對植物逆境脅迫的研究

遲曉峰 韓琳

摘? ?要：綜述了植物對干旱脅迫、澇害脅迫、溫度脅迫和鹽脅迫等不良環(huán)境因子對植物的影響以及生理生化變化，并且總結(jié)了植物提高抗逆性途徑，希望對植物生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：逆境生理：生理生化變化：提高途徑

文章編號： 1005-2690（2019）13-0122-01? ? ? ?中圖分類號： Q945? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

自然界的植物并非總是生活在適宜的環(huán)境條件下，植物所需的一些因子經(jīng)常會低于或高于植物的正常需要，從而影響植物的生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致植物死亡。通過對環(huán)境脅迫的分析，揭示植物在不良的環(huán)境條件下的生理生化變化，提高植物的抗脅迫能力，以獲得更高的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1? ?植物的理化逆境生理

1.1? ?水分

（1）干旱脅迫。水分是影響植物生長發(fā)育的重要因子之一。水分過多或過少都會對植物產(chǎn)生或多或少的影響，其中水分過少即為干旱。干旱是指破壞植物的水分平衡，對植物產(chǎn)生脫水效應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)，由此對植物產(chǎn)生的傷害稱為旱害。干旱的問題是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個全球性問題，而我國又是主要的干旱國家之一。

（2）水澇脅迫。植物的水澇脅迫是指水分過多對植物造成的生長發(fā)育、不良甚至死亡的現(xiàn)象，其中分為濕害和澇害，但本質(zhì)上對植物的影響都是相同的。廣義上的澇害又分為澇害和濕害，澇害是指田間積水時植物淹沒所受的傷害。濕害是相對于種植在旱地里的植物在土壤水分過多時所受的危害[1]。

1.2? ?溫度

（1）高溫脅迫。溫度也是影響生長發(fā)育的重要因子之一，對植物產(chǎn)生有害效應(yīng)的過高溫度稱為高溫脅迫，由此對植物造成的傷害為熱害。通常在強(qiáng)烈的太陽光下，葉溫比氣溫略低，植物通過蒸騰作用向外面散失水分引起氣孔的關(guān)閉，從而使葉溫驟然升高造成高溫傷害[2]。

（2）低溫脅迫。對植物生長產(chǎn)生不良影響的低溫稱為低溫脅迫，低溫脅迫又分為冷害和凍害。植物在不同生育期遭受的冷脅迫又分為延遲型冷害、阻礙型冷害和混合型冷害。使植物組織結(jié)冰的低溫稱為凍害，根據(jù)凍溫的發(fā)生時間，又可分為生長季節(jié)的植物霜凍脅迫和越冬植物的冰凍脅迫。受冷凍害危害之后最明顯的狀況就是葉片變色、生長發(fā)育緩慢[3-4]。

1.3? ?鹽脅迫

土壤中可溶性鹽分過多，對植物產(chǎn)生不利效應(yīng)稱為鹽脅迫，對植物造成的傷害為鹽害。由于灌溉和化肥使用不當(dāng)，工業(yè)污染等原因使我國的鹽堿化程度嚴(yán)重，如果能夠開發(fā)和利用平原，對于發(fā)展農(nóng)業(yè)具有巨大作用。

2? ?植物脅迫下的生理生化變化及提高途徑

2.1? ?干旱脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，細(xì)胞的選擇透過性被破壞，大量無機(jī)離子、氨基酸和可溶性糖等小分子物質(zhì)被動地向細(xì)胞外滲。另外還有呼吸作用急劇變化、內(nèi)源激素代謝失調(diào)、光合作用減弱、核酸代謝受到破壞、積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)保護(hù)酶活性改變、干旱誘導(dǎo)蛋白營養(yǎng)失調(diào)等。

（2）提高途徑。為了提高作物的抗旱能力，利用基因工程研究抗旱能力和培育抗病新品種，已經(jīng)成為提高抗旱能力的重要途徑之一。采取抗旱栽培措施、抗旱鍛煉，人們可以通過創(chuàng)造不同的干旱條件使植物在生理代謝上發(fā)生相應(yīng)的變化，來提高植物的抗旱能力。

2.2? ?水澇脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。水澇缺氧能夠影響植物地上部分的生長和根系的生長。水澇對植物呼吸的影響尤為明顯，如有氧呼吸受抑制、無氧呼吸加強(qiáng)，另外還影響植物的代謝、二氧化碳的積累以及含量的增加、乙烯含量的增加、水分虧缺效應(yīng)、營養(yǎng)失調(diào)效應(yīng)和活性氧積累效應(yīng)等。

（2）提高途徑。目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高植物抗?jié)承缘耐緩?，如水澇后遭遇暴曬，水分逐漸排放，以免蒸騰過快造成植物體內(nèi)水分虧缺，還可以通過各種育種技術(shù)改良品種篩選抗?jié)称贩N。

2.3? ?溫度脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。高溫對植物產(chǎn)生的直接傷害可以使生物膜的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)之間的鏈斷裂，改變膜的結(jié)構(gòu)造成選擇透過性喪失。高溫還會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)失去原有的特性。高溫的間接傷害會使水分代謝失調(diào)，引起葉片蒸騰失水過度、有毒物質(zhì)積累。低溫引起的生化變化通常包括細(xì)胞呼吸代謝失調(diào)、光合作用受阻和原生質(zhì)流動受阻等。

（2）提高途徑選擇，培育抗冷和抗凍性品種。在低溫下提高植物的抗冷性和抗凍性的能力，利用化學(xué)物質(zhì)對植物進(jìn)行處理，起到激素的調(diào)控作用，從而影響代謝過程。在低溫降臨之前合理施肥，適當(dāng)?shù)卦鍪┝追屎外浄?，少施速效氮肥，有利于植物抗冷性的提高?/p>

2.4? ?鹽脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。鹽脅迫引起的生理變化主要有吸收水分能力下降、產(chǎn)生離子脅迫、膜的通透性改變、光合作用和呼吸作用下降、蛋白質(zhì)合成受阻、改變蛋白質(zhì)的合成、滲透物質(zhì)和有害物質(zhì)的積累以及乙烯水平的變化[5-6]。

（2）提高途徑。利用離體組織和細(xì)胞培養(yǎng)的方法來篩選耐鹽品種，對種子進(jìn)行一定的抗鹽訓(xùn)練。在播種前，先將種子在一定的鹽溶液中浸泡，吸水膨脹再播種萌發(fā)可以提高作物的抗鹽能力?；蛘呤褂蒙L調(diào)節(jié)劑促進(jìn)植物生長，調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的鹽分濃度，如噴施生長素或用生長素浸種以提高作物的抗鹽能力。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 喻方圓，徐錫增.植物逆境生理研究進(jìn)展[J].世界林業(yè)研究，2003（5）：6-11.

[ 2 ] 張亞軍，王麗學(xué)，陳超，等.植物對逆境的響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，23（9）：60-65.

[ 3 ] 范雙喜，谷建田，韓瑩琰.園藝植物高溫逆境生理研究進(jìn)展[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2003（2）：147-151.

[ 4 ] 陳小玲，陳清西.植物弱光逆境生理的研究進(jìn)展[J].北方園藝，2014（6）：183-187.

[ 5 ] 趙寬.幾種植物光合及有機(jī)酸特征及其在喀斯特逆境檢測中的應(yīng)用[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2014.

[ 6 ] 劉建強(qiáng).厚藤等4種野生藤本植物的繁育與抗逆性研究[D].杭州：浙江農(nóng)林大學(xué)，2010.

（收稿日期：2019-09-11）