干旱胁迫下植物形态结构变化研究的综述

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 干旱胁迫下植物形态结构变化研究 的综述 摘 要：干旱条件下，植物生长 受到抑制。在形态方面，植物高度增长 受到抑制，叶片叶色降低。随着干旱程 度的增加，植物根系的长度、分布等逐 渐降低，并逐渐枯萎至死亡。在生理方 面，干旱胁迫早期，植物的渗透调节能 力和脱落酸等激素上升，其他干旱诱导 蛋白与活性氧清除能力等也呈现上升趋 势，与植物抗旱能力相关的基因也迅速 表达，从而提高植物的抗逆能力。 中国论文网 /1/view-13037912.htm 关键词：干旱；形态变化；生理 变化；基因表达 中图分类号：S423 文献标识码： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 A DOI：10.11974/nyyjs.20180333050 水分是植物生长发育不可或缺的， 影响植物水分利用效率（WUE）的因素 可分为内部因素（包括植物种类和品种、 叶片解剖结构及生理生化特征等）和外 部因素（包括气象、土壤、生物因素等） 。其中在水分亏缺条件下，对气孔、碳 固定、冠层和叶边界层等变化的研究， 将逐步成为今后如何提高植物水分利用 效率等方面的研究重点之一。 1 现阶段研究重点 在植物抗旱研究中，可根据研究 内容的不同，将其分为形态与生理生化 研究 2 方面。其中，形态研究主要以对 植物的株型与解剖结构作为重点，而生 理生化研究，则包括水分代谢（如水势） 、光合特性、酶活性（功能酶类与调节 酶类，如 LEA 蛋白、渗透调节蛋白、 水通道蛋白、代谢酶类、蛋白激酶、磷 脂酶、转录因子、钙调素等） 、原生质 特性（如过氧化物、丙二醛的积累等） 、 渗透调节（如可溶性糖、无机离子与游 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 离脯氨酸等） 、内源激素（如 ABA 等） 等内容。现阶段，植物抗旱机制的研究 正在从形态与生理研究向以分子与基因 工程技术相结合的层面发展，此类研究 必将成为未来研究的重点发展方向。 2 根系构型研究 植物根系是植物水分摄入的主要 器官，其形态的改变与植物所处环境水 分含量的高低直接相关。植物根系存在 2 种水分摄入机制：在蒸腾作用较弱的 情况下，由离子主动吸收和根内外水势 差作用下的主动吸水（渗透流） ；在蒸 腾作用较强情况下，因蒸腾作用产生的 水势差而使根系吸水的被动吸水（压力 流） 。一般情况下，2 种机制共同存在。 而影响根部吸收水分的因素主要有根系 长度、分布、生理代谢、渗透势、土壤 水分分布、通气状况、溶液浓度、大气 温度等。研究表明，适量的植物根系才 是保证植物抗干旱能力的最适形态，过 大的根系反而会大量消耗物质，从而降 低小麦群体的水分利用效率。适度的干 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 旱条件，有利于改善根部形态，增加根 毛数量，还能改变自身的生理活性，从 而提高植物体对水分的利用效率等，而 在严重干旱条件下，植物次生根数量减 少，根毛数量减少，根系活力降低，呼 吸速率增加，反而导致了水分利用率的 降低。 3 冠层形态研究 植物体散失水分主要发生在植株 地上部分的冠层结构中，其中又以叶片 为主。干旱胁迫会导致植物叶片细胞脱 水，气孔关闭，株高与干物质的积累受 抑制，并导致叶面积减小，M 而枯萎 脱落，根冠比升高等。在形态调查中， 经常采用叶色，叶姿，叶片大小，蜡质 多寡等表示植物抗旱能力的高低。研究 表明，叶片窄长、淡绿、厚、叶脉密、 平伸或下披、表层蜡质多的品种抗旱能 力强。植物叶片在不同水分条件下，形 态结构如厚度、面积、气孔频率等会发 生变化。干旱条件下，植物幼叶对水分 的竞争力高于老叶，生理代谢高的区域 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 高于生理代谢低的区域。此外，脱落酸、 乙烯、多胺和细胞分裂素与植物抗旱性 密切相关。脱落酸是一种抑制生长的植 物激素，因能促使叶子脱落而得名