豌豆應(yīng)對(duì)非生物脅迫的研究進(jìn)展

摘要：大多數(shù)農(nóng)作物在遭受非生物脅迫時(shí)產(chǎn)量會(huì)顯著降低，研究作物在非生物脅迫下的抗逆性指標(biāo)變化和響應(yīng)機(jī)制、探索提高植物抗逆性的途徑，對(duì)穩(wěn)定和提高作物產(chǎn)量具有重要意義，是可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。豌豆是最古老的馴化物種之一，因其對(duì)低溫、干旱、鹽堿等非生物脅迫具有較強(qiáng)的耐受力而被廣泛種植。同時(shí)豌豆也是重要的糧、菜、飼兼用作物，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文就豌豆對(duì)干旱、鹽堿、低溫等非生物脅迫的響應(yīng)機(jī)理和豌豆在非生物脅迫下的形態(tài)結(jié)構(gòu)、抗逆性指標(biāo)變化及提高豌豆抗逆性的途徑措施進(jìn)行綜述，并就今后豌豆抗逆性研究中加強(qiáng)多逆境互作研究、豌豆表觀遺傳學(xué)研究、豌豆耐逆功能基因挖掘與利用進(jìn)行分析展望，以期為今后豌豆育種提供方向與依據(jù)，為進(jìn)一步加強(qiáng)豌豆抗旱、耐鹽、耐低溫等抗逆性研究夯實(shí)理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：豌豆；非生物脅迫；抗旱；耐鹽；耐低溫；代謝應(yīng)答

中圖分類號(hào)：S529 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2024）09-0172-09

植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中遭受的各類逆境脅迫，主要分為生物脅迫和非生物脅迫。近年來(lái)，非生物脅迫成為影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的主要限制因素，如干旱、鹽堿、低溫等。在氣候變化和人口不斷增長(zhǎng)的壓力下，非生物脅迫因素可能會(huì)變得更加嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，非生物脅迫可使作物產(chǎn)量大幅度降低，從全球角度來(lái)看，極端氣候呈現(xiàn)出不斷增加趨勢(shì)，因此環(huán)境變化帶來(lái)的干旱、鹽堿、低溫等因素對(duì)農(nóng)業(yè)及其全球日益增長(zhǎng)的糧食需求是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。最近一項(xiàng)關(guān)于歐洲過(guò)去數(shù)十年作物減產(chǎn)的研究表明，干旱和熱浪與谷物減產(chǎn)的關(guān)系分別為9%和7.3%。因此，非生物脅迫對(duì)農(nóng)作物性狀的影響已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

豌豆（Pisum satium L.）在我國(guó)栽培歷史悠久，是我國(guó)第一大食用豆類作物，也是世界第四大食用豆類作物，在世界豆類總產(chǎn)量中占36%左右。豌豆因其耐寒力強(qiáng)、生育期短、適應(yīng)性強(qiáng)而被廣泛種植，是集糧、菜、飼、肥于一體的多用途作物，在我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展和人們生活水平的提高，人們的膳食結(jié)構(gòu)也在不斷改善，具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和廣泛利用價(jià)值的豌豆逐漸被人們認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)和利用。研究表明，豌豆具有較全面且均衡的營(yíng)養(yǎng)，不但含有人體所需的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，而且含有豐富的維生素、氨基酸和微量元素等，同時(shí)也具有一定的藥用價(jià)值，起到食療保健作用。因此豌豆在食品、醫(yī)藥等方面逐漸得以發(fā)展，擁有較大的開(kāi)發(fā)潛能。

近年來(lái)，我國(guó)豌豆種植面積不斷增加，而非生物脅迫是影響豌豆生長(zhǎng)發(fā)育以及種植分布的重要制約因素之一。干旱、鹽堿、低溫、有毒金屬等非生物脅迫因子影響豌豆的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量、品質(zhì)下降，嚴(yán)重時(shí)可致死亡。因而，了解掌握豌豆非生物脅迫下的抗逆性研究進(jìn)展非常必要。本文就豌豆對(duì)于旱、鹽堿、低溫三種非生物脅迫因子作用的響應(yīng)機(jī)理，豌豆在非生物脅迫下的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化等抗逆性指標(biāo)的變化，提高豌豆抗逆性的途徑措施進(jìn)行綜述，并對(duì)今后非生物脅迫下的豌豆抗逆性研究進(jìn)行展望，以期為今后豌豆育種提供方向與依據(jù)參考，為進(jìn)一步加強(qiáng)豌豆抗旱、耐鹽、耐低溫等研究提供信息支持。

1非生物脅迫對(duì)豌豆的影響

1.1干旱脅迫對(duì)豌豆的影響

水分匱乏是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的重要生態(tài)問(wèn)題，干旱在制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各類逆境因素中居第二位，僅次于病蟲(chóng)害，已成為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最大威脅之一。一般來(lái)說(shuō)，豌豆等豆類作物生產(chǎn)基本上依賴降雨，整個(gè)生育期中特別容易遭受干旱的影響。在世界范圍內(nèi)，干旱是限制豌豆等豆類作物產(chǎn)量的主要環(huán)境因素。研究發(fā)現(xiàn)植物在干旱條件下可通過(guò)調(diào)整自身形態(tài)、生理生化和分子水平上的代謝以適應(yīng)當(dāng)前生存環(huán)境。研究表明，豌豆遭受干旱脅迫時(shí)可顯著降低株高、葉面積、單株葉片數(shù)和單株花數(shù)，同時(shí)單株莢數(shù)、莢長(zhǎng)、百粒重等也顯著下降。潘多鋒等在苗期對(duì)52份箭箸豌豆種質(zhì)資源進(jìn)行反復(fù)干旱處理，結(jié)果顯示干旱脅迫降低其株高、地上部干鮮重、地下部干鮮重、根冠比以及根瘤數(shù)。馬丹發(fā)現(xiàn)，北方干旱區(qū)域豌豆苗期干旱脅迫降低其株高、分枝數(shù)，但是能促進(jìn)主根生長(zhǎng)以及側(cè)根增多。錄亞丹等采用盆栽方法于隴豌1號(hào)分枝期、孕蕾期、花莢期對(duì)其分別進(jìn)行干旱試驗(yàn)，表明干旱脅迫降低其干物質(zhì)累積量，顯著抑制根系生長(zhǎng)及根瘤形成，且花莢初期干旱脅迫對(duì)豌豆產(chǎn)量抑制作用最大。

植物應(yīng)對(duì)干旱脅迫的一種常見(jiàn)反應(yīng)機(jī)制是氣孔關(guān)閉。植物氣孔運(yùn)動(dòng)在保持水分穩(wěn)定和調(diào)節(jié)光合作用CO2吸收等方面具有重要作用。植物受到干旱脅迫時(shí)，氣孔開(kāi)度減小甚至完全關(guān)閉，氣孔阻力增大，減少水分流失的同時(shí)也限制CO2吸收，從而導(dǎo)致光合作用下降。研究發(fā)現(xiàn)，豌豆結(jié)莢期干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度降低、光合速率下降。隨著干旱程度加劇，豌豆葉片氣孔關(guān)閉、光合作用降低，種子結(jié)實(shí)和生長(zhǎng)隨之受到抑制。當(dāng)水分缺失時(shí)，豌豆葉片氣體交換參數(shù)顯著下降，光系統(tǒng)PSI和PSII光化學(xué)效率降低且其核心蛋白被分解，同時(shí)類囊體排列變得松散，嚴(yán)重干旱脅迫可導(dǎo)致LHCI和LHCII以及PSI和PSII的部分反應(yīng)中心蛋白減少，表明光合作用機(jī)制明顯紊亂。

豌豆水分缺失時(shí)，其滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)等發(fā)生改變以適應(yīng)干旱環(huán)境，保護(hù)植株正常生長(zhǎng)。隨著干旱脅迫發(fā)生，Y-氨基丁酸（GABA）、蛋白質(zhì)和碳水化合物含量顯著增加，從而通過(guò)維持細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)、緩解氧化脅迫、平衡碳氮（C：N）代謝、維持細(xì)胞代謝穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞膨脹來(lái)應(yīng)對(duì)干旱缺水對(duì)豌豆幼苗的生理影響，因此在豌豆萌發(fā)期應(yīng)避免嚴(yán)重干旱缺水和長(zhǎng)期干旱脅迫，以保證豌豆幼苗正常生長(zhǎng)和代謝。崔月發(fā)現(xiàn)，豌豆苗期與花期遭遇干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致丙二醛（MDA）含量上升，超氧化物歧化酶（SOD）活性下降，過(guò)氧化物酶（POD）活性提高，可溶性蛋白減少，葉片中脯氨酸和可溶性糖含量增加?？梢?jiàn)，植物在于旱脅迫下體內(nèi)會(huì)積累有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)來(lái)提高細(xì)胞液濃度、降低滲透勢(shì)，以提高細(xì)胞吸水或者保水能力，從而適應(yīng)干旱環(huán)境。

1.2鹽脅迫對(duì)豌豆的影響

鹽脅迫導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)育受到損傷，嚴(yán)重降低作物產(chǎn)量。鹽脅迫主要通過(guò)土壤中的鈉離子、氯離子等離子濃度升高引起滲透脅迫、離子脅迫與次生脅迫等。豌豆是一種較耐鹽的豆科植物，為有效應(yīng)對(duì)鹽脅迫，其體內(nèi)調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)控各類指標(biāo)來(lái)減輕鹽脅迫傷害。鹽脅迫下耐鹽豌豆品種的莖與根均保持較低的Na+水平以及較高的K+水平和K+/Na+比值，且O2與H2O2累積低于鹽敏感品種，同時(shí)耐鹽品種SOD、CAT、APX活性和脯氨酸含量及P5CSJ轉(zhuǎn)錄水平高于鹽敏感品種，由此可知豌豆的耐鹽性與維持K+、Na+穩(wěn)態(tài)及相關(guān)基因表達(dá)、促進(jìn)脯氨酸和抗氧化防御系統(tǒng)有關(guān)。Shaukat等通過(guò)馴化調(diào)節(jié)K+的吸收提高豌豆的耐鹽水平，并發(fā)現(xiàn)鹽脅迫有效促進(jìn)了葉片和根系中K+的累積，從而提高光合速率、氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量，讓植株保持更高的相對(duì)含水量，產(chǎn)生更多的干生物量。研究表明，脯氨酸、總可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的累積，能增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)能力，降低膜脂過(guò)氧化傷害，防止細(xì)胞內(nèi)水分過(guò)多散失，從而提高豌豆植株的耐鹽性。

豌豆的基因型、生長(zhǎng)階段、鹽濃度和鹽的性質(zhì)對(duì)其耐鹽性的影響存在差異。Khan等分別采用4個(gè)鹽濃度（0、8、12、16 dS/m）對(duì)8個(gè)栽培豌豆品種進(jìn)行處理，結(jié)果顯示，雖然不同鹽濃度對(duì)各基因型豌豆的發(fā)芽率、鮮干重降低率、幼苗活力指數(shù)等均有顯著影響，但在12、16 dS/m鹽脅迫下豌豆的根與胚珠受到損傷，在8 dS/m鹽水平下有兩種基因型豌豆（BD4175、BD4225）表現(xiàn)較好。亞秀秀等的研究結(jié)果表明，豌豆具有耐鹽性，但不同豌豆品種的耐鹽性不同，150 mmol/L混合鹽脅迫是豌豆萌發(fā)期耐鹽性鑒定的理想濃度，并指出萌發(fā)期是耐鹽豌豆種質(zhì)材料篩選的有效生理期。此外也有人發(fā)現(xiàn)豌豆種子萌發(fā)期和幼苗期是鹽脅迫極為敏感的階段，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)爛種、爛芽、死苗等現(xiàn)象。因此豌豆種子萌發(fā)期和幼苗生長(zhǎng)期是鑒定豌豆品種耐鹽性的關(guān)鍵時(shí)期。張鳳銀等以菜用豌豆為材料證實(shí)，堿性鹽（NaH-CO2）比中性鹽（NaCl）在種子萌發(fā)期抑制作用更加明顯，在土壤中積累后對(duì)豌豆栽培影響更顯著。這與于崧等發(fā)現(xiàn)的中性鹽與堿性鹽對(duì)蕓豆幼苗均有不同程度的抑制作用，但堿性鹽對(duì)其抑制作用更為顯著的結(jié)果一致。

1.3低溫脅迫對(duì)豌豆的影響

豌豆雖然具有較強(qiáng)的耐寒能力，但是低溫寒冷仍是限制其生長(zhǎng)發(fā)育、降低產(chǎn)量的重要因素之一。大量研究表明，低溫脅迫延緩種子發(fā)芽，降低發(fā)芽率，極易導(dǎo)致萌發(fā)失敗：也會(huì)造成根系生長(zhǎng)異常，減少對(duì)水分的吸收：更易引起葉片結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)受損，影響葉綠素的合成，降低總?cè)~綠素含量：同樣會(huì)導(dǎo)致雄性植株不育，從而引起結(jié)實(shí)率降低最終出現(xiàn)產(chǎn)量下降。Sincik等發(fā)現(xiàn)，10份參試豌豆種子在5-20℃下均可萌發(fā)出苗，且隨著溫度降低萌發(fā)延遲，10℃時(shí)萌發(fā)和出苗率最高，其次是20℃，但在5℃低溫時(shí)豌豆植株的頂端生長(zhǎng)、根系發(fā)育、產(chǎn)量和單株重明顯下降。低溫不僅對(duì)豌豆生理特性產(chǎn)生影響也會(huì)引起細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變。羅奔等利用“蘭箭1號(hào)”（冷敏感型）與“蘭箭3號(hào)”（冷耐受型）幼苗進(jìn)行10℃冷馴化研究，結(jié)果顯示，冷耐受型品種的葉綠素?zé)晒釬v/Fm、MDA、SOD、CAT指標(biāo)顯著高于冷敏感型品種，“蘭箭3號(hào)”在冷馴化中表現(xiàn)出較好的滲透調(diào)節(jié)能力，維持較高的抗氧化酶活性：陳旭微研究顯示，10℃低溫后，豌豆幼苗細(xì)胞抗氧化酶活性（除POD活性外）與可溶性糖含量均不同程度的上升，而且細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)生內(nèi)陷、外凸，呈波浪狀或出現(xiàn)質(zhì)壁分離，細(xì)胞內(nèi)小液泡數(shù)量明顯增多，多數(shù)質(zhì)體變形為啞鈴形、變形蟲(chóng)形、馬蹄形、鐮刀形等，而且線粒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)輕度空泡化。

科研人員為了更好地了解豌豆對(duì)低溫脅迫的分子響應(yīng)開(kāi)展了許多工作。崔悅通過(guò)轉(zhuǎn)錄組、代謝組聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，“蘭箭3號(hào)”箭箸豌豆通過(guò)提高糖類和氨基酸類物質(zhì)的代謝水平及相關(guān)基因的表達(dá)量從而提高其抗冷能力。Badowiec等利用長(zhǎng)、短期低溫脅迫與脅迫恢復(fù)對(duì)豌豆萌發(fā)期根系蛋白質(zhì)組進(jìn)行分析研究，結(jié)果表明受調(diào)控的蛋白大部分涉及代謝、逆境保護(hù)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)維持和激素合成，推測(cè)此類蛋白可能共同影響植株早期根系的生長(zhǎng)發(fā)育，且豌豆根系蛋白質(zhì)組模式的改變依賴于脅迫持續(xù)時(shí)間。豌豆細(xì)胞壁代謝對(duì)低溫響應(yīng)的研究表明，低溫誘導(dǎo)了含木糖、阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸殘基的聚合物變化，導(dǎo)致果膠甲基化程度增加，通過(guò)分析果膠在霜凍敏感基因型和耐霜凍基因型之間的差異表明果膠在抗凍機(jī)制中具有保護(hù)作用。由多種肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白參與調(diào)解（節(jié)）的動(dòng)態(tài)微絲骨架在植物生長(zhǎng)發(fā)育、耐低溫等逆境脅迫下發(fā)揮重要作用。張春等研究發(fā)現(xiàn)豌豆肌動(dòng)蛋白異型體PEAcll基因在對(duì)照溫度（25℃）和低溫（4℃）條件下表達(dá)模式差距較大，豌豆葉片經(jīng)過(guò)低溫處理后，PEAell基因表達(dá)量先增后降而后趨于穩(wěn)定，表明PEAcll基因可能通過(guò)表達(dá)量的變化參與豌豆幼苗低溫脅迫的生理生化過(guò)程。

2豌豆對(duì)非生物脅迫的代謝應(yīng)答

代謝過(guò)程的變化對(duì)植物非生物脅迫應(yīng)答具有重要作用。植物通過(guò)代謝應(yīng)答反應(yīng)產(chǎn)生各種代謝物來(lái)應(yīng)對(duì)非生物脅迫，以幫助自身應(yīng)對(duì)不斷變化的外界環(huán)境。植物應(yīng)激代謝產(chǎn)生的初級(jí)代謝產(chǎn)物如碳水化合物、有機(jī)酸、氨基酸等以及次級(jí)代謝物如酚類物質(zhì)、類黃酮等對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、逆境適應(yīng)和防御具有至關(guān)重要的作用。脯氨酸作為蛋白質(zhì)氨基酸中的一員，在植物初生代謝中具有重要作用。脯氨酸是一種多功能分子，在各種非生物脅迫下以高濃度積累，調(diào)節(jié)胞質(zhì)和液泡之間滲透勢(shì)的平衡，且能通過(guò)抗氧化酶系統(tǒng)的協(xié)同作用清除過(guò)量活性氧（ROS）以減輕氧化應(yīng)激的不良影響，并在脅迫解除后為植物生長(zhǎng)提供能量。

糖類不僅是植物的能量來(lái)源，而且對(duì)植物生長(zhǎng)具有重要的調(diào)控作用，此外還可以保護(hù)細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)，維持細(xì)胞的膨脹壓力。非生物脅迫觸發(fā)植物體內(nèi)可溶性糖和多元醇的積累，如蔗糖、甘露醇等。在應(yīng)激條件下，蔗糖作為一種滲透調(diào)節(jié)分子，可以防止植物脫水，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子和其他參與激素和防御信號(hào)傳導(dǎo)的基因表達(dá)。研究表明，在土壤干旱和復(fù)水條件下，豌豆芽部代謝物含量變化主要發(fā)生在氨基酸和一些可溶性碳水化合物的濃度方面，其中脯氨酸、y-氨基丁酸、羥脯氨酸、絲氨酸、肌醇和棉子糖在每次土壤干旱下均有積累且復(fù)水后減少，此外脯氨酸的積累似乎是豌豆對(duì)干旱記憶的重要組成部分。

植物激素是植物通過(guò)自身代謝合成并在低濃度下即可產(chǎn)生顯著生理效應(yīng)的小分子有機(jī)信號(hào)物質(zhì)，是植物適應(yīng)不同環(huán)境條件的重要因素之一。植物激素不僅在正常情況下保持植物的生長(zhǎng)發(fā)育，而且還參與響應(yīng)各種逆境脅迫的應(yīng)答。在脅迫相關(guān)的九大類植物激素中，ABA是主要的抗性調(diào)節(jié)因子之一。在逆境脅迫下，植物大量合成ABA，抑制氣孔開(kāi)放，促進(jìn)水分吸收，減少水分運(yùn)輸途徑，達(dá)到水分管理的目的，從而抵御外界環(huán)境的脅迫。除此之外，ABA還作為信號(hào)分子參與抗逆性調(diào)節(jié)，如冷響應(yīng)的CBF調(diào)節(jié)、耐鹽基因的表達(dá)等。ABA在植物生長(zhǎng)發(fā)育和抵抗逆境脅迫中發(fā)揮的重要作用已在多種作物中被證實(shí)。Huang等于授粉前對(duì)4個(gè)豌豆品種分別進(jìn)行不同時(shí)間的高溫處理（38℃），結(jié)果表明，在熱應(yīng)激下，ABA大量積累，處理3h后ABA開(kāi)始迅速響應(yīng)，且耐熱品種ABA合成和轉(zhuǎn)化率高于熱敏感品種，由此可見(jiàn)ABA響應(yīng)差異與豌豆的耐熱性有關(guān)。研究表明，干旱脅迫下ABA處理的鴿豌豆中黃酮類化合物含量大量積累，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)其生物合成途徑發(fā)生了顯著變化并篩選出多個(gè)可能參與類黃酮積累的MYB和bHLH轉(zhuǎn)錄因子，而這些基因均受ABA調(diào)控，這為ABA調(diào)節(jié)次生代謝從而影響植物的抗旱性提供了依據(jù)。

與脅迫相關(guān)的植物激素如水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）、油菜索內(nèi)酯（BR）、生長(zhǎng)素（AUX）、赤霉素（GA）等在眾多文獻(xiàn)中均已有報(bào)道，同時(shí)也證實(shí)它們?cè)谧魑飳?duì)非生物脅迫的應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。此外，其他幾種已知的植物激素也引起了研究人員的注意，其中褪黑素作為具有多種生理作用的植物激素，其潛在作用最近才被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已證明其對(duì)各種作物的抗逆性有積極作用。由此可知，植物激素可以改善作物在非生物脅迫下的生產(chǎn)潛力，通過(guò)它們調(diào)節(jié)作物的應(yīng)激代謝是一種非常有利的作物保護(hù)策略。值得關(guān)注的是豌豆在此方面開(kāi)展的研究工作相較于其他作物還較少，并不廣泛。

3提高豌豆非生物脅迫抗逆性的途徑

3.1改進(jìn)耕作與栽培調(diào)控技術(shù)

為抵御干旱、低溫等非生物脅迫的威脅，保證豌豆產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀的穩(wěn)定性，研究?jī)?yōu)化栽培調(diào)控技術(shù)是豌豆生產(chǎn)節(jié)本增效的重要措施之一。在應(yīng)對(duì)干旱脅迫時(shí)，除發(fā)展節(jié)水灌溉、節(jié)水栽培外，早期研究人員提出的“早、深、肥”促根抗旱栽培三字作業(yè)法建立了以促根為中心的適時(shí)早播、適當(dāng)深播和增施磷肥這樣一種栽培方法，通過(guò)協(xié)調(diào)根土關(guān)系，促進(jìn)根系發(fā)育，使豌豆產(chǎn)量顯著提高，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。有研究指出，應(yīng)對(duì)低溫脅迫時(shí)，可通過(guò)篩選生育期適宜的品種進(jìn)行適時(shí)播種：提高播種質(zhì)量，即播種環(huán)節(jié)精細(xì)，播種深度一致，覆土嚴(yán)密，加快種子萌發(fā)出苗，確保一播全苗：必要時(shí)可采取催芽種植方式等栽培技術(shù)以抵抗低溫脅迫。此外北方越冬豌豆可進(jìn)行覆膜種植，待天氣回暖及時(shí)揭膜，以保障順利越冬。

3.2施用外源調(diào)控物質(zhì)

外源植物激素通過(guò)影響內(nèi)源激素的動(dòng)態(tài)平衡、光合生理特性等可以有效改善作物的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而提高其抗逆性。施用外源植物激素如脫落酸、水楊酸、褪黑素等能夠提高作物抗氧化酶活性，增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與抗逆蛋白含量，減少蒸騰作用等，從而增強(qiáng)作物對(duì)逆境的耐受性。脫落酸（ABA）是植物體內(nèi)參與脅迫響應(yīng)的一種重要激素，外源ABA及其合成類似物是調(diào)控作物抗逆耐受性的一種潛在途徑，在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，豌豆幼苗噴施ABA刺激了光系統(tǒng)I周圍的循環(huán)電子流，降低其光合CO2的同化量，提高光合作用的耐熱性。鴿豌豆通過(guò)褪黑素預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)對(duì)鹽、干旱和高溫脅迫的抗性顯著增強(qiáng)，表明褪黑素通過(guò)介導(dǎo)類黃酮生物合成增強(qiáng)植株對(duì)多種脅迫的耐受性。此外，外源褪黑素可以通過(guò)增強(qiáng)抗氧化能力和調(diào)節(jié)滲透活性、養(yǎng)分吸收和多胺生物合成來(lái)減輕鹽害，這在開(kāi)心蓮幼苗噴施外源褪黑素研究中得以驗(yàn)證。

3.3選育強(qiáng)耐逆性豌豆品種

由于遺傳或長(zhǎng)期自然選擇，作物面臨干旱、低溫、鹽堿等不良環(huán)境脅迫時(shí)，不同品種對(duì)逆境脅迫的敏感程度不同，因此可以通過(guò)自然與人工雙重選擇篩選出適應(yīng)逆境種植的優(yōu)質(zhì)品種。定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院以抗旱耐瘠、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)為育種目標(biāo)，通過(guò)常規(guī)雜交與人工選擇相結(jié)合的方法先后選育出適應(yīng)干旱半干旱地區(qū)種植的豌豆新品種定豌9號(hào)和定豌10號(hào)。亞秀秀等對(duì)32份豌豆種質(zhì)資源進(jìn)行了耐鹽性評(píng)價(jià)，其中法國(guó)618、TW201619、TW201630、QW28等8個(gè)豌豆品種（系）表現(xiàn)為高耐鹽，可作為優(yōu)異耐鹽育種資源或者示范推廣品種加以利用?？傮w而言，我國(guó)豌豆種質(zhì)資源薄弱，缺乏高抗性種質(zhì)資源，需要加強(qiáng)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有種質(zhì)資源的挖掘創(chuàng)新，豐富育種資源，選育出生產(chǎn)需要的豌豆品種。

3.4加強(qiáng)抗逆基因的挖掘

近年來(lái)，隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)現(xiàn)代分子育種手段對(duì)種質(zhì)資源中的優(yōu)良基因進(jìn)行深入挖掘和充分利用，這對(duì)種質(zhì)資源創(chuàng)新和新品種選育具有重要意義。武曉亮等在煙草中過(guò)表達(dá)花生ABA途徑抗逆基因AhLOS5發(fā)現(xiàn)其植株內(nèi)源ABA含量顯著升高，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量也高，膜脂完整性好，抗氧化酶活性及抗氧化物質(zhì)含量明顯升高，轉(zhuǎn)基因株系的耐鹽性明顯提高。研究表明，CBF基因在響應(yīng)低溫與干旱脅迫時(shí)起關(guān)鍵作用，在樺木中過(guò)表達(dá)CBF基因顯著提高其耐寒性；過(guò)表達(dá)擬南芥CBF，基因可以提高柑橘、紫花苜蓿、木薯等作物對(duì)干旱和鹽脅迫的耐受性；GpZF基因可能通過(guò)調(diào)節(jié)應(yīng)答逆境相關(guān)基因來(lái)提高耐旱能力，過(guò)表達(dá)GpZF基因顯著提高豌豆干旱脅迫的耐受力。由此可知，抗逆性基因的挖掘與利用為培育強(qiáng)抗逆性作物優(yōu)良品種提供了良好的理論基礎(chǔ)。

4展望

隨著全球氣候復(fù)雜性變化的加劇，低溫、干旱、鹽堿等非生物脅迫對(duì)豌豆生產(chǎn)的影響在未來(lái)或許更加廣泛，因此了解豌豆對(duì)多種非生物脅迫的響應(yīng)機(jī)理，有助于加快豌豆抗逆性機(jī)理研究及優(yōu)良新品種培育的步伐。本文綜述了干旱、鹽堿、低溫三種非生物脅迫對(duì)豌豆的影響，概述了逆境下豌豆的應(yīng)激代謝反應(yīng)及提高應(yīng)對(duì)非生物脅迫的措施。綜上所述，雖然學(xué)者們對(duì)豌豆在非生物脅迫下的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、抗逆性基因挖掘等方面進(jìn)行了一些探索，但是未來(lái)還需要加強(qiáng)以下幾方面研究：

一是加強(qiáng)多逆境互作研究。目前豌豆非生物抗逆性研究多數(shù)是在單一逆境下開(kāi)展，而自然環(huán)境是變化多端的，往往伴隨著多種逆境共同作用，這在一定程度上限制了豌豆抗逆性信息表達(dá)的精確性，因此在今后工作開(kāi)展中應(yīng)注重多種逆境的相互作用，更加完整與深入地研究抗逆響應(yīng)機(jī)理。

二是加強(qiáng)豌豆表觀遺傳學(xué)研究。表觀遺傳學(xué)變異雖然不涉及基因組序列的變化，但環(huán)境變化導(dǎo)致的表觀遺傳修飾會(huì)通過(guò)調(diào)控基因的表達(dá)來(lái)影響作物性狀，且這種表觀遺傳修飾具有更強(qiáng)的遺傳潛力，對(duì)子代環(huán)境適應(yīng)能力具有重要作用。因此，加強(qiáng)優(yōu)異表觀修飾變異在育種中的應(yīng)用非常必要。開(kāi)拓表觀等位變異的挖掘和調(diào)控機(jī)理解析，篩選優(yōu)異的表觀等位變異，開(kāi)發(fā)高效、精準(zhǔn)、定向的表觀遺傳育種新技術(shù)等也是提高豌豆育種的措施之一。

三是加強(qiáng)豌豆耐逆功能基因的挖掘與利用。近年來(lái)，其他作物抗逆性基因的挖掘與利用已積累了大量研究成果，但是豌豆中還相對(duì)較少。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)、基因工程技術(shù)等快速發(fā)展，今后應(yīng)結(jié)合多種組學(xué)方法、QTL定位技術(shù)、基因工程技術(shù)等生物分子技術(shù)開(kāi)展豌豆抗逆相關(guān)基因的挖掘，明確其功能與表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并運(yùn)用到豌豆育種實(shí)踐中，創(chuàng)制出抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良豌豆種質(zhì)資源，以育出適宜生產(chǎn)需要的新品種。