干旱胁迫下竹子光合作用研究进展
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植物干旱逆境胁迫研究综述张会【摘要】Drought has serious influence on plant growth, and also is one of the important factors which limit the agricultural production. Drought adversity stress can lead to a variety of metabolic disorder. The influence of drought on plant biological membrane system, photosynthesis and the osmotic regulation was reviewed, and research progress of the main signal transduction was elaborated.%干旱对植物的生长有着严重的影响,也是限制农业生产的重要因素之一.干旱逆境胁迫可导致各种代谢无序进行.该研究论述了干旱对植物生物膜系统、光合作用和渗透调节的影响,并阐明了干旱主要信号转导的研究进展.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)003【总页数】2页(P945-946)【关键词】植物;干旱;逆境胁迫【作者】张会【作者单位】陕西师范大学生命科学学院,陕西西安710062【正文语种】中文【中图分类】S332.4植物常遭受的有害影响之一是缺水。
当植物耗水大于吸水时,组织内水分亏缺。
过度水分亏缺的现象叫干旱。
在水分亏缺严重时,植物会出现萎蔫,光合作用减弱,严重影响农作物产量。
而且,当缺水时,正常的膜双层结构被破坏,出现孔隙,渗出大量溶质,丧失选择透性。
缺水时植物的另一个显著响应是由于溶质累积渗透势下降[1]。
植物在干旱胁迫下由“渗透感受器”感受外界胁迫信号,启动一系列的信号转导途径。
干旱作为影响作物生长发育、基因表达、分布以及产量品质的重要因素之一,严重限制了作物的大面积扩展。
植物对干旱的适应能力不仅与干旱强度、速度有关,而且更受其自身基因的调控。
在一定干旱阀值(drought threshold)胁迫范围内,很多植物能够进行相关抗旱基因的表达,随之产生一系列生理、生化及形态结构等方面的变化,从而显现出抗旱性的综合性状。
因此,从植物本身出发,深入研究植物的抗旱机理,揭示其抗旱特性,提高植物品种的抗旱耐旱能力,以降低作物栽培的用水量,同时最大程度提高作物的产量和品质,科学选育适宜广大干旱、半干旱地区种植的优良作物品种,已成为国内外专家学者们所特别关注和研究的热点问题,对于水资源的合理利用和生态环境的改善均有着重要的意义。
干旱作为植物所遭受的所有非生物胁迫中损害最为严重的不利因素,直接影响世界农业的生产。
据统计资料表明:中国农田耗水量大约占全国总耗水量的80%,而中国受旱农田面积由20世纪70年代的1 134万hm2增长到90年代的2 667万hm2,全国农田灌溉区每年缺水量约300亿m3[1-2]。
目前,生存资源、环境与农业可持续发展之间的矛盾日益突出,这就要求人们更应高度重视农业综合开发过程中作物逆境生物学的基础研究。
1 干旱胁迫对植物生长指标的影响1.1 干旱胁迫对根系活力的影响植物根系的活力是体现植物根系吸收功能、合成能力、氧化还原能力以及生长发育情况的综合指标,能够从本质上反应植物根系生长与土壤水分及其环境之间的动态变化关系,因此,保证一个深层、分散、具有活力的根系是植物耐旱避旱的重要因素之一。
有研究表明:当植物生长受到干旱胁迫时,高羊茅(Festuca arundinacea)的根死亡率升高,其中土壤表层的根死亡率最高[3-4]。
当土壤含水量低于一定程度时,随着胁迫时间的增长,根系活力逐渐不足以维持生命而使植物不可逆转地彻底死亡[5]。
由此可见,根系活力和土壤的相对含水量与植物的抗旱性密切相关。
植物对干旱胁迫的响应研究进展一、本文概述干旱胁迫是全球气候变化背景下植物经常面临的一种环境压力,它不仅影响植物的生长和发育,还可能对植物的生存造成威胁。
因此,深入了解植物对干旱胁迫的响应机制,对于提高植物的抗逆性、优化农业生产和保护生态环境具有重要意义。
本文旨在综述近年来植物对干旱胁迫响应的研究进展,包括植物在干旱胁迫下的生理生化变化、分子生物学机制以及抗旱性改良等方面的研究成果,以期为未来的植物抗旱性研究提供参考和借鉴。
本文将概述干旱胁迫对植物生长发育的影响,包括水分亏缺对植物形态结构、生理功能和代谢过程的影响。
我们将重点介绍植物在干旱胁迫下的响应机制,包括植物激素、转录因子、基因表达调控以及信号转导等方面的研究进展。
我们还将综述植物抗旱性改良的研究现状,包括传统育种、基因工程和组学技术在抗旱性改良中的应用。
我们将对植物抗旱性研究的前景进行展望,探讨未来研究方向和挑战。
通过本文的综述,我们期望能够为读者提供一个全面的视角,以了解植物对干旱胁迫响应的研究现状和发展趋势,为植物抗旱性研究和实践提供有益的参考和启示。
二、植物干旱胁迫的生理生态响应植物在面对干旱胁迫时,会表现出一系列的生理生态响应。
这些响应旨在最大限度地减少水分损失,提高水分利用效率,以及维持生命活动的正常进行。
在形态学方面,植物会通过减少叶片数量和大小,降低叶面积指数,以及增加叶片厚度和角质层等方式,来减少水分蒸发和蒸腾作用。
根系也会发生适应性变化,如增加根长、根表面积和根毛数量,以扩大水分吸收的范围和效率。
在生理方面,植物会通过调整气孔开闭,降低蒸腾拉力,以减少水分流失。
同时,植物还会提高叶片细胞液的浓度,如增加脯氨酸等溶质的含量,以降低渗透势,增强保水能力。
植物还会通过调节光合作用的速率和途径,以及调整呼吸作用等,以适应干旱环境下的能量代谢需求。
在分子层面,植物会表达一系列与干旱胁迫相关的基因,编码如转录因子、蛋白激酶、水解酶等抗旱相关蛋白,以调节和响应干旱胁迫。
K e j i x i n y u a n一氧化氮是植物体内一种重要的信号分子,在植物的生长、发育及抵抗逆境的生理过程中发挥着极其重要的作用。
近年来,诸多研究表明一氧化氮在植物体内具有双重作用,较低的一氧化氮浓度可以有效的促进植物的生长发育,并且在一定程度上可以提高植物的抗逆性,但是较高浓度的一氧化氮则对植物有一定的毒害作用。
本文下面,主要从干旱胁迫对植物的危害,植物细胞中一氧化氮在干旱胁迫中对植物体的作用等方面的内容进行概述。
!"一氧化氮对干旱胁迫下的植物的作用植物整个生长发育过程中收到诸多因素的影响,如低温、高温、干旱、水涝、盐碱、病虫及环境污染,都会对植物造成一定程度的伤害。
目前干旱成为危害植物正常生长的主要因素之一。
当植物收到干旱胁迫时,细胞的紧张度下降、叶片下垂,极度干旱时会造成植物细胞严重缺水,细胞体内各个生理生化反应发生紊乱,严重时会导致植物死亡,大大降低多种粮食作物的产量。
我国作为农业大国,粮食作物的降低对我国的经济及人们的生活有着巨大的影响。
在我国约有一半的土地处于半干旱或者干旱地带,这严重影响了粮食作物的正常生长,阻碍了我国农业生产发展。
关于提高植物的抗旱性,减少干旱所带来的危害成为目前研究的热点。
诸多研究表明一氧化氮在一定浓度范围内对处于干旱胁迫下的植物有一定的缓解作用。
一氧化氮作为植物体内一种重要的信号分子,近年来得到科学家的密切关注。
一氧化氮为一种简单的气体分子,可以在植物体内自由扩散,其作为信号分子参与植物细胞内一系列生理生化反应,进而调控植物的生长发育,在提高植物的抗逆性方面起着一定的积极作用。
本文从干旱对植物造成的危害及一氧化氮在提高植物体的抗旱性等方面进行概述。
#"干旱对植物体的危害#"!损伤细胞膜结构细胞膜在维持细胞正常生命活动中有着重要作用。
细胞膜被破坏,细胞内的生理生化反应会发生严重的紊乱。
植物处于极度干旱的环境下会导致细胞脱水,从而细胞膜的有序结构被打乱。
干旱胁迫对植物影响摘要:胁迫严重影响着植物的生长发育,如干旱胁迫,可造成经济作物产量的逐年大幅下降[1],它们不能逃避不利的环境变化, 它们需要快速的感应胁迫刺激进而适应各种环境胁迫。
大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。
我们都知道 ,水分在植物的生命活动中起着重要的作用,不仅是光合作用的原料之一,而且还维持着植物的正常体态。
因此,我们要用各种预防途径来减少干旱对植物的影响。
关键词:干旱胁迫植物影响Drought stress impact on plantsAbstract : stress seriously influence the plant growth and development, such as drought stress, which can cause economic crop production has fallen dramatically year by year [1], they cannot escape from adverse environmental change, they need fast induction stress stimulation and adapt to various environmental stresses. Most plants by drought adversity after various physiological processes are subject to the influence of different level. As we all know, water in the plant life activities play an important role, not only is one of the raw material of photosynthesis, but also maintains the normal posture of plants. Therefore, we want to use a variety of preventive ways to minimize the effects of drought on plant.Keywords : plant drought stress inflengce引言:干旱可以分为土壤干旱和大气干旱,而大气干旱往往伴随着较高的温度,这两种干旱有时单独出现,但是,在一般情况下同时出现的,这两种干旱方式对植物的影响是相似的。
植物对干旱胁迫的生理生态响应及其研究进展一、本文概述Overview of this article随着全球气候变化的影响日益显著,干旱成为影响植物生长和分布的主要环境胁迫之一。
植物对干旱胁迫的生理生态响应及其机制一直是植物生物学和环境科学研究的热点领域。
本文旨在综述植物在干旱胁迫下的生理生化变化、形态结构调整以及分子机制等方面的研究进展,以期深入理解植物耐旱性的本质,并为提高植物抗旱性和农业可持续发展提供理论依据和实践指导。
With the increasingly significant impact of global climate change, drought has become one of the main environmental stresses affecting plant growth and distribution. The physiological and ecological responses of plants to drought stress and their mechanisms have always been a hot research area in plant biology and environmental science. This article aims to review the research progress on physiological and biochemical changes, morphological and structural adjustments, and molecular mechanisms of plants under drought stress, inorder to gain a deeper understanding of the essence of plant drought resistance and provide theoretical basis and practical guidance for improving plant drought resistance and sustainable agricultural development.文章首先介绍了干旱胁迫对植物生长的负面影响,包括水分亏缺引起的光合作用下降、细胞膜透性增加、酶活性改变等。