水分胁迫对植物生理生化研究进展

【关键字】进展植物水分胁迫抗性生理生化研究进展摘要：干旱是影响植物生长发育最主要的逆境因子。

干旱胁迫下，植物体内的不同物质的代谢都随之发生变化，其中主要包括糖类，蛋白质，植物激素等。

本文介绍了植物在干旱胁迫下的生理生化响应，同时还系统的介绍了几类干旱胁迫下的代谢产物的最新研究进展。

它们作为调节代谢的物质，在干旱胁迫下发挥着重要作用。

关键词：干旱胁迫，渗透调节，耐旱性，植物激素Plant drought stress: physiological and biochemical mechanismsAbstract: Drought affects plant growth most seriously. Metabolize of various matters has been influenced in drought stressed plants, including sugars、proteins、plant hormones and so on. This paper introduce physiological and biological responses of plant to drought stress, and current researchs regarding several drought induced Metabolize producetions which play important roles as Metabolize conditioner in drought stress.Key word: drought stress, osmotic regulation, drought tolerance, plant hormone干旱是影响植物生长发育最主要的逆境因子。

严重影响植物的生长发育，造成农作物减产，并且使生态环境日益恶化。

提高植物的抗旱性对农业生产实践及生态保护与环境建设具有极其重要的作用。

532008.05收稿日期：2008-06-07作者简介：侍朋宝（1979-），男，硕士，讲师，研究方向为葡萄与葡萄酒。

E-mail:shipengbao@水分胁迫常常对植物的生长发育、生理过程和产量造成极大的影响。

我国北部干旱、半干旱地区总面积约占全国土地面积的一半，并且有1/3以上的葡萄种植区位于干旱和半干旱地区，所以北方大多数葡萄都会遭受干旱的威胁。

干旱会破坏植物的水分代谢，使细胞脱水造成水分亏缺，使葡萄生长发育产生生理障碍，降低葡萄产量，影响果实品质及酒质，因此是制约葡萄与葡萄酒产业发展的重要环境因子[1]。

1 葡萄的形态指标1.1 叶片在水分胁迫条件下，随胁迫程度的加剧，叶片变厚，上下表皮细胞变扁，细胞纵/横径比值变小，栅栏细胞在干旱时变细长，海绵细胞变小，细胞刚性增大。

叶片CTR（栅栏组织厚/叶厚）值越大，SR（海绵组织厚/叶厚）值越小，抗旱性越强 [2-4]。

李予霞等研究得出，胁迫后葡萄的新生叶片明显变小，叶脉多而皱缩，有些甚至出现畸形，不对称、无正水分胁迫条件下葡萄生理生化反应研究进展侍朋宝1，陈海菊2 ，柴菊华1（1.河北科技师范学院食品工程系；2.河北科技师范学院园艺园林系 河北昌黎 066600）摘 要：从水分胁迫对葡萄叶、根的形态及气孔行为、光合作用、呼吸作用、质膜透性、氮代谢、碳水化合物代谢、活性氧代谢、内源激素变化等生理生化方面的研究进行了综述，为全面研究葡萄抗旱机理及进一步制定抗旱措施奠定理论基础。

关键词：葡萄；水分胁迫；形态指标；生理生化指标常叶缘锯齿，大量叶肉组织纤维化，细胞伸长逐步分化为导管，叶表面粗糙、叶片皱缩[5]。

抗旱性强的葡萄种类的表皮细胞小于抗旱性弱的种类，且排列致密[2]；同时抗旱性强的品种叶片大、小气孔较小，抗旱性弱的品种则相反，且葡萄的抗性越强气孔密度越大。

另外，目前已在葡萄上发现气孔群，气孔群的存在可能有利于水分的保存[6]。

1.2 根土壤在适度干旱胁迫条件下有利于促进葡萄植株根系生长，增加新根数量和活性，显著增加有效根表面积，同时可适当减少地上部营养器官的生长，提高葡萄的根冠比，更有利于养分和水分的吸收[7-8]；但在严重干旱胁迫下会显著抑制葡萄新梢和根系生长，使根冠比重新变小[7]。

植物水分胁迫的研究进展摘要：从植物对水分胁迫的生理反应、水分胁迫的研究方法等方面进行综述,探讨植物水分胁迫的进展及发展趋势。

关键词植物生理反应水分胁迫研究进展引言世界上有大面积干旱和半干旱地区的国家,如前苏联、美国、印度和澳大利亚等都把抗旱性研究作为重点。

前苏联马克西莫夫的关于干旱对生长发育的影响研究、干旱和原生质胶体化学与透性相互关系的研究以及研究提出的灌溉方案和指标,至今仍有重要意义。

美国学者在植物水分和抗旱性方面,做了许多深入的工作。

Kozlowski在其主编的《水分亏缺和植物生长》中,对抗旱性的理论和实际问题做了很多介绍。

印度研究者偏重于应用方面,在作物产量与用水效率关系和品种抗旱鉴定方面成效显著。

世界上约有30%以上的土地属于干旱和半干旱地区,干旱严重影响植物的生长发育,并使生态环境日益恶化。

如何开发利用干旱、半干旱地区种植植物,已成为一个亟待解决的问题,因此植物与水分关系的研究日益受到各国学者的重视。

目前国内外水分胁迫研究内容主要集中在水分胁迫对植物的微观机理、形态、生理生化影响等方面。

现将植物水分胁迫研究进展及发展趋势综述如下。

1.水分胁迫对植物外部形态、解剖构造的影响植物形态结构和功能的统一是抵抗逆境的生物学基础。

干旱环境下生长的植物外部形态表现出一定的适应特征（Iannucci，2002），地上部分矮小，根冠比值较大（王海珍，2003），是由于水分胁迫下光合产物向地下部分尤其是细根迁移，使地下部分的分配比例增加，最终改变了苗木光合产物的分配格局，使根冠比增加（韦莉莉等，2005）[1]；气孔深陷，根系发达，能有效的利用土壤中的水分，特别是深层土壤的水分。

叶片多表皮毛、刺毛且厚实，角质化程度高，上皮层和脂质层较厚，有利于减少水分的蒸发散水；叶片的细胞体积与叶面积比值较小，以减少细胞吸水膨胀和失水收缩产生的细胞损伤（武维华，2003）[2]。

水分胁迫条件下，植物的根、茎、叶等生长均会受到不同程度地抑制。

水分胁迫的研究进展摘要：水分是构成生物的必要成分，也是生物赖以生存的必不可少的因子之一。

但是，受水分时空分布特征的影响，在地球表面经常而形成干早、半干旱和亚湿润干旱等现象，从而制约植物的正常生理活动。

本文从水分胁迫研究出发，讨论水分胁迫对树木生长和生理代谢的影响,以及树木应对干旱胁迫时的生理生化变化及其机理，研究树木的抗旱生理，提高树木生长潜力, 从而摆脱干旱胁迫造成的影响。

关键词：水分胁迫树木抗旱机制生理研究抗旱生理在植物生理学发展史上,植物水分与抗旱性当属最早开展的研究领域之一,一直备受关注。

特别是近年来由于世界范围的干旱缺水日趋严重,加之分子生物学思想和方法的不断渗入,致使该领域的研究工作进入一个充满活力的新时期,但从旱区农业发展和改善环境的需求看,植物水分与抗旱生理研究的实际进展并不令人感到特别振奋,总体看,已发挥的作用低于应发挥的作用。

为此,需要对该研究领域的发展趋向作进一步的探讨。

１.水分胁迫的综述１.１水分胁迫的概念所谓水分肋迫(Water Stress)是指当植物的失水大于吸水时，细胞和组织的紧张度下降，植物的正常生理功能受到干扰的状态。

水分亏缺则是指植物组织缺水达到正常生理活动受到干扰的程度。

水分胁迫与水分亏缺的含义很近似，因此常常相互通用。

１.２当前世界土地水分现状目前, 世界上有1 /3 以上的土地处于干旱和半干旱地区,其它地区在树木生长季节也常发生不同程度的干旱, 在我国华北、西北、内蒙古和青藏高原绝大部分地区属于干旱、半干旱地区飕占全国土地面积的45%。

水分胁迫是影响树木生理生态的最重要非生物因素之一。

２.水分胁迫的类型植物除因土壤中缺水引起水分胁迫外，干早、淹水、冰冻、高温或盐腌条件等不良环境作用于植物体时，都可能引起水分胁迫.不同植物及品种对水分胁迫的敏感性不同，影响不一。

２.１干旱缺水引起的水分胁迫（又称干旱胁迫），是最常见的，也是对植物产量影响最大的。

２.２高温及盐腌条件下亦易引起植物水分代谢失去平衡，发生水分胁迫。

水分胁迫对大豆生长发育、生理生态特征及养分运移的影响的开题报告一、研究背景及意义大豆是世界上重要的粮食和油料作物之一，其产量和质量受许多因素的影响，其中最关键的就是水分胁迫。

水分胁迫是指土壤中的水分不足以满足作物的生长发育需要，从而影响其生长、发育、养分吸收和利用等各项生理生态特征。

特别是在干旱半干旱地区，水分胁迫对大豆的生长发育和生产力影响尤为明显。

因此，深入探究大豆水分胁迫的影响机理和调节措施，对于提高大豆的产量和质量、促进大豆产业的健康发展具有重要的研究意义和实际应用价值。

二、研究内容和方法本研究拟选取大豆为研究对象，通过对大豆在水分充足和缺乏条件下的生长发育、生理生态特征和养分运移进行比较分析，探究水分胁迫对大豆生长发育和养分利用的影响机制。

具体研究内容包括：1.大豆在不同水分条件下的根系形态和生理生化特征的比较分析；2.大豆在不同水分条件下的叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化；3.大豆在不同水分条件下的养分含量和运移特征的比较分析；4.大豆在不同水分条件下的生长发育和产量特征的比较分析。

针对上述研究内容，本研究将采用田间试验、室内盆栽试验、生理生化指标测定和光合性能测定等多种方法，来全面深入地探究水分胁迫对大豆生长发育、生理生态特征和养分运移的影响机制。

三、预期研究结果通过本研究的实验分析，将得到以下预期研究结果：1.大豆在水分胁迫条件下，其根系生长状态、根系吸收力和养分吸收能力将受到不同程度的影响，这将直接影响其产量和品质；2.大豆在水分胁迫条件下，其叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化将明显，这可能是其生理适应和调节机制的表现；3.大豆在水分胁迫条件下，其养分含量和运移特征将发生改变，其中钾、磷和氮是影响大豆产量和品质的重要养分；4.大豆在水分胁迫条件下，其株高、株粗、干物质积累和产量等生长发育特征将受到明显的影响，这将直接影响其生产力和种植效益。

四、研究意义及创新点本研究系统地探究了水分胁迫对大豆生长、生理生态和养分利用的影响机理和调节措施，对于优化大豆生长条件、提高大豆产量和品质、促进大豆产业的健康发展具有一定的理论和实际意义。

植物水分胁迫研究进展
翟学昌;彭丽
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2008(000)036
【摘要】水分胁迫严重影响植物生长发育.本文从水分胁迫对植物外部形态、解剖结构,光舍特性的影响,以及与渗透调节和活性氧变化等生理生化方面进行综述,为研究植物抗旱育种奠定基础.
【总页数】2页(P351,378)
【作者】翟学昌;彭丽
【作者单位】江西环境工程职业学院,江西,赣州,341000;江西环境工程职业学院,江西,赣州,341000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.土壤水分胁迫对植物生理生态影响的研究进展 [J], 谢雯颖
2.园艺植物水分胁迫研究进展 [J], 刘毅;邢晓莹;张盼飞;化延斌;李六林
3.蛋白质组学在植物水分胁迫应答中的应用研究进展 [J], 李国龙;吴海霞;孙亚卿
4.土壤水分胁迫对植物生理生态影响的研究进展 [J], 谢雯颖;
5.丛枝菌根真菌对植物抵抗水分胁迫的影响研究进展 [J], 田鑫怡;马俊;李珊;王梦媛
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植物对水分胁迫的响应及机理研究植物生长发育，离不开水分的供应。

然而，气候变化、人类活动等因素导致地球气候异常，不同时期各地区干旱程度和频率都不同，这给植物的生长带来了很大挑战。

从根处吸收水分，到运输、利用水分、最终释放，植物会产生出许多的响应。

本文将详细探讨植物对水分胁迫的响应及机理研究。

植物对干旱的响应植物自身具有适应性，在适应良好的条件下，以保证自身的生存。

当水分不足时，植物会迅速做出响应，调节植物的生理状态，以尽可能减轻水分缺乏对植物的影响。

1.根系发育植物对于缺水的识别是从根部开始的。

当生长在干旱地区时，植物的根系会表现出自适应性，产生深入地下的支配根系，以吸收更多的地下水。

同时，根毛会变得更长和更细，增加了与周围土壤接触面积，以便更好地吸收水分。

2.保持水分当植物面临水分缺乏时，植物会通过收缩根系和减少蒸腾，以尽量减少水分的流失。

同时，植物内部的组织结构也会发生变化，通常表现为肥大的细胞和更加紧密的细胞交界处，以防止水分的丧失。

3.调节水分利用率植物利用水的效率一般较低，一部分水分被浪费在蒸腾过程中。

在面临干旱的情况下，植物会通过调节水分利用率来尽量减少浪费。

植物会让叶片表面的气孔关闭，阻止水分蒸发，突出生长极。

植物对水分胁迫的机理研究过去，对植物水分胁迫机理的研究主要是从植物的水分吸收到蒸腾过程的角度来观察。

但是随着技术的进步和研究的深入，研究人员发现植物的水分胁迫研究涉及到许多领域，如遗传、分子生物学和土壤学等。

1.遗传与基因调控在过去的研究中，已经发现了一些抗旱基因，并且分析了它们的调控机制。

通过遗传学和分子生物学的手段，可以产生既耐受和敏感于水分胁迫的植株。

这些两者之间的对比有助于解决高效利用水分的机理问题。

2.激素调节激素在调节植物生长发育过程中起着重要的作用。

在水分胁迫的条件下，植物内部的生长激素水平发生了变化。

研究表明，ABA和水分相互作用，ABA能够刺激植物减少蒸腾率，保持水分。