作物对干旱胁迫的响应机制研究进展

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博士论文 涝害胁迫研究进展

中国农业大学博士学位论文第一章植物的涝害胁迫及其适应帆制研究i挂胜 文献综述 第一章植物的涝害胁迫及其适应机制研究进展 土壤中存在的水分超过田问持水量而对植物产生的伤害称为涝害。涝害是世界上许多国家的重火灾害，根据联合国粮农组织(FAO)的报告和国际土壤协会绘制的世界土壤图估算．世界上水分过多的土壤约占12％。我国也是涝害严重的国家。黄淮海平原、长江中下游、东南沿海、松花江和辽河中下游等地是主要的产粮基地．同时也是洪涝灾害发生较多的地区，尤以黄 淮海平原和睦江中下游最为严重，占全国受灾面积的3／4以上(刘祖祺，1994)。根据国家统计 局、中国气象局、国家防汛抗旱总指挥部办公室共同核定．2000年全国农作物受涝面积732．3 万公顷．其中成灾432．1万公顷．绝收132．4万公顷．造成的经济损失仅次子旱灾。因此，了解 植物对水涝胁迫响应的分子机理，从而合理地选择和定向培育耐涝性品种，对于我国的农业生 产具有重要的理论和现实意义。本文将就目前本研究领域的进展作一概述。 1．涝害胁迫和植物反应 涝害对植物的危害主要原因不在于水自身，而是由于水诱导的次生胁迫而造成的。涝害排除了十壤孔隙中的气体，减少了植物组织与大气问的气体交换(因为气体，特别是氧气，在水中比在空气中的扩散速率降低了10，000倍)(Armstrong。1979)，这导致根部区域形成缺氧或厌氧环境，这是涝害各种反应中的主要决定因子。由于土壤中的氧气迅速亏缺，引起十壤和厌氧微生物产生了许多对植物有害的物质，如硫化物、二氧化碳、酸、醛、酮等，这些化合物将随着淹水的不同程度影响着植物的正常生长和发育。另外，在植物体内由于淹水缺氧，导致根部厌氧代谢，发酵产生的乙醇、乙醛等物质对细胞具有毒性，对蛋白质结构造成破坏(Pemta，1992)：乳酸发酵产生的乳酸及液泡H+外渗等原因会导致细胞质酸中毒(Roberts，1985)：发酵还会使线粒体结构破坏，细胞能荷F降，细胞中氧自由基增加，保护酶活性下降，质膜透性剧增，导致细胞严重的厌氧伤害(Fan，1988：Robers，1992：Sachs，1986)。植物对涝害会作出一系列反应，最早的反应之一就是气孔的关闭，虽然在一定时间内，甚至在较长时间内淹水并不引起植株叶片水分亏缺，有时还会提高叶片的水势．但仍会很快引起气孔关闭，叶片气孔阻力增加。由于气孔关闭，导致受涝植物光合作用迅速下降．光合作用下降的后期又相继地与羧化酶受抑制、失绿、叶子衰老和脱落有关。同时碳水化台物的运输速率下降。此外，淹水还会使植物表现出矿质元素吸收的变化，激素含量和平衡的改变，晟后导致生氏的抑制，直至死亡(姜华武，1999；王文泉，2001：卓仁英，2001)。 2．涝害胁迫下植物代谢途径的改变 植物受涝时，由于根部区域缺氧不能进行正常的有氧代谢，而为了维持正常的或至少是最低的生命活动，能量的供应也是必不可少的。因此在厌氧条件F，细胞能量的供应主要依赖于 无氧发酵途径产生ATP。在受涝时．主要有三种活跃的发酵途径：乙醇发酵途径、乳酸发酵途 径平【1植物特有的丙氨酸发酵途径(由谷氨酸飘I丙酮酸通过丙氨酸氪基转移酶产生丙氩酸的过程，__中国农业大学博士学位论文第一章植物的涝害胁迫及其适应机制研究进展 幽1一1)。动物中只有乳酸发酵途径。乙醇和乳酸发酵途径广泛存在于兼性厌氧细菌和酵母中。 庚氧诱导的不键庚氯诱导的

植物对盐胁迫的反应

植物对盐胁迫的反应 植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展 杨晓慧1，2，蒋卫杰1*，魏珉2，余宏军1 （1.中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081；2.山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安271018） REVIEW ON PLANT RESPONSE AND RESISTANCE MECHANISM TO SALT STRESS YANG Xiao-hui1，2,JIANG Wei-jie1*,WEI Min2,YU Hong-jun1（ 1.Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing100081，China；2.College of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agriculture University，Taian 271018，China） Key words：Iron stress,Osmotic stress,Salt resistant mechanism,Plant 摘要：本文从植物形态发育、质膜透性、光合和呼吸作用以及能量代谢等方面概述了盐胁迫下植物的生理生化反应，分析了盐害条件下离子胁迫和渗透胁迫作用机理以及植物的耐盐机制：植物小分子物质的积累、离子摄入和区域化、基因表达和大分子蛋白质的合成等，并简要综述了植物抗盐的分子生物学研究进展。 关键词：离子胁迫；渗透胁迫；耐盐机制；植物 中图分类号：S601文献标识码：A文章编号：1000-2324（2006）

植物对干旱胁迫的响应及其研究进展

植物对干旱胁迫的响应及其研究进展 学院：班级： 姓名：学号： 摘要：植物在经受干旱胁迫时，通过细胞对干旱信号的感知和传导，调节基因表达，产生新蛋白质，从而引起大量形态、生理和生化上的变化．干旱胁迫对植物在细胞、器官、个体、群体等水平的形态指标有显著影响，也会影响其光合作用、渗透调节、抗氧化系统等生理生化指标．植物对干旱胁迫分子响应较复杂，包括合成一些新的基因如NCED、Dehydrin基因和CBF、DREB等转录因子．另外，干旱胁迫还能造成蛋白质组学的变化． 关键词干旱胁迫；生态响应；生理机制；研究进展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。 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。 一、植物抗旱基因工程研究新进展 （一）与干旱胁迫相关的转录因子研究 通过转化调节基因来提高植物脱水胁迫的耐性是一条十分诱人的途径．由于在逆境条件下，这些逆境相关的转录因子，能与顺式作用重复元件结合，从而调节这些功能基因的表达和信号转导，它们在转基因植物中的过量表达会激活许多抗逆功能基因的同时表达．胁迫诱导基因能增强胁迫反应的耐力，不同的转录因子参与胁迫诱导基因的调控．遗传研究已经鉴

植物水涝胁迫研究进展

植物水涝胁迫研究进展 摘要:本文概述了植物水涝胁迫的国外研究现状及进展,介绍了水涝胁迫对植物的主要危害,阐述了植物对耐涝的适应性机理,提出并讨论了在植物耐涝方面有待进一步探讨和研究的问题,以期为该领域的研究提供一定的参考。 关键词:水涝胁迫适应性机理研究进展 按照Levitt的分类,水分胁迫包括干旱胁迫(水分亏缺)和水涝胁迫(洪涝)。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。涝害是世界上许多国家的重大灾害。随着全球环境的不断恶化,生态系统严重破坏,全球气候异常加剧,雨量分布极不均衡,局部地区水灾不断,土壤淹水现象更是极为常见,世界各国都非常重视防涝抗洪、水土保持等问题的研究。我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家,大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害,危害极大。认识植物对水涝胁迫响应的机理,揭示其适应机制,从而合理地选择和定向培育耐涝性品种,减轻淹水对农业生产的危害,对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。 一、水涝胁迫对植物的危害 植物对水的需有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗[1]。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。 1.水涝胁迫对植物细胞膜的影响 当植物处于水涝状态时,细胞自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏,造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。晏斌等研究后认为,在涝渍胁迫下玉米体正常的活性氧代平衡破坏,首先是SOD活性受抑制,导致O2-增生。故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA,引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质,加快

盐胁迫和干旱胁迫对沙米种子萌发的影响

学位论文及运行材料 题目：盐胁迫和干旱胁迫对沙米种子萌发的影响学院：农业与生物技术学院

河西学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 二零一一年六月十日 目录

第一部分 (1) 摘要 (1) Abstract (1) 文献综述种子萌发的意义、研究进展及沙米的相关研究 (3) 1种子萌发的意义 (3) 2种子萌发的研究进展 (3) 3 有关沙米的研究进展 (4) 3.1 沙米简介 (4) 3.2 有关沙米种子的研究进展 (4) 4 研究目的和意义 (5) 参考文献 (5) 第二部分盐胁迫和干旱胁迫对沙米种子萌发的影响 (6) 1 材料和方法 (7) 1.1 种子的采集与生境地概况 (7) 1.2 研究方法 (7) 1.2.1种子处理 (7) 1.2.2胁迫条件 (7) 1.2.3吸水试验 (8) 1.2.4萌发实验 (8) 1.2.5组织相对含水量的测定 (8) 1.2.6种苗原生质膜透性的测定 (8) 1.3 数据统计与分析 (8) 2 结果与分析 (9) 2.1 盐胁迫和干旱胁迫下种子吸胀速率的变化 (9) 2.2盐胁迫和干旱胁迫下种子萌发率的变化 (11) 2.3 盐胁迫和干旱胁迫下幼苗生长及其生理活性的变化 (14) 3 讨论 (15) 4 结论 (16) 参考文献 (17) 第三部分运行材料 (18)

PSAG12-ipt基因转化植株研究进展

PSAG12-ipt基因转化植株研究进展 张根良1,2 王文泉2 (1华南热带农业大学农学院, 儋州571737;2中国热带农业科学院热带生物技术研究所, 海 口571101) 摘要: 叶片衰老是一种程序性死亡过程; ipt ( isopentenyl transferas ) 基因转化植株, 可以催化调控内源细胞分裂素合成, 延缓转化株叶片衰老。SAG12 基因启动子能够控制ipt 基因在植株下部衰老叶片中表达。介绍了ipt 基因和SAG12 基因启动子的来源和应用, 以及PSAG12-ipt基因的产生和转化植株在国内的研究概况。 关键词: SAG12 ipt 细胞分裂素叶片衰老叶片衰老是一种典型的细胞程序性死亡, 它表现在叶绿素、脂类、蛋白质和RNA 的减少, 有助于提高植物的适应性; 它可以作为作物选择的一个重要指标来增加作物的遗传改良潜力。目前, 对于叶片衰老的机制已经在生理生化、分子水平得到一定的阐明, 获得了一些与衰老有关的基因。并且发现在衰老进程中, 植物激素, 包括生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸和细胞分裂素起着非常重要的作用。其中, 细胞分裂素作为植物衰老过程中的一个关键因子得到了广泛的关注。已有研究通过转化ipt 基因增加植物内源的细胞分裂素, 可以延缓植物叶片的衰老, 增强植物对非生物逆境的抗性。ipt 基因来源于土壤农杆菌( Agrobacterium tumefaciens) 的Ti 质粒, 编码一种异戊烯基转移酶, 催化和调控细胞分裂素的合成。Medford( 1989) 等[1]利用ipt 基因转化烟草和拟南芥, 用来源于玉米的hsp70 作为热诱导启动子,调控ipt 基因的表达, 受热激诱导后的转基因植物表现出叶片衰老的延迟, 细胞分裂素显著增加, 但没有诱导的转基因植物在细胞分裂素增加后, 出现了许多影响生长和发育的有害症状, 如侧芽的脱落, 茎杆和叶面积的减少, 根生长的停止等。Gan 和Amasino( 1995) [2]采用了一种全新的策略来转化ipt基因, 利用细胞分裂素的自调控来减缓转基因烟草叶片的衰老, 而不改变其它的表型性状; 转化的ipt基因处于高度特异的-与衰老相关启动子SAG12 的控制之下, 融合的PSAG12-ipt 基因只在衰老的底部成熟叶片中表达。简要介绍了ipt基因编码特性和SAG12 启动子在ipt 表达中的作用, 以及表达基因在转化植株中的应用。 1 叶片抗衰老基因ipt 的产生和作用 植物激素在植株生长和发育中具有重要的作用, 其中细胞分裂素参与了细胞分裂的调控、延缓衰老和促进侧芽的生长; 这使研究学者试图通过改变内源细胞分裂素含量来控制这些过程。但是植物本身的细胞分裂素合成相关基因并没有分离得到,使得根癌农杆菌中的ipt 基因得到了广泛的关注。1984 年Akiyoshi 等从根癌农杆菌中将编码异戊烯基转移酶( ipt)的基因分离了出来, 并阐明了异戊烯基转移酶是细胞分裂素生物合成步骤中的一个关键限速酶, 它促

植物盐胁迫及其抗性生理研究进展解读

植物盐胁迫及其抗性生理研究进展 李艺华1罗丽2 (1、漳州华安县科技局华安 363800 2、福建农林大学园艺学院福州 350002 摘要:盐胁迫是制约农作物产量的主要逆境因素之一。本文综合了几年来植物盐胁迫研究的报道,对盐胁迫下植物生理生化和生长发育变化、植物自身生理系统的响应以及增强植物抗盐胁迫的方法进行综述和讨论。 关键词:植物抗盐胁迫生理 中图分类号:Q945.7 文献标识码:A 文章编号:1006—2327—(200603—0046—04 盐胁迫是目前制约农作物产量的主要逆境因素之一[1],既有渗透胁迫又有离子胁迫[2]。随着土壤盐渍化面积的扩展,许多非盐生植物因受盐胁迫而导致产量和品质的快速下降,已成为中国西北部和沿海地区迫切解决的难题。迄今,植物盐胁迫这方面有较多的研究报道,多数侧重于某一植物或是植物某一生长阶段耐盐胁迫性与抗盐胁迫性的研究,缺少对植物抗盐胁迫有一个较为系统的综合阐述。鉴于植物抗盐胁迫的研究面的广泛性和分散性,本文综合了几年来抗盐胁迫研究报道,对植物抗盐胁迫的生理机制做一个综合阐述,为阐明植物对盐胁迫的反应机制提供一个较系统的理论依据。 1 盐胁迫对植物生理生化和生长发育的影响 盐胁迫对植物生理生化的影响可分为三方面:离子毒害、渗透胁迫和营养亏缺。离子毒害作用包括过量的有毒离子钠和氯对细胞膜系统的伤害,导致细胞膜透性的增大,电解质的外渗以及由此而引起的细胞代谢失调;渗透胁迫是由于根系环境中盐分浓度的提高、水势下降而引起的植物吸水困难;营养亏缺则是由于根系吸收过程中高浓度Na和Cl 离子存在,干扰了植物对营养元素K、Ca和N的吸收,造成植物体内营养元素的缺乏,影响植物生长发育[1]。大量试验结果表明,盐胁迫不同程度地影响植物的光合作用、呼吸作用和渗透作用,影响植物的同、异化功能[3],当盐

植物生理学干旱胁迫对植物的影响论文

干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响 摘要：温度、盐渍和干旱等逆境胁迫会对高等植物的生长发育造成严重危害，导致作物产量降低，品质下降。以小麦幼苗为试验材料，研究了干旱胁迫对其幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明：在干旱胁迫下除发芽率下降外，小麦幼苗的脯氨酸、MDA/过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、GSH的含量都较正常情况下小麦幼苗的含量多。 关键词：干旱胁迫小麦幼苗生理生化指标 Physiological and biochemical characteristics of drought stress on wheat seedlings Abstract:Adversity, such as temperature, salt and drought stress can cause serious harm to growth and development of higher plants, reduce crop yield and quality decline. Wheat seedlings as experimental material to study the physiological and biochemical characteristics of drought stress on the seedling. Experimental results show that except the germination percentage decreased under drought stress, wheat seedling proline, MDA/hydrogen peroxide, antioxidant enzyme (PPO, POD), content of GSH is normally more than the content of wheat seedlings. Key words: drought stress, wheat seedling, the standard of physiological and biochemica1.

干旱胁迫对植物的影响

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 plants Abstract : 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.

植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展

山东农业大学学报(自然科学版),2006,37(2):302~305 Journa l of Shandong Agricu lt ura lUn i versity(Natura l Sc i ence) 文#献#综#述 植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展 杨晓慧1,2,蒋卫杰1*,魏珉2,余宏军1 (1.中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;2.山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安271018) REV IE W ON PLANT RESPONSE AND RE SISTANCE M ECHAN IS M TO S ALT STRESS YANG X i a o-hu i1,2,JI A NG We i-jie1*,WE IM i n2,Y U H ong-jun1 (1.I n stitute ofV egetab l es and Flo wers,Ch inese A cade m y ofAgricu l tural Sci ence,Beijing100081,Ch i na; 2.Coll ege ofH orti cu lt u re Science and Engi n eeri ng,Shandong Agricu l tureU n i versit y,Ta i an271018,Ch i na) K ey words:Iron stress,Os motic stress,Salt resistantm echan i s m,Plant 摘要:本文从植物形态发育、质膜透性、光合和呼吸作用以及能量代谢等方面概述了盐胁迫下植物的生理生化反应,分析了盐害条件下离子胁迫和渗透胁迫作用机理以及植物的耐盐机制:植物小分子物质的积累、离子摄入和区域化、基因表达和大分子蛋白质的合成等,并简要综述了植物抗盐的分子生物学研究进展。 关键词:离子胁迫;渗透胁迫;耐盐机制;植物 中图分类号:S601文献标识码:A文章编号:1000-2324(2006)02-0302-04 1植物对盐胁迫的反应 1.1盐胁迫对植物形态发育的影响 盐胁迫对植物个体形态发育的整体表现为抑制组织和器官的生长,加速发育过程,缩短营养生长和开花期。P laut等(1985)研究发现,90mmol/L NaC l胁迫抑制甜菜块根的干物质积累,但低浓度NaC l可增加叶面积。Nunes(1984)认为这主要是细胞体积增加而不是细胞分裂的结果。盐分对佛手瓜的生长及腋芽的萌动均有抑制作用,幼苗的生长速度与中期细胞指数的变化具有一致性,说明盐分影响植物生长的途径是通过细胞的有丝分裂来完成的[2]。在NaC l胁迫(0.1%、0. 2%、0.3%、0.4%)条件下,马铃薯试管苗生长受到显著抑制,且随着盐浓度的增加,各处理间差异加大[3]。戴伟民等[4]研究发现,随盐浓度的增加,番茄幼苗的下胚轴粗度、侧根数逐渐减少,根干重逐渐降低。根据牟永花的研究,50、100mm ol/L NaC l使番茄株高和干物质积累均有不同程度的降低,但对根冠比无影响[5]。用25、50mmol/L NaC l处理黄瓜幼苗,发现植株株高、鲜重和干重均降低[6]。杨秀玲等[7]也发现,随着N aC l浓度(75、100、125、150mm ol/L)的增高,黄瓜幼苗地上和地下部鲜重以及根冠比(R/T)也均表现为下降。 1.2盐胁迫对植物生理生化代谢的影响 1.2.1水分平衡与质膜透性Levltt在1980年即指出,不同环境胁迫作用于植物时都会发生水胁迫。在盐胁迫下,植物细胞脱水,膜系统破坏,位于膜上的酶功能紊乱,各种代谢无序进行,导致质膜透性的改变。而且,高浓度NaC l可置换细胞膜结合的Ca2+,使膜结合Na+增加,膜结构和功能破坏,细胞内的K+、磷和有机溶质外渗。 1.2.2光合作用盐胁迫下,植物组织因缺水而引起气孔关闭,叶绿体受损,光合相关酶失活或变性,光合速率下降,同化产物合成减少。叶绿体是植物光合作用的主要场所,而类囊体膜是光能吸收、传递和转换的结构基础,植物进行光能吸收、传递和转换的各种色素蛋白复合体都分布在类囊体膜上。盐胁迫下,过量盐离子积累使类囊体膜糖脂含量显著下降,不饱和脂肪酸含量降低,而饱和脂肪酸含量升高,从而影响细胞膜的光合特性。叶绿素是类囊体膜上色素蛋白复合体的重要组成部分,所以盐胁迫下叶绿素含量的降低必将影响色素蛋白复合体的功能,使垛叠状态的类囊体膜比例减小,叶绿体中基粒数量和质量下降,光合强度降低[8]。 R ub isco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶)和PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)羧化酶是光合作用的两种重要酶。盐胁迫下,收稿日期:2005-06-25 基金项目:基金项目:国家863项目(2004AA247030,2004AA247010);国家科技攻关项目(2004BA521B01);农业部蔬菜遗传与生理重点开放实验室项目. 作者简介:杨晓慧(1980-),女,硕士研究生,从事设施园艺与无土栽培. *通讯作者:Aut hor f or correspo ndence.E-m a i:l ji ang w@j m ai.l https://www.docsj.com/doc/5f1143460.html,

干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展

新疆农业大学 专业文献综述 题目: 干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展 姓名: 库热·巴吐尔 学院: 林学与园艺学院 专业: 园艺（特色经济林） 班级: 041班 学号: 043231142 指导教师: 海利力·库尔班职称: 教授 2008年12月19日

干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展 摘要：干旱(水分亏缺)是我国北方沙漠化地区植物生长季的主要环境胁迫因子。本文从植物干旱的种类，植物对水分胁迫的生理反应，抗旱机理，植物水分胁迫的研究方法等几个方面，探讨植物抗旱研究的进展，存在问题及发展趋势，和干旱和高温在生理水平对植物光合作用影响机制的最新研究进展进行了综述，并对以后的相关研究进行了一些分析。 关键词：干旱胁迫；植物抗旱性，干旱机制 干早(Drought)是限制植物生长发育，基因表达和产量的重要因子[1-4]，是气象与环境质量的指标，是指在无灌溉条件下，长期无雨或少雨，气温高，湿度小，土壤水分不能满足农作物的需要,使作物的正常生长受到抑制，甚至枯死,造成减产或无收的一种自然现象，一般分为大气干旱和土壤干早[5-6]。全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35%遍及世界60多个国家和地区。我国是一个干旱和半干旱面积很大的国家，干旱半干旱的面积约占国土面积的52.5%,其中干旱地区占30.8%，半干旱地区占21.7%[7]。植物的抗旱性是指植物在大气或土壤干旱条件下生存和形成产量的能力，抗旱性鉴定就是按植物抗旱能力大小进行鉴定，评价的过程[8-10]。前人对于植物抗旱性的研究作了大量的工作，并在许多方面取得了突破性进展，为干旱半干旱地区的农林业生产提供了理论基础。但这些研究都具有一定的局限性，主要表现为现有研究结果多数是针对植物某个或几个方面进行研究，如某些生理或生化指标，而这些研究指标只在某一时间范围内起有限的作用，用这些具有时间限制的少数几个指标来阐明植物抗旱的途径，方式和机理，或进行耐旱性评价都难以反映植物的真实情况，甚至会使某些最关键的问题被忽略。因此，本文对植物干旱胁迫及抗旱性方面的一些研究成果及存在的问题进行了探讨。 1 干旱胁迫 干旱是一个长期存在的世界性难题，中国水的问题始终是个大问题，水的安全供给问题引起了世界各国的关注。中国的干旱缺水问题目前已引起党中央，国务院和全社会的关注，中国的水危机不是危言耸听,而是既成事实。干旱缺水将成为我国农业和经济社会可持续发展的首要制约因素。 1.1 干旱胁迫的类型及特点 干旱形成有两种主要原因，并形成两类干旱。一是土壤干旱。由于连年干旱,雨量过少，每年降雨量约在200～300mm，地下水位又较低,土壤中水分根本不能满足植物生长，如无灌溉,作物将受干旱之害。二是大气干旱。植物的水分亏缺是由于蒸腾失水超过吸水而产生的,即使在土壤水分充足的情况下，晴天的中午也常常产生干旱。气温高,强烈的太阳辐射显著促进蒸腾;由于土壤干燥,地温低,根的机能低下，使吸水受到抑制。都能使植物产生水分亏缺，特别是二者同时产

干旱胁迫与ABA的信号转导 植物学通报####

植物学通报 2004, 21 (2): 228￣234 Chinese Bulletin of Botany 干旱胁迫与ＡＢＡ的信号转导① １，２刘子会 ２郭秀林 １王　刚 ２李广敏② １　（河北师范大学生命科学学院 石家庄 ０５００１６） ２（河北省农林科学院遗传生理研究所 石家庄 ０５００５１） 摘要 植物经历干旱胁迫时，ＡＢＡ被普遍认为是一种干旱信号而传递干旱信息。在干旱信号ＡＢＡ的转导过程中，从ＡＢＡ的被感知到保卫细胞发生变化引起气孔关闭以及ＡＢＡ诱导的基因表达都经历了复杂的变化。本文对ＡＢＡ的信号转导过程进行了综述。 关键词 干旱胁迫，　ＡＢＡ，　信号转导 Drought Stress and Signal Transduction of ABA １，２ＬＩＵ　Ｚｉ－Ｈｕｉ ２ＧＵＯ　Ｘｉｕ－Ｌｉｎ １ＷＡＮＧ－Ｇａｎｇ ２Ｌｉ　Ｇｕａｎｇ－Ｍｉｎ② １　（　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｈｅｂｅｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００１６） ２　（　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｇｅｎｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，　Ｈｅｂｅｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００５１） Ａｂｓｔｒａｃｔ ＡＢＡ　ｈａｓ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｂｅｅｎ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａｓ　ａ　ｓｉｇｎａｌ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｔｒａｎｓｍｉｔ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｅｎ　ｐｌａｎｔｓ　ｓｕｆｆｅｒ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｓｔｒｅｓｓ．　Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｓｉｇｎａｌ　，　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆｇｕａｒｄ　ｃｅｌｌｓ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ　ＡＢＡ　，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｃｌｏｓｕｒｅ　ｏｆ　ｓｔｏｍａｔａ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆｇｅｎｅｓ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ＡＢＡ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｕｒｓｅ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｖｉｅｗ，　ｗｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅ　ｔｈｅ　ＡＢＡ　ｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ Ｄｒｏｕｇｈｔ　ｓｔｒｅｓｓ，　ＡＢＡ，　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ 干旱是植物生存环境中遇到的主要逆境因子之一，它对世界作物产量的影响，在诸多自然逆境中占首位，其危害相当于其他危害之和。近年来，随着生命科学的发展和技术的进步，干旱信号的转导机制在抗旱研究中成为一大热点。经过多年的争论，ＡＢＡ作为干旱信号已被越来越多的人所认同。在ＡＢＡ的信号转导机制上，借助于生理、遗传和分子生物学手段已取得了很大的进展。很多信号组分被发现，大量证据表明，胞内［Ｃａ２＋］浓度及ｐＨ、ｃＡＤＰ核糖、Ｈ２Ｏ２、可逆磷酸化作用等都在ＡＢＡ信号转导中发挥着重要作用。 １ ＡＢＡ的产生 在对植物感应土壤干旱过程的研究中，人们最初注意到叶水势很快下降，认为ＡＢＡ合成的启动依赖水势阈值，后来认为膨压是控制ＡＢＡ合成的关键，当膨压接近零时ＡＢＡ才大量 ①河北省自然科学基金资助项目（编号３０２４６６）。 ②通讯作者。Ａｕｔｈｏｒ　ｆｏｒ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ． 作者简介：刘子会，女，１９７８年生，在读硕士生，植物生理专业，主要从事作物抗旱研究；李广敏，男，１９４１生，教授，博士生导师，主要从事植物抗逆研究。 收稿日期：２００２－１１－１８ 接受日期：２００３－０９－１５ 责任编辑：崔郁英

干旱胁迫对植物生理生化指标的影响详解

2014-2015学年上学期 植物生理学实验科技论文 题目干旱胁迫对小麦生理生活指标的影响 姓名张蓉娜 学号124120249 院、系生命科学学院应用生物教育 专业12 应用生物教育A班 任课教师李忠光（教授） 二0一四年十二月

干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响 12应用生物教育A班张蓉娜 124120249 摘要：干旱胁迫是影响小麦产量的重要胁迫因素，而干旱胁迫对小麦生理生化指标有显著影响。通过对干旱胁迫下的小麦幼苗与正常小麦幼苗中的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、还原型谷胱甘肽(GSH)的提取与含量测定分析，实验结果表明：干旱胁迫下的小麦幼苗的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量均比正常小麦幼苗的含量高，证明干旱胁迫对小麦生理生化指标有影响。 关键词：干旱胁迫、小麦、生理指标 引言：目前全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的36％,占耕地面积的43％，大多数国家都面临水资源危机，我国也不例外[1]。干旱在我国分布广泛，一年四季均有可能发生，对农业生产影响十分严重。小麦是世界上仅次于玉米的第二大粮食作物，世界上约有70％的小麦播种面积分布在干旱、半干旱农业区[2]。如果干旱发生在小麦开花期或者灌浆期，就会导致其灌浆期减短、产量严重减少[3]。其在生长过程中，经常会受到干旱的影响，在世界范围内，由于水分所造成的减产，可能要超过其他因素所导致的产量损失总和[4]。由于环境污染导致可利用水资源大大减少，干旱现象日益严重。因此，研究干旱胁迫对小麦的生理生化指标的影响，提高小麦的抗旱性能、提高小麦产量具有重要意义。 1材料与方法： 1.1实验材料：小麦种子和玉米种子 1.1.1材料处理： 小麦和玉米种子吸胀12h后即可用于测定种子发芽率的实验。 选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天处理。

干旱胁迫盐胁迫百日草生理指标生长指标

马里兰百日草扎哈拉系列植物抗旱性与耐盐性研究 森林培育， 2010，硕士 【摘要】本课题主要对6种抗旱和耐盐能力未知的马里兰百日草(Z. marylandica)扎哈拉系列(Zahara Series)品种的抗旱性及耐盐性作一个初步研究。设置2个干旱胁迫强度处理(中度胁迫和重度胁迫) 和4个盐分胁迫梯度处理(EC(电导率)2.0 dS·m-1,EC 4.0dS·m-1, EC 6.0 dS·m-1和EC 8.0 dS·m-1)。研究在温室条件下这些实验材料对不同程度的干旱和盐分胁迫的形态,生理等的反应,旨在选育出抗 旱性或耐盐性较强的品种,同时也为百日草的引种驯化等提供基础性的理论依据。结果表明：(一)抗旱性研究1.所有品种的气孔导度均随干旱胁迫程度的提高而降低。同时发现土壤的含水量与叶片气孔导度呈现正相关关系,二者的变化基本一致.2.随着干旱胁迫水平的提高,6个品种的株高,侧枝数量,生长指数和蓓蕾数量等均呈下降趋势;就花朵直径和开花时间而言,品种之间的差异并不是很大。通过比较发现适度的干旱胁迫可能对提早植物开花有促进作用,但当干旱胁迫超过一定程度时反而会延迟植物开花：随着干旱胁迫程度的提高,所有品种的根和地上部分物质干重都有不同程度的下降;干旱处理水平的升高降低了百日... 更多还原 【Abstract】 This paper was focus on a primary study of drought and salt resistance of six Zinnia cultivars (Z. marylandica Zahara Series).2 different drought treatments and 4 different

干旱胁迫对小麦幼苗的影响

干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响 杨万坤 114120238 11应用生物教育A班 摘要：用小麦幼苗为实验材料，研究干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明：在干旱胁迫(5天)下小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、 过氧化氢（H 2O 2 ）、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量都较正常 情况下小麦幼苗的含量高。 关键字：干旱胁迫、小麦幼苗、Pro、MDA、H2O2、PPO、POD、GSH、ASA 引言：小麦是我国北方地区的主要粮食作物，但是近几年北方地区旱情日益严重，小麦产量安全问题日益突出。干旱也属于逆境，水分在植物的生命活动中占主导地位，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。干旱是我国农业可持续发展面临的主要问题之一, 干旱胁迫对植物的影响是一个复杂的生理生化过程, 涉及到许多生物大分子和小分子【1】。干旱胁迫对植物的影响主要体现在酶活性、膜系统、细胞失水等，导致细胞代谢紊乱，甚至是细胞死亡。本次试验测定正常生长的小麦幼苗和干旱胁迫处理小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量变化, 来研究干旱胁迫对小麦的影响，从而找到合适的方法来解决干旱胁迫问题，解决小麦生产安全问题提供理论依据。 1材料与方法 1.1材料及处理 将小麦种子用0.1% HgCl 2 消毒10 min后，用蒸馏水漂洗干净，用蒸馏水于26℃下吸涨12 h，然后播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘（24cm×16cm）中→于26℃下暗萌发60h，计算发芽率（注意与前面结果比较），选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天干旱处理。 5天后用相同的方法分别对实验组和对照组的小麦进行脯氨酸、MDA、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、GSH、ASA的含量的测定。 1.2测定方法 1.21玉米种子发芽率的测定 各取50粒吸胀的玉米种子→沿胚的中心线切成两半（严格区分两个半粒），进行下列实验：其中50个半粒进行TTC染色（30℃水浴 20 min），另50个半粒进行曙红染色（室温染色10 min）洗净后观察。根据两种方法的染色情况，分别计算发芽率。 1.22小麦幼苗脯氨酸含量的测定 分别取0.1 g实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 3%磺基水杨酸（SSA）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 3% SSA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。 测定：上清液各2 ml →分别加入2 ml冰乙酸和2 ml茚三酮试剂→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min（若没沉淀可省略次步骤）→分别测定A 520, 将测得的结果用公式

水胁迫

植物水涝胁迫研究进展 https://www.docsj.com/doc/5f1143460.html,/thread-1621864-1-1.html 摘要：本文概述了植物水涝胁迫的国内外研究现状及进展，介绍了水涝胁迫对植物的主要危害，阐述了植物对耐涝的适应性机理，提出并讨论了在植物耐涝方面有待进一步探讨和研究的问题，以期为该领域的研究提供一定的参考。 关键词：水涝胁迫适应性机理研究进展 按照Levitt的分类，水分胁迫包括干旱胁迫（水分亏缺）和水涝胁迫（洪涝）。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。涝害是世界上许多国家的重大灾害。随着全球环境的不断恶化,生态系统严重破坏,全球气候异常加剧,雨量分布极不均衡,局部地区水灾不断,土壤淹水现象更是极为常见，世界各国都非常重视防涝抗洪、水土保持等问题的研究。我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家，大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害，危害极大。认识植物对水涝胁迫响应的机理，揭示其适应机制,从而合理地选择和定向培育耐涝性品种，减轻淹水对农业生产的危害，对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。 一、水涝胁迫对植物的危害 植物对水的需求是有一定限度的，水分过多或过少，同样对植物不利，水分亏缺产生旱害，抑制植物生长；土壤水分过多产生涝害，植物生长不好，甚至烂根死苗[1]。涝害会影响植物的生长发育，尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响，大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害，甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身，而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。 1．水涝胁迫对植物细胞膜的影响 当植物处于水涝状态时，细胞内自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏，造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。晏斌等研究后认为，在涝渍胁迫下玉米体内正常的活性氧代谢平衡破坏，首先是SOD活性受抑制，导致O2-增生。故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA，引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质，加快了衰老速度[2]。魏和平等以玉米为材料，研究淹水条件下叶片细胞超微结构的变化，发现首先液泡膜内馅逐渐松驰，叶绿体向外突出一个泡状结构，随后进一步破坏解体，且叶绿体结果破坏在液泡膜出现破裂之前，其次是线粒体、细胞核解体。后二者的破坏是淹水缺水造成还是细胞死亡过程中消化酶所致，尚须进一步研究。 2．涝害对植物物质代谢的影响 （1）水涝对植物光合作用的影响 土壤淹水后，不耐涝植物的光合速率迅速下降。虽然在一定时间内，甚至在较长时间内淹水并不引起植株叶片水分亏缺，有时还会提高叶片的水势，但仍会很快引起气孔关闭，叶片CO2扩散的气孔阻力增加。随淹水时间的延长，叶绿素含量下降，叶片早衰、脱落。土壤淹水不仅降低光合速率，光合产物的运输也有所下降[3]。渍水下净光合速率与产量的变化显著正相关，可作为耐涝性选择指标。淹水下，植物光呼吸酶活性受影响，光呼吸加强.水分胁迫下光呼吸具有特殊的防止光抑制作用，通过CO2循环有效耗散过剩能量，从而保护

盐胁迫对植物生长发育及代谢的影响

盐胁迫对植物生长发育及代谢的影响文章：盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展 内容概要： 盐分是影响植物生长发育的重要环境因素之一。该文综述了盐胁迫对种子萌发，生长发育及光合作用的影响，并从植物自身结构、活性氧清除、渗透调节物质、离子稳态等方面评述植物对盐分的适应性机制。目前植物盐胁迫适应机制的研究取得了一定进展，但仍有待于进一步深入研究。 读后心得： 盐害是21世纪世界农业的重要问题，也是当前我国经济发展所面临的生态危机之一。盐渍化土壤严重影响植物的生长发育，阻碍农牧业生产的发展和农牧民收入的增加。为了抵御盐分胁迫，适应生存环境，植物产生了一系列生理生化的改变以调节水分及离子平衡，维持正常的光合作用。 1 盐对种子萌发的影响 盐浓度影响种子的萌发主要有三方面效应，即增效效应、负效效应和完全抑制效应。低浓度盐分对种子萌发有促进作用，随盐分升高，种子发芽率、发芽指数和活力指数均降低，盐浓度过高会抑制种子萌发。浓度0.4％以下的盐胁迫能促进荆条、白蜡和沙枣种子的萌发，随着盐浓度增加种子萌发受到不良影响，光照对植物种子的萌发有明显的促进作用。夏至草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚根、胚轴生长也均随着盐浓度的增加呈下降趋势，对无芒雀麦的研究也得出相似的结论。在不同钠盐胁迫下，碱性盐、较中性盐更显著地降低了高冰草种子的发芽率。由此可见，不同的盐分对种子萌发影响效应不同。 盐分可从如下两个方面影响种子的萌发：一是建立渗透势阻止水分吸收，二是为对胚或发育着的幼苗有毒离子的进入提供条件。孙小芳等将胁迫对棉花种子萌发和幼苗生长的伤害概括为三个方面：一是渗透胁迫，高盐浓度造成棉花种子吸水进程迟缓，发芽势小，种子萌动慢。二是离子的毒害，三是盐分对酶活性的抑制嘲。盐生植物互花米草种子萌发在受到盐抑制后，如果去掉盐胁迫并置于淡水中，其萌发率仍可恢复一部分例，这种抑制作用的解除可以部分说明种子萌发受抑制是由于渗透效应造成的。另外，盐胁迫可使西藏南美藜种子的胚乳变小，这可能是抑制种子萌发的又一原因。 2 盐对植物生长发育的影响 盐胁迫下，植物根系最早感受逆境胁迫信号，并产生相应的生理反应，继而影响地上部生长，盐胁迫常导致植物根系生长受抑制。短期盐胁迫下，植物根系总吸收面积受到一定抑制、质膜透性升高并伴随吸水能力下降，随着盐胁迫时间的延长，根系活力和根系活跃吸收面积受抑制程度加大，根系吸收能力持续下降，同时蒸腾速率(Tr)的下降导致蒸腾拉力降低，水分失衡加剧，叶片相对含水量