轻干旱胁迫对水分的需求。
这种调控机制是由一系列信号分子的协同作用实现的，如脯氨酸、脯氨酸酮酸、脱落酸等。
这些信号分子能够介导植物对干旱胁迫的响应，并最终调控气孔的开闭。
另外，植物还通过合成和积累特定的化学物质来应对干旱胁迫。
这些化学物质包括蛋白质、酶、保护性物质等，它们在干旱胁迫下可以保护细胞膜、蛋白质和 DNA 不受伤害。
其中，脯氨酸是一个非常关键的物质，它在抗干旱逆境中发挥着重要的作用。
脯氨酸通过抑制水分的流失和细胞的蓄水，来减轻干旱胁迫引起的细胞脱水和质膜的损伤。
此外，脯氨酸还参与植物的信号传导，进一步调控其他抗逆胁迫基因的表达。
此外，植物适应干旱胁迫还涉及到一系列与水分相关的基因转录调控。
在水分充足的情况下，植物的生长和发育受到一系列基因的正常调控。
然而，干旱条件下，植物通过转录调控机制调整特定胁迫相关基因的表达水平，来适应环境压力。
这些胁迫相关基因能够编码一些重要的功能蛋白，如转录因子、脱水蛋白、脚氨酸激酶等。
这些功能蛋白参与了一系列信号传递和调节过程，最终实现植物对干旱逆境的适应。
拟南芥CHR16响应干旱胁迫的机制研究拟南芥CHR16响应干旱胁迫的机制研究植物在生长过程中常常面临干旱胁迫的挑战，而拟南芥（Arabidopsis thaliana）作为一种常用的模式植物，被广泛应用于植物逆境适应性机制的研究。
其中，拟南芥CHR16基因在干旱胁迫中起着重要的调控作用。
本文将探讨拟南芥CHR16响应干旱胁迫的机制。
拟南芥CHR16基因位于植物染色体的16号位点上，编码一个蛋白质。
研究表明，在干旱胁迫下，CHR16基因的表达水平显著增加。
为了探究该基因在干旱胁迫中的功能及调控机制，许多研究组聚焦于CHR16基因的转录调控。
研究表明，干旱胁迫诱导了许多转录因子的表达，其中一些转录因子被认为是CHR16基因的调控因子。
进一步的分析发现，这些调控因子能够结合到CHR16基因的启动子区域，从而激活其转录。
此外，还有研究揭示了一些微小RNA的参与。
这些微小RNA通过与CHR16基因的mRNA结合，调控了其转录水平。
这些研究结果表明，CHR16基因的转录调控在拟南芥干旱胁迫响应中起着关键作用。
除了转录调控外，拟南芥CHR16基因的翻译调控也受到很多研究者的关注。
研究发现，在干旱胁迫下，CHR16基因的翻译水平也有所变化。
进一步的研究发现，一些RNA结合蛋白与CHR16基因的mRNA结合，从而影响其翻译水平。
此外，还有研究发现，一些翻译调控因子能够与CHR16基因的编码蛋白相互作用，进而调控其活性。
这些研究结果表明，CHR16基因的翻译调控也在拟南芥干旱胁迫响应中发挥重要作用。
除了转录和翻译调控外，拟南芥CHR16基因在干旱胁迫响应中还受到其他生物化学途径的调控。
其中，激素信号和信号转导通路发挥了重要作用。
研究表明，干旱胁迫能够激活一些植物激素的合成和信号传递。
这些激素通过转录和翻译调控，影响CHR16基因的表达和活性，进而调控干旱胁迫下的植物生理过程。
此外，一些信号转导通路如丙二酸、钙信号通路等也参与了CHR16基因的调控。
干旱环境植物的适应性研究教案导言：在干旱地区，植物面临着严峻的生存压力，然而一些植物却能够生长茂盛。
这背后隐藏着植物对于干旱环境的适应性。
本教案旨在通过对干旱环境植物适应性的研究，引发学生对植物生态与适应性方面的思考与兴趣。
一、物质准备：1. 干旱环境植物标本2. 干旱环境植物的适应性实验材料3. 生长环境模拟设备及相关工具4. 计算机或移动设备二、教学目标：1. 了解干旱环境对植物生长的影响；2. 掌握干旱环境植物适应性的基本原理与机制；3. 培养学生观察、实验、分析和推理的能力；4. 激发学生对植物适应性研究的兴趣。
三、教学过程：1. 导入环节：通过展示一幅干旱地区的图片，引发学生对干旱环境植物适应性的思考，并提出相关问题，引发学生对本课的兴趣。
2. 知识讲解：2.1 干旱环境植物的生态特点：介绍干旱地区的气候特点、土壤特征以及植物生长受限的情况，并引导学生思考植物在这样的环境下应如何适应。
2.2 干旱环境植物的适应性特点：解释植物在干旱环境下的适应性特点，如减少水分蒸腾、降低叶片温度、调节光合作用速率等。
3. 实验操作：3.1 植物水分蒸腾实验：将一株干旱环境植物与一株湿润环境植物放置在相同的光照条件下，通过测量其水分蒸腾速率的差异，展示干旱环境植物减少水分蒸腾的能力。
3.2 温度调节实验：将两株干旱环境植物分别放置在不同光照强度下，测量它们的叶片温度，并对比分析其温度调节能力。
3.3 光合作用速率实验：将一株干旱环境植物与一株传统植物置于不同的光照强度下，测量其光合作用速率的差异，进一步研究干旱环境植物适应性的机制。
4. 实验结果分析与讨论：学生根据实验结果，对比分析不同环境条件下植物的表现，讨论干旱环境植物适应性的原因与机制，并归纳总结。
5. 拓展探究：引导学生自主进行进一步的实验探究，例如对干旱环境植物中与适应性相关的基因进行研究，或者模拟干旱环境进行更为复杂的适应性实验。
6. 总结与展望：学生对本节课的内容进行总结，并展望未来对干旱环境植物适应性研究的发展方向。
植物生理适应与环境胁迫实验报告植物在生长发育过程中会受到环境的各种胁迫，如干旱、高温、低温、盐碱等，这些胁迫因素对植物生理活动产生不同程度的影响。
为了更好地了解植物对环境胁迫的生理适应机制，我们设计了一系列实验，以探究植物在不同胁迫条件下的生理响应和适应机制。
实验一：干旱胁迫对植物水分调节的影响我们选取了两种不同耐旱性的植物进行研究，分别是耐旱性较强的仙人掌和耐旱性较弱的玫瑰花。
将这两种植物分别放置在干燥环境和正常湿度环境下观察其生长情况和水分调节能力。
结果显示，在干燥环境下，仙人掌的生长不受到明显影响，而玫瑰花的生长明显受抑制。
进一步观察发现，仙人掌在干燥环境下能够有效调节体内的水分平衡，保持细胞内外的渗透平衡，而玫瑰花则无法有效调节水分，出现了脱水现象。
实验二：高温胁迫对植物光合作用的影响我们选择了两种具有不同热耐受性的植物进行研究，分别是热耐性较强的仙人掌和热耐性较弱的菊花。
在高温环境下观察其光合作用的变化。
结果显示，在高温环境下，仙人掌的光合作用受到的影响较小，而菊花明显受到抑制。
进一步研究发现，仙人掌能够利用其特殊的叶片结构和生理机制，降低叶片温度，减少水分蒸腾，从而保持较高的光合作用效率。
而菊花受热后无法有效降低叶片温度，导致光合作用受到了明显影响。
实验三：盐碱胁迫对植物盐调节的影响我们选取了两种具有不同耐盐能力的植物进行研究，分别是耐盐性较强的盐生植物碱蓬和耐盐性较弱的小麦。
将这两种植物分别放置在含有高盐浓度的培养基和正常培养基中，观察其盐调节能力和生长情况。
结果显示，在高盐浓度培养基中，碱蓬的生长状态良好，而小麦的生长受到明显抑制。
进一步观察发现，碱蓬能够通过积累大量的盐离子在细胞外调节渗透平衡，并且能够利用盐腺排除体内过多的盐分。
而小麦则无法有效调节渗透平衡，导致细胞脱水和生长受阻。
综上所述，植物在不同环境胁迫下的生理适应机制各不相同。
耐旱植物能够调节水分平衡，耐热植物能够降低叶片温度，耐盐植物能够调节盐平衡。
干旱环境下植物的生理适应与分子调控机制干旱是全球面临的主要环境问题之一，尤其是在许多地区饱经旱灾的情况下，干旱已成为一种常态。
而植物作为生态系统中最基础的组成部分之一，在干旱环境下如何生存和适应成为了一个重要的研究领域。
干旱促使植物在生理和分子调控层面做出复杂的适应调节，以满足自身的生长和发育需要。
一、干旱环境下的植物生理适应1. 呼吸水分的减少干旱环境下，植物体内的水分减少，而水分是植物进行光合作用的必要条件。
因此，植物普遍会减少呼吸水分的流失，例如通过减少气孔开放来减少水分蒸散。
同时，一些植物会增加表皮层的厚度，从而减少水分的流失。
2. 节约水分植物在面对缺水的情况下，会努力节约已有的水分。
在根系能力有限的情况下，植物可以通过减缓生长、减少叶片数量和减少新芽数量等方式来节约水分。
此外，植物的叶片保护机制也在节约水分方面起着重要作用。
3. 生长和发育的变化植物在干旱环境下，受到的营养和水分的限制会导致生长和发育的变化。
例如，干旱环境下的植物往往会表现出根系增加、地上部分生长减缓、叶片尺寸减小、花果生产下降等现象。
二、干旱环境下的植物分子调控机制1. 内源激素的作用植物内源激素在干旱适应中发挥着重要的作用。
例如，脱落酸可帮助植物适应干旱环境下的气候，而脱落酸的合成又受到ABA的调控。
ABA在提高植物的耐旱性方面起着至关重要的作用，它可以通过促进植物的根系生长和减弱蒸腾作用等方式，帮助植物适应干旱环境。
2. 基因表达的变化干旱环境下，植物的基因表达会发生变化。
例如，会使一些基因表达增加，并使其他基因表达减少。
其中一些基因的表达变化可以帮助植物适应干旱环境，例如，存在一种ABA合成基因，其在干旱环境下表达的增加有助于提高植物的耐旱性。
3. 蛋白质的活性调控植物在干旱环境下会存在一种蛋白质调控网络，其中包含许多不同的蛋白质，如逆境相关蛋白（ARP）和 SNF1相关蛋白激酶（SnRK2）等。
这些蛋白质的作用是在植物遇到干旱等逆境时发挥作用，帮助调节植物的代谢和生长。
植物对干旱胁迫的响应与适应机制的研究随着全球气候变化的不断加剧，干旱逐渐成为主要的环境问题之一。
尤其是在国内北方地区，干旱对农业生产造成了极大的威胁。
因此，研究植物对干旱胁迫的响应与适应机制，对于解决这一问题具有重要意义。
一、植物对干旱胁迫的响应植物对干旱胁迫的响应与生理特性密切相关。
一般来说，植物在面对干旱条件下，会表现出以下几种响应：1. 蒸腾作用下降植物的蒸腾作用是通过叶片水分的蒸发形成的，使得植物能够吸收气体和营养物质。
然而，干旱会使得植物受到水分限制，从而导致蒸腾作用下降，形成“水分限制点”。
同时，植物的叶片会逐渐闭合以减少水分的损失。
2. 生长减缓在干旱环境下，植物会减缓其生长速度以避免水分的过度消耗。
同时，植物也会减少生长周期，延缓进入开花期。
3. 合成物质的积累在面对干旱胁迫时，植物通常会积累一些主要的生物活性物质，如蛋白质、碳水化合物、氨基酸等，以提高植物的适应能力。
二、植物对干旱的适应机制植物对干旱的适应机制主要分为两个方面：生理适应和分子适应。
1. 生理适应生理适应是植物对干旱胁迫的一种主要反应手段。
植物的生理适应主要表现在以下几个方面：（1）根系调节干旱环境下，植物的根系通常会适当增加，以提高植物的吸水能力。
同时，植物的根系还会通过产生较大的根冠比，来提高根系对水分的吸收和利用。
（2）改变细胞结构部分的植物在面对干旱胁迫时，可以通过改变其细胞壁的结构和成分来适应水分的变化。
比如，植物会将其细胞壁中的蛋白质含量增加，从而使细胞壁更加坚硬。
（3）调节代谢过程干旱环境下，植物会调节其代谢过程，以减小代谢水量和保证细胞的正常生命活动。
同时，可以通过减少呼吸和气孔的开放度来降低植物的水分透失。
2. 分子适应分子适应主要表现在植物对于干旱环境下的分子层面反应。
具体来说，包括激素调节、信号途径、反应基因调节等方面。
（1）激素调节植物在面对干旱胁迫时会产生一定的脱落酸和脱落酸衍生物，以调节生长和代谢过程。
拟南芥对干旱胁迫的响应途径及分子机制拟南芥是一种常用的模式植物，被广泛用于科学研究。
其中，它的耐旱性和干旱胁迫的响应途径及分子机制备受关注。
干旱胁迫对植物的生长和发育造成强烈的影响，是世界范围内的一个普遍问题。
拟南芥在应对干旱胁迫时采取了多种策略，包括形态结构调整、生理生化反应和基因表达调控等不同层面的响应。
一、形态结构调整植株的根系是吸收水分的主要器官，干旱胁迫下拟南芥发生了根系扩张。
这主要是因为根系的扩张能够增大水分有效吸收面积，提高水分吸收效率。
同时，拟南芥的叶面积也会减小，以减少水分散失。
这些形态结构调整可以在一定程度上缓解植株的干旱胁迫。
二、生理生化反应拟南芥在受到干旱胁迫后会启动一系列生理生化反应，以尽可能减少水分散失和维持正常的代谢活动。
其中包括：1.开启保卫膜机制：拟南芥通过调控细胞膜脂质过氧化程度，使其防止水分向外扩散，从而减少水分损失。
2.增加抗氧化能力：受干旱胁迫影响后，植株会增加抗氧化物质的含量，以清除多余的自由基，保护细胞膜等结构免受氧化损伤。
3.增加渗透调节物质的含量：拟南芥在受到干旱胁迫后会增加渗透调节物质如脯氨酸和可溶性糖的含量，使得细胞水势下降，减轻水分散失。
三、基因表达调控拟南芥在受到干旱胁迫后会启动一系列基因表达的调控，以应对干旱胁迫。
这些基因可以分为早期响应和晚期响应两类。
1.早期响应：受到干旱胁迫后，拟南芥会迅速启动一些早期响应基因，其主要功能是维持正常代谢水平，防止进一步损伤。
这些基因包括ABA（脱落酸）信号通路和DREB（冷激素响应元件结合蛋白）基因家族等。
2.晚期响应：随着干旱胁迫时间的延长，拟南芥会启动一些晚期响应基因，其主要功能是调控植株的形态结构和抗旱能力。
这些基因包括RBOH（呼吸氧化酶）基因家族、LEA（晚期耐旱蛋白）和EREBP（解剖学缺陷和早期胁迫响应蛋白）等。
以上是拟南芥对干旱胁迫的响应途径及分子机制的主要内容。
研究拟南芥的响应方式不仅可以帮助了解植物的抗旱机制，同时也有助于为农业生产提供更好的解决方案，促进农业生产的发展。
拟南芥干旱胁迫的分子和生理分析揭示了植物生长对环境适应的初期反应1.题目：拟南芥干旱胁迫的分子和生理分析揭示了植物生长对环境适应的初期反应2.背景知识：对由土壤水分亏缺引起的干旱，植物会表现出一系列的抗旱机制，进一步把这些抵抗行为分为干旱逃避和耐干旱两种。
干旱逃避是植物整个生长发育过程不与干旱相遇逃避干旱危害，即在干旱来临前完成生命周期的能力；或植物具有防御干旱的能力，以抵御干旱对植物的有害影响，使植物在干旱下仍能维持正常的生理状态（逆境排外）。
耐干旱是在植物组织低水势下抵抗水分亏缺的能力，植物可以通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其在逆境下仍保持正常的生理活动。
3.用来检验植物的耐受性和抗性反应的干旱处理方法有很多种：累积干旱（pDr）即水分被抑制一段时间直到可以观察到萎焉症.这种干旱处理方法通常用来确定存活率或检测基因表达的变化。
然而，累积干旱（pDr）处理的一个缺点是，由于土壤水分湿度不能控制，它不能用来比较不同生长特性下不同基因型的行为功能。
为了模拟田间条件和量化干旱反应，可以利用以下方法：可控制的干旱处理，就是使植物处于土壤水分亏缺的恒定水平，对植物非致死干旱反应的基因型和生态型进行评估。
4.材料与方法1.生长条件和干旱处理将拟南芥生态型（哥伦比亚）种子播于湿润的泥炭团中，分层的在4℃放置2天，然后转移至22℃10小时光照(100 μmole m-2 s-1)的培养室里。
实验的最开始，对做干旱处理的泥炭团在播种之前进行称重以确定泥炭团里的水分含量。
可控制的中等干旱条件(mDr)是给植物田间持水量的30%，即200%或每克干土壤含2克水。
5.为了做到这点，制作了一个半自动的系统：一个天平连接在计算机上利用软件来操作，软件使输入的重量直接进入Excel系统，Excel软件运用一系列的方程计算每个称量的泥炭团中的含水量，最终需水量，所需加水量。
每天都需要对泥炭团进行称量，通过计算补充水分，使其维持在田间蓄水量的30%即mDr水平。
本实验分为三组：第一组播种后（DAS）25天进行上述处理，第二组播种30天后处理，第三组播种35天后处理。
同时三组植物分别表现为：8片叶子10片叶子、12片叶子。
6.对累积水分亏缺（pDr）处理，植物也是在上述培养室中培养，播种后35天不给于水分，泥炭团保持干燥，通过称量泥炭团的重量使其达到所需要的累积水分亏缺水平（pDr）。
在这项研究中进行两个水平上的测定：萎焉水平和萎焉前一天（萎焉前水平）.7.2.植物生长期生长率的测定如上所述，植物在正常生长条件下生长，然后采摘不同时期的植物测其生物量。
第一组播种后25天采摘，第二组播种后30天采摘，第三组播种后35天采摘。
这些日期不像上面所述的干旱处理的时间，而是收获的真正时间。
两个不同发育时期的生长率：播种后25-30天和播种后30-35天，利用公式计算：相对生长率（RGR）=(lnW2-lnW1)/(t2-t1)生长率通过生物量和叶面积来测定。
叶面积,通过扫描干旱处理和水分充足条件下的叶子利用J图像来测定。
通过计算相对膨胀率来描述生物量。
8. 3.中等干旱条件下的脱落酸和JA突变体在我们的中等干旱条件下可以检测到脱落酸缺乏和JA突变体的信号。
本实验用到的突变体有abi1 (SALK_076309C),蛋白磷酸化酶，引起对ABA不敏感的显性突变coi1 (SALK_095916C),对响应茉莉酮酸酯类是必须的jin1 (SALK_061267C),jar1 (CS8072) in Col background, 腺苷酸形成酶，abi1 (CS22),aba1 (CS21) in Ler background玉米黄质环氧化酶，玉米黄质到紫黄质的环氧化，ABA合成的第一步4.气体交换测定在中等干旱条件下对五个时间点进行测定：中等干旱 (mDr) 处理的-1,0 ,1 ,2, 3天。
气体交换的测定在气体流动率为150 μmole s-1, CO2 400 μmole,湿度为 50%.的条件下用LICOR 6400XT和拟南芥扩展室来测定。
9. 5.生化分析干旱条件和水分充足条件下植物进行淀粉分析，对植物在以下不同的时间点采样：干旱处理（ＤＭＤ）的－１，０，１，２，３天水分充足的采样时间点同上。
采样在傍晚淀粉积累量达到最高值时进行.采样后将其保存在－８０℃。
将每个样本在液氮中研磨成良好的粉末，称重，然后利用酶染色淀粉试剂盒对每个样本进行定量分析。
脱落酸的量化即在以下不同的时间点采样：中等干旱处理的第0， 1 ，2天。
脯氨酸在中等干旱条件下第3,4天取样，用上述方法进行量化.10. 6.基因表达模式分析7.拟南芥后基因芯片—基因探针图谱分析8.启动子分析9.基因功能富集分析10.利用qRT-PCR进行基因表达分析11．植物对适度干旱（mDr）的时间性反应为了研究拟南芥对可控制的土壤水分亏缺性干旱反应，在不同的植物发育时期测定适度干旱（mDr）效果（见图1）。
根据控制植物水分的生长时期不同分为三类：播种后25天、播种后30天、播种后35天。
这些生长时期相当于在拟南芥的6-叶期、8-叶期、10-叶期停止给植物浇水。
12．图2显示了适度干旱（mDr）处理和水分充足条件相比，最高的生物相对减少率是在播种后30天进行干旱处理的植物，播种后25天进行干旱处理的也很明显，播种后35天进行干旱处理对干旱的反应最不敏感（图2A）。
拟南芥生态型哥伦比亚植物的生长速率由两个发育时期决定的：播种后25-30天和播种后30-35天。
植物的生长速率（生物量和叶面积）在第一发育阶段即播种后25-30天比第二发育阶段播种后30-35天高些。
（图2B）由图可以看出干物质积累和叶片扩张明显减慢，生长明显受阻。
RB：生物量的相对减少率RGR:相对生长率RER：相对膨胀率DAS：播种后的天数13．LRWC(叶片相对含水量) SWC（土壤含水量） DMD（mDr的处理时间）WW （充足水分条件）DR T（干旱条件）在每个时间点测定植物样本和土壤中的相对含水量（图2C和D）。
14．叶子的相对含水量（LRWC）的测量值显示植物在mDr处理前1天开始感知干旱（图2C）.在mDr的第0天（mDr的开始）叶子的相对含水量（LRWC）减少，一直持续到适度干旱处理后1天（图2C和D）。
然而，在适度干旱处理后第2天叶子相对含水量（LRWC）开始增加到水分充足条件的正常水平（图2C），土壤含水量从mDr处理后第1天开始直到mDr处理的最后一直保持恒定不变（图2D）。
15．激素途径突变体的干旱反应在mDr条件下，敲除ABA信号传送和生物合成反应的基因的突变体在两组拟南芥中被测定。
在可控制的适度干旱（mDr）条件下和水分充足的条件下相比，生长的减少量（测定的生物量）为不同的基因型和野生型相比较提供了一个参数，辨别出了对干旱敏感/有抗性的变异的基因型。
生物量的相对低减率（RB）=（Ｂｗｗ－BDRT）/Bww Bww是充足水分条件下生物量；BDRT是中等干旱条件下生物量。
16．RB(生物量的相对减少率) WW（充足水分条件） DRT（干旱处理条件） WT（野生型）ABA信号发送突变体（abil）和生物合成突变体（abal）和各自的野生型相比对干旱胁迫更敏感（图3A.B）。
17．茉莉酸反应突变体coil和jinl在mDr处理的第10天显示了显著的干旱抗性（图3C和D）。
其它茉莉酸反应突变体jarl显示了干旱反应表现型但和野生型没有显著的差异。
这种茉莉酸突变体的反应和coil和jinl相比更加缓和，可能是因为jarl的等位基因并没有完全敲除而是一种氨基酸置换的突变体. 18．对mDr反应的气体交换参数的改变Pn：光合作用gs：气孔导度Ci：内部CO2浓度WW：充足水分条件19．在mDr处理后第1天气孔电导率下降至水分充足条件下的59%（图4A）。
在mDr处理前1天和处理的当天气孔电导率降低将近50%（图4A），并且会继续下降直到mDr处理后第2天，大约降低水分充足条件下的40%。
在mDr 处理后第3天气孔电导率会增加到水分充足水平。
内部CO2浓度也表现出同样的趋势（图4A）然而光合作用表现了不同的趋势，mDr 处理后第1天没有下降，第2天和水分充足条件的相比下降了10%（图4A）.20．在mDr处理后第1和第2天瞬时水分利用率（WUEi）比水分充足条件下高（图4B），在mDr处理后第1和第2天高于4μmol mmol-1而水分充足条件下瞬间水分利用率大约为2μmol mmol-1，在-1,0,3瞬间水分利用率和水分充足条件下相同。
（图4B）WUEi：瞬时水分利用效率WW:充足水分条件DRT:干旱处理条件DMD:中度干旱处理时间21.植物对土壤水分亏缺的转录应答反应的描述为了了解干旱胁迫下基因表达的整体效应，以mDr(第1天和第10天)和累积干旱条件下的小叶片为材料进行了微序列（基因芯片）分析。
不同的表达分析显示了在对mDr反应的早期（mDr处理后第1天）很多基因（2039个）都受到了显著地扰乱。
然而，在中等干旱胁迫持续了一段时期后（第10天）明显较少的基因（728个）表现出一些反应。
通过这些反应相对比，对累积干旱(pDr即萎焉)的反应中基因表达受到了严重的而影响：7648种差异性表达（DE）基因-大约占基因组的30%-全都是已知的压力反应基因和程序。
22.首先在基因水平进行这三种反应（mDr处理后第1天，第10天，pDr）的比较（图5）。
mDr和pDr处理有178个共同的差异性表达基因（91个上调，87个下调）而mDr处理中有1083个特异的基因（545个上调，538个下调）。
23.在mDr处理后第1天和pDr处理中的上调基因是主要的水分缺失反应基因（q-值~1E-15），对ABA刺激(q~1E-12.6), 渗透压(q~1E-8.1),寒冷(q~1E-4.1)和氧化(q~1E-2.5)的压力反应的重叠基因。
这些基因中其中几个表达动力学已通过qRT-PCR技术被证实。
在mDr处理后第1天和pDr的材料中我们已知的被干旱影响的细胞的基本过程包括DNA包装（q~1E2.6）,核糖体的生源（q ~1E-2.9）和蛋白质折叠（q~1E-3.2）都被下调。
因此，植物具有对mDr的早期反应和对累积水分亏缺的经典反应是相似的。
但是，严重的影响包括光合作用基因(q~1E-20.7)下调及相关过程仅限于pDr。
24.大部分典型的水分亏缺反应的基因表达在mDr处理后第1天和pDr条件下是上调的，在相似的控制条件下，随着植物生长到持续mDr的第10天其中一些基因甚至被下调（q~1E-2.8）。
这些急剧变化的反应很可能是因为植物对持续压力的适应。
在这个阶段中，这些上调的基因中有几个激素（ABA）介导的信号发送基因（q~1E-2.1），这些基因可能介导了对环境的适应。
