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提升植物抗旱性

提高植物抗旱性的有效途径

【摘要】：干旱、盐碱和低温(冷害)是强烈限制作物产量的3大非生物因素,其中干旱造成的损失最大,其损失量超过其他逆境造成损失的总和。干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响,其对世界作物产量的影响,在诸多自然逆境中占首位,其危害程度相当于其他自然灾害

之和。因此,干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素,研究植物的抗旱性对农业生产实践及稳定荒漠生态具有极其重要的作用。另外,抗干旱植物对抵御风沙等自然灾害、稳定干旱区环境,亦起着不容忽视的作用。

【关键词】：植物水分抗旱性干旱诱导蛋白渗透调节物质干旱胁迫水分胁迫

【引言】：作为生态系统的一分子，植物无时尤刻小在同环境进行着物质、信息和能量的交流。环境中与植物相关的因子多种多样，且处于动态变化之中，植物对每一个因子都有一定的耐受限度，一旦环境因子的变化超越r这一耐受限度，就形成了逆境。因此，植

物的生长过程中，逆境足不可避免的。植物在长期的进化过程中，形成了相应的保护机制：从感受环境条件的变化到调整体内代谢，直至发生有遗传性的改变，将抗性传递给后代。研究逆境对植物造成的伤害以及植物对此的反应，是认识植物与环境关系的一条重要途径，也为人类控制植物的生艮条件提供了可能性。

【正文】：

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,植物水分与抗旱的研究前路仍然很广阔。

一．逆境对植物的影响

1.逆境引起的膜伤害

1．1影响膜透性及结构

细胞膜作为联系植物细胞与外界的介质，它的组成、性质与细胞所处的环境息息相关，而外界环境对植物的胁迫危害，首先在膜系中有所表现。干旱、低温、冻害等几种胁迫，无论是直接危害或是间接危害，都首先引起膜透性的改变。至于膜上酶蛋白的变化以及

脂类的组成也可随着胁迫的深化而有所改变，目前，这方面研究最深入的是低温引起膜脂相变的假说。1970年， Lyoll8和Raison提出，低温敏感植物的膜脂相变可能由于膜脂肪酸的不饱和程度较低，或饱和膜脂较多，低温下，膜脂以液晶相向凝胶相转变，造成细胞膜膜相分离，从而引起细胞生理活动的紊乱。在此之后，大最试验证明，膜脂的组分和结构与抗冷力密切相关。

1.2 发生膜脂过氧化作用

逆境对膜的伤害，还表现在膜脂过氧化上。20世纪60年代末， Fridovic提

出生物自由基伤害假说，植物在逆境条件下，细胞内产生过量自由基，这些自由基能引发膜脂过氧化作用，造成膜系统的伤害。主要反应是，活性氧促使膜脂中不饱和脂肪酸过氧化产生MDA。后者能与酶蛋自发生链式反应聚合，使膜系统变性晗。有多位研究者报道，当植物受到低温或高温等逆境的胁迫时，其细胞内自由基清除剂含量下降，而MDA 含量上升；另一方面，热锻炼、冷锻练或外源激素处理提高植物的抗逆性也表现在彤汀的活性提高，膜稳定性增强。

1.3 影响离子载体功能的实现

在细胞膜上存在着一些离子载体或通道，当外界刺激作用于细胞时，除了膜结构变化影响内部代谢紊乱外，膜上的离子载体首先接受了环境变化的信号，并通过刺激一信使～反应偶联将信息传向细胞内。

1.4 代谢途径的改变

旱生植物由于长期缺水生长的适应性，发展出晚上利用苹果酸脱氢酶固定而白天再由Bp固定的途径，从而避免白天气孔开放而失水，同时也能满足生命所需的碳水化台物生产。另外，存在一种兼性植物，它们在乎时表现出植物的特征，这可以看作环境胁迫引起基因表达的改变，从而导致另一种代谢途径当用低温处理某些植物时会引起呼吸代澍途径的改变，产生更多的热量，若温度更低，处理时间更长，则耐寒种产热上升更明显。这种新的呼吸代谢途径不受氰化物抑制，但能被水杨异羟肟酸阻遏，它跳过了位点，将呼吸代谢的几乎全部化学能都转变为热量。虽然这些热量对植物的大量组织不会有很明显的效应，但在亚分子水平可与线粒体中低温引起的毒害相拮抗，保持膜的整体性。

综上所述，细胞膜在植物的逆境生理中，起着重要作用。外界环境通过影响膜的组分、结构，使膜上电解质、电离梯度以及载体的种类和作用都发生了变化，从而对细胞内部代谢也产生极大影响。反之，多种植物抗逆性的基础，也是与保护膜的完整性、

功能性分不开的。

二．提高植物抗旱性的途径

选育抗旱品种是提高作物抗旱性的最根本的途径，此外，也可以通过以下措施来提高植物的抗旱性：

1、抗旱锻炼在种子萌发期或幼苗期进行适度的干旱处理，使植物在生理代谢上发生相应的变化，增强对干旱的适应能力。农民在作物的栽培中，采用的“蹲苗”法提高作物的抗旱性，即在作物的苗期给予适度的缺水处理，抑制地上部生长，以锻炼其适应干旱的能力。

2、合理施肥合理施用磷、钾肥，适当控制氮肥，可提高植物的抗旱性。磷促进有机磷化合物的合成，提高原生质的水合度，增强抗旱能力。钾能改善作物的糖类代谢，降低细胞的渗透势，促进气孔开放，有利于光合作用。

3、生长延缓剂和抗蒸腾剂的施用近年来应用生长延缓剂提高植物的抗旱性取得了一定的效果。

4、节水、集水、发展旱作农业旱作农业是指较少依赖灌溉的农业生产技术，其主要措施有：收集保存雨水备用；采用不同根区交替灌水；以肥调水，提高水分利用效率；采用地膜覆盖保墒；掌握作物需水规律，合理用水。

三.抗逆性研究的应用及发展

植物抗逆生理的研究在农业上的重要性是显而易见的，在这方面也早已进行了大量的工作，主要是对植物进行抗寒锻炼、热锻炼和筛选培育抗性品种等。今后应从分子生物学的角度，运用遗传工程方法，达到人为控制植物抗性的目的，增加粮食产量。

结尾

近年来，环境问题已越来越受到全世界的关注，运用抗污染植物去除空气、土壤、水体中的重金属、有机磷等污染，已成为各国环境保护工作的重要措施。利用植物处理污染，可以避免影响生态平衡或造成新的污染，并能形成新的良性循环。这正是环境保护工作的目标所在。人类的发展离不开与环境的协调，了解环境与植物的关系，能有助于我们进一步了解人类与环境的关系。

提升植物抗旱性

提高植物抗旱性的有效途径【摘要】：干旱、盐碱和低温(冷害)是强烈限制作物产量的3大非生物因素,其中干旱造成的损失最大,其损失量超过其他逆境造成损失的总和。干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响,其对世界作物产量的影响,在诸多自然逆境中占首位,其危害程度相当于其他自然灾害之和。因此,干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素,研究植物的抗旱性对农业生产实践及稳定荒漠生态具有极其重要的作用。另外,抗干旱植物对抵御风沙等自然灾害、稳定干旱区环境,亦起着不容忽视的作用。【关键词】：植物水分抗旱性干旱诱导蛋白渗透调节物质干旱胁迫水分胁迫【引言】：作为生态系统的一分子，植物无时尤刻小在同环境进行着物质、信息和能量的交流。环境中与植物相关的因子多种多样，且处于动态变化之中，植物对每一个因子都有一定的耐受限度，一旦环境因子的变化超越r这一耐受限度，就形成了逆境。因此，植物的生长过程中，逆境足不可避免的。植物在长期的进化过程中，形成了相应的保护机制：从感受环境条件的变化到调整体内代谢，直至发生有遗传性的改变，将抗性传递给后代。研究逆境对植物造成的伤害以及植物对此的反应，是认识植物与环境关系的一条重要途径，也为人类控制植物的生艮条件提供了可能性。【正文】：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,植物水分与抗旱的研究前路仍然很广阔。

一．逆境对植物的影响 1.逆境引起的膜伤害 1．1影响膜透性及结构细胞膜作为联系植物细胞与外界的介质，它的组成、性质与细胞所处的环境息息相关，而外界环境对植物的胁迫危害，首先在膜系中有所表现。干旱、低温、冻害等几种胁迫，无论是直接危害或是间接危害，都首先引起膜透性的改变。至于膜上酶蛋白的变化以及脂类的组成也可随着胁迫的深化而有所改变，目前，这方面研究最深入的是低温引起膜脂相变的假说。1970年，Lyoll8和Raison提出，低温敏感植物的膜脂相变可能由于膜脂肪酸的不饱和程度较低，或饱和膜脂较多，低温下，膜脂以液晶相向凝胶相转变，造成细胞膜膜相分离，从而引起细胞生理活动的紊乱。在此之后，大最试验证明，膜脂的组分和结构与抗冷力密切相关。 1.2 发生膜脂过氧化作用逆境对膜的伤害，还表现在膜脂过氧化上。20世纪60年代末，Fridovic提出生物自由基伤害假说，植物在逆境条件下，细胞内产生过量自由基，这些自由基能引发膜脂过氧化作用，造成膜系统的伤害。主要反应是，活性氧促使膜脂中不饱和脂肪酸过氧化产生MDA。后者能与酶蛋自发生链式反应聚合，使膜系统变性晗。有多位研究者报道，当植物受到低温或高温等逆境的胁迫时，其细胞内自由基清除剂含量下降，而MDA含量上升；另一方面，热锻炼、冷锻练或外源激素处理提高植物的抗逆性也表现在彤汀的活性提高，膜稳定性增强。 1.3 影响离子载体功能的实现在细胞膜上存在着一些离子载体或通道，当外界刺激作用于细胞时，除了膜结构变化影响内部代谢紊乱外，膜上的离子载体首先接受了环境变化的信号，并通过刺激一信

植物抗旱机理研究进展

植物抗旱机理研究进展水资源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生产的一个全球性问题，全球约有20％的耕地受到盐害威胁，43％的耕地为干旱、半干旱地区。干旱与盐害严重影响植物的生长发育，造成作物减产，并使生态环境日益恶化。在我国，仅2001年华北、西北和东北地区的466.7万hm2稻的种植面积就因为缺水而减少了53.3万hm2。在自然条件下，由于环境胁迫而严重影响了作物生长发育，其遗传潜力难以发挥，干旱、盐渍不仅影响了作物的产量，而且限制了植物的广泛分布，因此，提高作物的抗旱、耐盐能力已经成为现代植物研究工作中急需解决的关键问题之一。现将植物特殊生理结构功能综述如下。 1植物形态结构特征对其耐旱机制的影响 1.1根系植物根系是植物直接吸收水分的重要器官，它对植物的耐旱功能具有至关重要的作用。纵深发达的根系系统可使植物充分吸收利用贮存在土壤中的水分，使植物度过干旱期。对高粱的根系解剖学研究发现，高粱根系吸水每天以3.4 cm的稳定速率下伸，直到开花后约10 d，在有限水分条件下，吸水的多少由根系深度决定，深层吸水差是由于根长不够所致。此外，根水势能也能反映根系的吸收功能。根水势低，吸水能力强。据报道，高粱根水势一般为-1.22～1.52 Mbar，而玉米仅为-1.01～1.11 Mbar，高粱的吸水能力约是玉米的2倍(Cnyxau，1974)，对干旱的耐受能力也强于玉米。一般认为抗旱性强的植物，根水势低，利于水分吸收。 1.2叶片作为同化和蒸腾器官的叶片，在长期干旱胁迫下，叶片的形态结构会发生变化，其形态结构的改变与植物的耐旱性有着密切的关系。主要表现在：叶片表皮外壁有发达的角质层，角质层是一种类质膜，其主要功能是减少水分向大气散失，是植物水分蒸发的屏障。厚的角质层可提高植物的能量反射与降低蒸腾，从而增强植物的抗旱性；具有表皮毛，可以保护植物避免强光照射，减少蒸腾；具有大的栅栏组织/海绵组织比和小的表面积/体积比，发达的

六种植物抗旱性的研究

六种植物抗旱性的研究王超（山东农业大学园艺科学与工程学院泰安271018）摘要：黄刺玫、牡丹、芍药、马兰、沙拐枣、蜀葵都是抗旱性比较强的植物，本文主要从六种植物的形态特征、根冠比、叶片解剖构造、叶片保水能力、水分饱和亏五个方面研究了其抗旱机理，其结论是叶片的形态特征和构造减少了叶片水分散失、提高了水分利用效率，叶片保水能力强，根冠比比值较大，当受到干旱胁迫时，6种苗木水分饱和亏缺大至都呈上升趋势。关键词：抗旱性；黄刺玫；牡丹；芍药；马兰；沙拐枣；蜀葵 Reach about drought resisting of Six kinds plant Wang-chao (College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018) Abstract:Rosa xanthina , peony , peony , Ma Lan , sand honey raisin tree , hollyhock all are the comparatively strong nature plant fighting a drought, the main body of a book the aspect dissecting structure , the blade mainly from form characteristic , root cap of six kinds plant ratio, the blade guaranteeing five water abilities , saturated get a beating of moisture content has studied it's the mechanism fighting a drought , whose conclusion has been that blade's form characteristic and structure have decreased by blade moisture content dissipating , have improved the moisture content utilization ratio , the blade guarantor water ability has been strong , root cap ratio has been bigger, Should arid coerce time, moisture content saturation is 6 kinds nursery stock short assuming an uptrend greatly extremely。 Key word: Drought resistance; Rosa xanthina; Peony ; Ma Lan; Calligonum mongolicum; Hollyhock 1 引言植物的地理分布，生长发育以及产量形成等均受到环境的制约。干旱是对植物生长影响最大的环境因素之一。世界上干旱半干旱区遍及50多个国家和地区，其总面积约占陆地总面积的三分之一，且有逐年增加的趋势。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，约占全国土地总面积的45﹪。由于全球荒漠化

植物抗旱研究进展

植物抗旱性研究进展摘要：本文主要总结了一些与植物抗旱相关的因素，比如叶片结构、小分子代谢物、激素以及抗旱相关的基因等，探讨植物抗旱研究的进展、存在问题及发展趋势。关键词：抗旱叶片小分子代谢物植物激素抗旱基因 Abstract：This article mainly talks about the factors of drought-resistant, such as leaf structure, small molecule metabolites, phytohormone, and other drought-related genes and exploring the progress of the study, existing problems and developing trends. Key words: drought-resistant leaf small molecule metabolites phytohormone drought-related genes 干旱是一个长期存在的世界性难题，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%。而干旱胁迫造成农作物减产，给农业生产带来极大的经济损失。因而对植物抗旱性的研究就显得尤为重要。 1. 植物叶片与抗旱性植物吸收的水分主要是通过叶片蒸腾作用散失到体外，因此叶片的结构以及生理特征对植物的抗旱有着重要的作用。不同的植物筛选出的抗旱性评价指标不尽相同，通常认为，叶片的角质层越厚，表皮层越发达，栅栏组织越厚且排列紧密，气孔密度大，栅栏组织/海绵组织厚度比值较大，叶片组织结构紧密，上表皮细胞较小者抗旱性较强[1][2]。肖冰雪等[3]对牧草叶片解剖结构与抗旱性关系研究中表明，“阿坝”硬秆仲彬草、“阿坝”垂穗披碱草旱生结构特点明显：角质层厚、气孔下陷、维管束导管发达，具有较强的抗旱能力。刘红茹等[4]对延安城区10种阔叶园林植物叶片结构及其抗旱性研究中表明10种植物叶片均具备抵抗干旱环境的解剖结构，表皮、角质层、栅栏组织、叶脉、维管束等较为发达，气孔主要分布在下表皮。另外，叶片的一些其它结构也与抗旱相关，比如泡状细胞在植物缺水时，发生萎蔫，叶片内卷成筒状以减少水分蒸腾作用[5]，发达的叶脉促进植物吸水率从而有利于植物贮藏水分[6]。

植物抗旱性处理方式

植物抗旱性干早处理方法干旱是世界范围内普遍存在的问题，全球约三分之一的土地面积处于干早和半干旱地区，因此，国内外学者在植物对干早胁迫响应方面进行了大量的研究。根据试验内容和对试验进度控制的需求，干旱处理方法大致分为以下几种：(l)‘盆栽法通过人为控制盆栽植物的土壤含水量，以达到模拟植物所处的干旱环境。草坪护栏根据控制水分的方式的不同，又分为控水法和缓慢干旱法。①控水法，即控制土壤含水量，使植物处于几种水分胁迫梯度下，以监测、对比不同水分胁迫梯度植物的生长和生理活动情况，从而分析植物对不同水分梯度的响应情况；②缓慢干旱法，根据植物的生长发育阶段，人为控制土壤含水量每日的脱水量和速率，经一定时间达到干旱程度，从而根据时段进行观测植物对干旱环境的响应。目前盆栽方法的优点是试验进程较容易控制，结果可靠，但由于室内外环境差异，势必与田间植物生长存在差异.东莞护栏。 (2)大气干早处理法研究外界干旱气候环境对植物产生的影响中，空气湿度是造成干早环境的主要因子，此方法主要通过使植物生长在能控制空气湿度的干旱室中，或给作物叶面喷施化学干燥剂等方法模拟干早环境，经过设置不同时间的处理，形成不同程度的干旱环境，从而分析植物对外界空气湿度变化的响应情况。此方法的优点是制造干旱环境较为精确，但需要的资金也相对较多，难以大面积、大批量进行试验，同时依旧存在与田间自然环境条件存在差异的问题.(3)高渗溶液处理法使用不同浓度的高渗溶液如聚乙二醇、甘露醇、蔗糖、生理盐水等，对植株进行处理，形成植物生理干早，从而进行测定相应的生理指标。目前此方法存在争议较大。 (4)田间试验鉴定法此方法是指在田间进行栽植和测定指标试验，根据控水方式的不同分为两类，一类是将供试种在不同地区的试验地上栽种，以自然降水造成干旱胁迫，直接按照植物产量或生长状况来评价植物种的抗旱性；另一类是将供试种直接种于一个地区的田间试验地，以人工灌水来控制土壤含水量，形成有差异的水分环境，使植物生长受到影响，以此来评价植物种的抗旱性。这种方法主要以产量指标来评价植物的抗旱性。此方法较简便易行，即能反映出植物在真实地田间干旱环境下的生长情况，又有产量指标，结果较有说服力，但受环境的影响较大，尤其是降水，年际间变幅较大，使每年鉴定的结果难以重复。 (5)分子生物学方法分子生物学法是近年来主要研究的方法，结果精确，其主要特点是不需要经过干早胁迫，直接找出标记指示植物抗旱的基因，或与抗旱性状相近的基因，用基因追踪技术(如限制性片段长度多态性盯LP)，对抗旱基因进行定位和标记，通过基因鉴别来反映植物抗旱性。但此方法目前尚处于研究阶段，成本较高

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

草本植物抗旱性研究

草本植物抗旱性研究导师：董智教授姓名：彭志芳学号：20137101 专业班级：13级水保2班 E-mail：pzhf520@https://www.docsj.com/doc/bb7846281.html,

草本植物抗旱性研究彭志芳（山东农业大学林学院，山东泰安 271001） 1文献检索概述基于研究课题“草本植物抗旱性研究”，特分别以“草本植物”和“抗旱性研究“为关键词，通过集中国知网、维普数据库、道客巴巴等于一体的百度学术进行了检索，检索结果如图1.1所示，显示“草本植物”从1958年开始出现相关研究，2008年达到最热，至今共有5939篇相关论文。“草本植物”研究进程中，夏汉平、赵学勇、张洪江、徐海量、曹广民、李英年、刘国彬等前辈贡献了诸多优秀研究成果，他们推动并引领着草本植物学科的发展与进步。其中中国农业科学院蔬菜花卉研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院西北高原生物研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院新疆生态与地理研究所、武汉市蔬菜科学研究所、青海大学地质工程系、中国科学院研究生院、娄底职业技术学院南校区10所研究机构在“草本植物”领域成果斐然，共有275篇相关论文。图1.1“草本植物”研究走势图（资料来源：百度学术，https://www.docsj.com/doc/bb7846281.html,）

图1.2 “抗旱性研究”研究走势（资料来源：百度学术，https://www.docsj.com/doc/bb7846281.html,）如图1.2所示“抗旱性研究”从1981年开始出现相关研究，2010年达到最热，至今共有567篇相关论文。随着研究的不断深入，出现了越来越多与“抗旱性研究”相关的研究点，形成了庞大的研究网络，以下图1.3是高相关的研究点及其研究走势。然相关文献浩如烟海，今研究即筛选其中极具代表的经典文献进行概述展开本文的研究。图1.3 “抗旱性研究”关联研究（资料来源：百度学术，https://www.docsj.com/doc/bb7846281.html,）

植物抗旱性研究进展

zhi wu bao hu 随着我国城镇化进程的不断加快，城市水资源日益紧缺，这是一个全球性问题，节水理念受到世界各地、社会各界的广泛关注。植物的抗旱性研究进展直接关系到水资源的利用与植物栽培方式，是农业生产的重要依据之一。 1植物抗旱的概念和类型植物体内水分的匮乏，造成植物体内细胞活性和组织结构的损坏而出现水分亏缺的现象，而水分过度亏缺的现象称为干旱（Drought ）。植物对干旱环境的适应和抗御能力叫抗旱性（Drought Resistance ），Levitt 是最早对植物耐旱机制进行研究的学者，他将植物分为避旱型、御旱型和耐旱型[1]。避旱性植物主要通过缩短生活史来躲避重度干旱[2]；御旱性植物利用自身的形态结构和代谢功能来维持良好的水分内环境，或用庞大的根系来维持正常吸水；耐旱性植物在干旱时可以通过休眠使自身处于风干状态，但原生质未凝固，且具有很强的吸水能力，此类植物在干旱胁迫得到缓解时能够恢复正常生长。在对植物抗旱性的研究过程中，有学者根据相对含水量比适量供水时饱和含水量低的程度，将干旱胁迫程度分为轻度胁迫、中度胁迫以及重度胁迫[3]。 2干旱对植物的影响 2.1干旱对植物形态的影响植物在遭受干旱胁迫时，宏观变化主要体现在植物的叶片及根的生长上，干旱程度严重时植株会被迫停止生长。叶片作为植物进行光合作用的主要器官，对外界环境变化较为敏感，在干旱胁迫下，植物叶片的形态和生理方面主要表现为减少水分的损失和提高水分利用效率[4]。抗旱能力强的植物，其叶片中栅栏组织占比偏高，海绵组织占比偏低。因为这样的形态指标对干旱环境的适应性较强[5]。严美玲[6]等在研究花生受到干旱胁迫时，发现花生茎叶在干旱胁迫过程中生长严重受抑，另有研究表明，植物对水分最敏感的部分是叶片和茎[7]。冯黎[8] 在对北京部分景天的抗旱研究中植株叶片失绿、变软、枯黄、萎蔫，株高、冠幅的生长都受到了抑制。赵慧[9] 在研究小麦的抗旱性时发现抗旱性强的小麦随着干旱胁迫的加剧根茎变大，皮层增厚，有很强的贮水能力。郭晋梅[10]在研究羊草的抗旱性时发现在轻度胁迫时植物的根冠比呈上升趋势，表明羊草为了抵御外界的干旱而增加了根部的比重。 2.2干旱对植物生理指标的影响 2.2.1干旱对光合生理的影响叶绿素是植物进行光合作用的细胞器，具有吸收、传递和转化光能的功能。叶绿素的含量影响着植物进行光合作用[11]。李博[12]认为5种玉簪的叶绿素含量都随着干旱胁迫的加重而下降。在干旱胁迫时不同植物叶绿素含量下降的幅度不同，抗旱性强的植物降低幅度小，而叶绿素含量降低幅度较大的植物抗旱性较弱[13~15]。植物获取有机物的途径是进行光合作用，所以光合能力的强弱对植物光合作用具有重要的意义。植物进行光合作用过程中吸取光能，将CO 2和H 2O 合成有机物并释放出O 2[16]。事实上植物在进行光合作时会受到很多内外因素影响[17]，其中水分对光合作用的影响是间接的。在植物受到干旱胁迫时，叶片上气孔关闭，植物吸收CO 2含量减少，导致光合作用缓慢[18]。任迎虹[19]对不同品种的桑树进行干旱胁迫，结果表明桑树在干旱胁迫过程中叶片的净光合速率会下降。 2.2.2干旱对植物细胞膜系统与膜脂过氧化的影响细胞膜对维持细胞的微环境和正常代谢起着重要作用。在干旱胁迫下植物细胞膜透性的损伤程度可以通过电导率值来体现[20]。芦建国[21]等在对17种地被植物进行抗旱性研究中表明，干旱胁迫造成植物材料的相对电导率升高，膜透性升高，叶片相对电导率与植物的抗旱性呈负相关，植物相对电导率上升幅度越小，植物的抗旱性越强。丙二醛（MDA ）是植物体内膜脂过氧化反应的最终分解产物，当植物在衰老或者逆境胁迫时，可诱发植物组织或器官膜脂质发生过氧化反应，使植物体内丙二醛含量发生变化。周伟伟等[22]在研究干旱胁迫对景天属植物生理生化特性的影响中发现，在干旱胁迫下，除垂盆草以外其他植物的丙二醛含量均大幅度增加，而垂盆草增加幅度较小，因此抵抗力较强。 2.2.3干旱对植物抗氧化酶活性的影响植物体内的自由基可以正常代谢，保证体内良好的代谢平衡[23]。而在干旱胁迫下，这种代谢平衡被打破，在植物组织中积累了大量活性氧，导致细胞膜结构和功能受到一定损伤，而增加了细胞膜透性，电解质外渗，而细胞中有抗氧化酶，以超氧化物歧化酶（SOD ）、过氧化物酶（POD ）、过氧化氢酶（CAT ）和抗坏血酸过氧化物酶（APX ）为代表的酶类在活性氧的清除过程中起重要作用，植物在干旱胁迫过程中通过积累抗氧化酶来抵制活性氧带来的伤害[24]。 2.2.4干旱对植物渗透调节物质的影响植物通过可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质从外界吸水来抵御干旱胁迫。陈敏[25] 在对胡杨、柽柳和芦苇3种植物在进行干旱胁迫时，可溶性糖积累增加提高了植物的抗旱性。吉增宝[26] 等认为刺槐幼苗的可溶性糖累积与干旱程度、时间有关，也与刺槐的生长季节有关，植物体内可溶性糖含量的增加是受到干旱胁迫加剧的影响，可溶性糖含量与抗旱性呈正相关，即增加幅度越大抗旱性越强。J.Ibarra Caballero [27] 等认为脯氨酸含量的增加是逆境胁迫造成的伤害，并不属于植物对逆环境的适应机制。2.3植物的水分利用效率摘要：本文针对植物抗旱的概念、类型及干旱对植物生理指标的影响等进行了概述，初步分析了植物的水分利用效率，为今后的抗旱植物筛选、应用及生产管理等相关研究提供参考。关键词：植物；抗旱性；干旱胁迫；研究进展项目基金：吉林省大学生创新训练项目（No.2017505）；吉林省教育厅“十三五”科学技术项目（No.JJKH20180668KJ ）中图分类号：S688 文献标识码：A DOI 编号：10.14025/https://www.docsj.com/doc/bb7846281.html,ki.jlny.2019.02.034 陈丽飞*，刘越，李雪萌，李雪滢，赵文斌，徐志瑞，巫宏伟，吴彦霏（吉林农业大学，吉林长春130118）植物抗旱性研究进展

《植物的抗旱本领》阅读练习及答案

植物的抗旱本领 ①有人在亚里桑那的沙漠里做过一项有趣的实验：把一棵37公斤重的仙人球放在室内，一直不浇水。经过六年，它依然活着，而且还有26公斤重。植物的这种抗旱本领，真是令人称奇！植物经过漫长的进化和繁衍，不仅有着适应干旱环境的非凡能力，而且具有种种神奇的抗旱本领。 ②减少水分蒸腾是植物抗旱的有效方式。为了节省水分，有的叶子退化成针状或棘刺，有的生有茸毛，有的体表披上一层角质或蜡质，有的叶子还会蜷曲、闭合。这样，就会减少水分蒸腾。生长在我国北方草原小野莴苣，为了减少水分的散失，叶片不是以平面向着太阳，而是像刀刃似的向上，叶子与地面垂直。由于这类植物的叶片的背面，腹面几乎受到等量的光照，所以两面都能进行光合作用。更为有趣的是，树姿奇特的光棍树终年不长叶子，只有光溜溜的树杈。这是因为该树的故乡在炎热的非洲干旱地区，那里常年无雨，异常缺水，为了减少水分的散失，它们叶子逐渐变小，甚至消失，而树枝变成绿色，以代替叶子进行光合作用。 ③。有些植物的叶子不但退化成针状或棘刺状，以减少蒸腾，而且营养器官变得肥厚多汁，以便自身贮藏水分。猴面包树生长在非洲东部的热带草原里，成龄大树一般高约25米，而直径却达5米，有的甚至超过10米。远远望去，犹如巨大的酒瓶。在干旱的时候，树上不长叶子；到了雨季，才开始长叶、开花、结果。同时大量吸收水分，贮藏在肥胖的树干里，以备旱季之用。生长在墨西哥沙漠的仙人掌像一座座巨大的烛台，通常有10—15米高，粗得一个人都难以合围，体内水分竟达95%以上。在它巨大的身躯里，能贮藏一吨以上的水。当旅行者缺水时，打开它的躯干，就可以饮到清澈的淡水。因此，它享有“沙漠里的甘泉”之美名。 ④强大多样的根系是植物抗旱的保证。干旱的草原降水量极少，水分蒸发极快，雨水往往只能湿润土壤的表面，下层的土壤却很干燥。这些地方生长的根茅、隐子草和沙蒿，都长着入土不深、分枝极多、平铺在土表层的根系。沙拐枣的垂直根系较浅，水平根系则长达十几米，只要地面有一点点水分，它就能充分吸收。在干旱的沙漠地区，有的植物地面部分大大缩小，地下部分却大大增加，主根扎得很深。一株不到半米高的白刺，主根长13米多，侧根长6米以上，根幅14米，相当于冠幅的30多倍！ ⑤忍耐干旱的植物的抗旱生理物征。有了这样的生理特征，才使得有些植物在严酷的干旱面前，表现出异常顽强的生命力。 36．选文第一段写“一项有趣的实验”，其用意是什么？

植物抗旱生理指标测定原理及方法

生命科学学院杨歌

指标测定：一、可溶性糖（蒽酮法）二、脯氨酸三、丙二醛四、叶绿素五、蛋白（考马斯亮蓝法）六、超氧化物歧化酶（SOD）七、过氧化物酶（POD）八、谷胱甘肽（GSH）九、电导率

一、可溶性糖含量的测定 1.蒽酮法 1.1原理糖在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛，生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在可见光吸收峰位620nm。测定对象：几乎可以测定所有的碳水化合物，而且可以测所有寡糖类和多糖类，其中包括淀粉、纤维素等（反应液中的浓硫酸可以把多糖水解成单糖而发生反应，所以用蒽酮法测出的碳水化合物含量，实际上是溶液中全部可溶性碳水化合物总量）。 1.2 步骤试剂：(1)浓硫酸； (2)蒽酮乙酸乙酯试剂：蒽酮------------1g 加乙酸乙酯至----50ml 实验步骤：（1）称取样品0.1g，置于研钵中，加4ml ddH2O研磨成匀浆，8ml ddH2O洗涤研钵。（2）100°C沸水浴10min，冰上冷却。（3）4000rpm离心10min。（4）取上清5ml转移至100ml容量瓶定容。（5）1ml提取液+ 1ml ddH2O+0.5ml蒽酮+5ml浓硫酸，轻轻混合均匀，100°C沸水浴10min，冰上冷却。（6）620nm处测吸光值。 1.3 计算方法可溶性糖含量% = C*V/(W*10^6)*100% V为植物样品稀释后的体积（ml）------100ml C为提取液的含糖量（μg/ml）--------根据标准曲线计算 W为植物组织鲜重量（g）-------------0.1g 问题及质疑： 1.目标糖含量：标准曲线是用葡萄糖位标准制作的，而蒽酮法是测总糖的量，包括己糖、戊糖，浓硫酸将淀粉、纤维素水解成的单糖，将总糖得出的OD值代入由单一糖做出的标准曲线，有一定误差存在。注：查看所有文献的标准曲线都是用葡萄糖制作。 2.误差分析：（1）不同糖类与蒽酮试剂反应的显色程度不同。果糖最深，葡萄糖次之，半乳糖、甘露糖较浅，五碳糖最浅造成误差。（2）蒽酮试剂溶解度较低，非常容易析出，在反应时加入糖的水溶液中，出现浑浊现象，影响反应进行。（3）介于以上原因，将上清5ml转移至100ml容量瓶定容，稀释程度过大，当糖含量少的时候，大的误差可能会掩盖真实的糖含量。造成品数据没有实际意义。方案修改意见： 1.首先，做五到六组空白，测试分光光度计误差程度。 2.增加平行组数，由三组增加至五组，减少每个样品测试次数。 3.改变测试样品定容量，由 100ml变为50ml。

植物抗旱性生理生化机制的研究进展

植物抗旱性生理生化机制的研究进展摘要：本文通过对植物的干旱类型、旱害机理、抗旱类型和特征以及在干旱逆境条件下的生理、生化上的变化进行总结,并对其研究前景进行了展望,以期为选育植物抗逆品种的研究提供参考，旨在促进植物抗旱机理方面的研究工作。关键词:抗旱生理生化机制研究进展植物的地理分布，生长发育以及产量形成等均受到环境的制约。干旱是对植物生长影响最大的环境因素之一。世界上干旱半干旱区遍及50多个国家和地区，其总面积约占陆地总面积的三分之一，且有逐年增加的趋势。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，约占全国土地总面积的4 5﹪[1]。由于全球荒漠化问题的严重性，加之干旱问题对人类的困扰，人们迫切希望通过选育抗旱性强的农作物或林木品种以合理利用水资源和低质立地，达到生产人们所需要的农林收获物和改善环境的目的。因而尽管抗旱性育种的难度很大，人们从来也没有停止过对这个问题的探索。相信在不久的将来人们在此方面的研究会有所突破的[2]。干旱对于植物的危害是使植物体丧失水分平衡后造成较长时间的水分亏缺，从而影响了植物正常的生命活动。植物的抗旱性是指植物在干旱类环境中生长、繁殖或生存的能力，以及在干旱解除以后迅速恢复的能力[3 -5]。Levitt(1972)首先提出了关于植物适应和抵抗干旱，后经Tumer(1976)和Kra mer(1979)等人的不断完善，现已形成了对这一问题较为系统的看法，植物的抗旱机理大致可分为避旱性、高水势下的耐旱性(延迟脱水)、低水势下的耐旱性(忍耐脱水)三类。避旱性植物，如沙漠中的短生植物和生活在有明显干湿季节地区的一年生植物，是通过在严重干旱胁迫到来之前完成其生命周期，是一种真正的躲避干旱。高水势下延迟脱水耐旱植物则是通过限制水分的损失或保持水分吸收来延迟脱水的发生，保持高的组织水势。这类植物通过深广而密布的根系分布来保水分的吸收；通过增加气孔阻力与角质层阻力、降低叶片对太阳辐射的吸收，减少蒸腾叶面积来达到减水分损失的目的。低水势下忍耐脱水的耐旱植物不但具有保持水分吸收和减少水分损失的能力，也具有在持续干旱的条件下忍耐脱水的能力，主要表现在：一是保持低水势下一定的膨压和代谢功能；二是细胞原生质体能忍耐脱水而无伤害或伤害很轻。事实上，植物的抗旱性是由多种抗旱途径或

植物抗旱抗旱机理及其相关基因研究进展

植物抗旱机理及其相关基因研究进展摘要：提高植物的抗旱能力已经成为现代植物研究工作中的关键问题之一。近年来，随着分子生物学的应用与发展，该领域的研究也已引起国内外学者广泛的兴趣和重视，在抗旱机理研究及相关基因克隆及表达调控方面已取得可喜进展。本文综述了植物对于干旱胁迫在细胞水平、生理生化水平以及基因表达调控水平上的响应，重点介绍了基于细胞信号转导和基因调控的抗旱基因工程以及渗透保护物质积累的抗旱基因工程的新进展，最后对通过基因工程改善植物抗旱性所存在的问题进行了探讨，并对其前景进行了展望。关键词：抗旱机理；渗透调节；信号转导；基因调控；渗透保护物积累。Progress of the Research on Plant Drought-resistant Mechanism and Related Genes Abstract: In recent years，with the application and development of molecular biology，the research in the drought-resistant mechanism and the relevant gene cloning and expression regulation have aroused wide interest and attentionamong domestic and foreign scholars，which has made gratifying progress. In this article, the plant responses to drought stress at cell, physiological and biochem ical levels as well as geneexp ressed and regulated levels, and mainly introduced the latest advances of drought stress tolerance engineering of plantbased on signal transduction, gene regulation and accumulation of osmotic adjustments1were summarized. In addition, the problem s of improving drought stress tolerance of plant through gene engineering were discussed, and the outlook was alsoanalyzed in paper1 Key words: Drought-resistant mechanism; Osmotic regulation; signal transduction; gene regulation; accumulation of os-motic adjustments 干旱已是世界性的问题，世界干旱，半干旱地区已占陆地面积的三分之一以上，干旱对植物的影响在诸多自然逆境因素中占首位。显然，对植物抗旱机理的研究显得尤为重要。在长期的进化过程中，高等植物通过一系列生理变化来响应环境的水分胁迫。这些变化体现在渗透调节，保护酶体系，抗旱基因与遗传特性等方面. 随着现代分子生物学与生物技术的发展, 植物如何通过细胞感受逆境信号、传导逆境刺激、激活一系列分子途径并调控相关基因表达和生理反应以适应逆境，已成为科学家[1]研究的热点。本文对上述几方面的研究进行了综述，旨在总结植物抗旱的新机制，以利于我们更好的进行抗旱工作。 1 植物对干旱生理生化上的响应干旱胁迫的环境下，通常会造成植物在生理、生化代谢途径上的改变，在细胞水平上主要表现为:细胞膨胀的消失，细胞膜流动性的改变，细胞内可溶物浓度的变化，以及蛋白和蛋白，蛋白和脂类间的相互作用[2]。植物也能通过自身的调节和适应来避免体内水分的丧失。例如，光合作用效率降低[3],细胞内有

提高果树抗旱性的措施

新疆农业大学课程论文题目：果树抗旱性研究进展姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：职称： 2013 年12 月21日新疆农业大学教务处制

目录目录............................................................................................................. I 摘要. (1) 关键词 (1) 1抗旱的机理 (1) 2抗旱性鉴定方法 (2) 2.1形态指标 (2) 2.2生理指标 (2) 2.3生化指标 (2) 3提高果树抗旱性的措施 (3) 3.1加强栽培管理 (3) 3.1.1 合理密植 (3) 3.1.2合理修剪 (3) 3.1.3 合理施肥 (3) 3.1.4 果园勤深耕 (4) 3.1.5 鱼鳞坑进行等高栽植 (4) 3.2果园覆盖 (4) 3.2.1薄膜覆盖 (4) 3.2.2果园覆草 (4) 3.3进行抗旱育种 (4) 3.4采用保水剂和抗蒸剂 (5)

3.5夏季刨树盘 (5) 3.6营造果园防护林 (5) 3.7节水灌溉 (5) 4抗旱基因工程 (6) 结束语 (6) 参考文献 (7)

果树抗旱性研究进展摘要:干旱是一个世界性问题，目前已在许多方面对作物抗旱性进行了探讨，本文概述了果树抗旱的机理，抗旱生理指标，抗旱栽培措施，抗旱基因工程进行了分析。关键词:抗旱机理生理指标基因工程近年来逆境生理受到研究者们的广泛关注。逆境生理指植物在冷、热、早、涝、盐等逆境下的生理生化变化。我国近年来果树生产发展很快，面积有大幅度提高。但为了不与粮食作物争地，果树只能上山下滩。山坡地栽培果树，水分是其获得高产优质的主要限制因子之一。而且我国西部大部分果产区属于干早半干早地带，经常受到干旱的威胁。因此，我们有必要研究水分胁迫下果树的形态及生理生化变化，提高它的抗早性。因内外研究者就这方面已做了大量的研究。本文就果树抗干旱的机理，抗旱生理指标，抗旱栽培措施，抗旱基因工程等几个方面进行分析。 1抗旱的机理一个品种在特定地区的抗旱性表现是由自身的生理抗性和结构特性以及生长发育进程的节奏与农业气候因素变化相配合的程度决定的。植物的抗旱性由多基因控制，也是多途径的。Levitt[1]认为植物适应干旱的机理可分为：避旱（drough tescape）、御旱(drough avoidance)和耐旱(drought to lerance)其中又把御旱性和耐旱性统称为抗旱性(drought resistance)，Levitt在对作物适应干旱的机理进行了更进一步的分析之后指出：避旱、高水势下耐旱、低水势下耐旱是作物适应干旱的3种方式。避旱即通过调节生长发育进程避免干旱的影响，高水势下耐旱是通过减少失水或维持吸水达到的。低水势下耐旱的途径是维持膨压或者是耐脱水或干化。其中，减少失水或耐干化的耐旱性都是以降低产量为代价的。作物适应干旱的机理有3种：御旱、耐旱和高水分利用效率。御旱主要通过扩展根系和调节气孔来维持体内的高水势，耐旱的主要机制是渗透调节，高水分利用效率的作物和品种则能够在缺水条件下形成较高的产量。几位学者对作物适应干旱机理的认识各有千秋，又不乏共同之处。现在人们引用最多的是Levitt的分类。

提升植物抗旱性

提升植物抗旱性

最新植物抗旱性生理生化机制的研究进展

植物抗旱机理研究进展

六种植物抗旱性的研究

植物抗旱研究进展

植物抗旱性处理方式

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草本植物抗旱性研究

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植物抗旱生理指标测定原理及方法

植物抗旱性生理生化机制的研究进展

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