植物盐胁迫非生物胁迫
植物对盐胁迫的生理学和分子生物学响应研究
植物对盐胁迫的生理学和分子生物学响应研究盐胁迫是指土壤中含有的过量的盐分对植物生长和发展产生的不利影响。
由于气候变化和人类活动等各种原因，全球越来越多的土地受到盐渍化影响，这给植物生长带来了巨大挑战。
为了研究植物对盐胁迫的生理学和分子生物学响应，科学家们进行了大量的研究。
生理学响应植物在受到盐胁迫时，会出现一系列生理学变化，这些变化旨在调节植物的水分和离子平衡。
植物的根部会通过调节渗透调节压力来调节细胞的水分，但这也会造成渗透压的上升，导致植物难以摄取水分和营养物质。
为了应对这种情况，植物会逐渐改变根系的形态结构，增大根系表面积和根毛数量，从而增强吸收的能力。
此外，植物还会通过调节离子纳运量来实现离子平衡。
盐胁迫会导致土壤中的钠离子进入植物并取代钾离子、钙离子和镁离子，使植物器官的渗透调节压水平上升，导致水分流动减缓。
因此，植物必须调节离子纳运量，以维持离子的平衡。
这部分研究表明，一些植物会产生盐排泄物和胞质钠离子调节蛋白（SOS）途径，来帮助它们排出多余的钠离子，同时增加钾、钙和镁等阳离子的吸收。
分子生物学响应除了生理学响应外，植物还会通过基因表达来应对盐胁迫。
由于盐胁迫会导致植物细胞内的离子水平失衡，因此植物会启动一系列与离子平衡相关的基因转录和调控。
这部分研究表明，钠钾转运体、SOS途径和钾通道等基因是植物应对盐胁迫的核心。
研究表明，这些基因的表达水平受到许多调控因子的影响。
例如，许多转录因子和非编码RNA被发现在植物对盐胁迫的生物响应中起着关键作用。
其中包括：抗氧化反应、脱水诱导因子（DREB）和乙烯反应途径等。
这些因子通过调节与离子平衡相关的基因表达来维持植物生长和发展的正常状态。
未来展望现在，研究人员越来越关注植物对盐胁迫的生理学和分子生物学响应。
未来的研究可能会导致对抗盐渍化的新策略和技术，例如：转录因子的筛选和定向培育抗盐胁迫的新物种。
其次，将进一步掌握植物对盐胁迫的分子机制，建立正反馈机制，从而实现更好的调控效果。
MAPK信号通路调控植物响应非生物胁迫的研究进展
MAPK信号通路调控植物响应非生物胁迫的研究进展作者：刘晨曹小汉殷丹丹杨婧张宁宁任莉萍来源：《安徽农业科学》2022年第18期摘要丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联信号通路是真核生物中广泛存在的信号转导途径。
非生物胁迫是植物面临的首要挑战，随着极端气候的频发和环境污染问题的加剧，开展植物MAPK级联信号通路在非生物胁迫下的机理研究迫在眉睫。
对近年模式植物拟南芥，主要农作物水稻、玉米和小麦等，以及重要园艺作物中MAPK信号通路响应干旱、盐胁迫、极端温度及营养匮乏等方面的研究进行了总结归纳，并对其进一步的研究工作进行了展望。
结果表明，MAPK作用于植物响应非生物胁迫信号转导，并在植物抗逆过程中扮演重要角色。
研究MAPK作用机制将对阐明植物抗逆分子网络，培育抗性品种和提高作物产量等方面具有重要意义。
关键词植物;非生物胁迫;MAPK;信号通路中图分类号 Q945.78 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2022）18-0009-08doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.18.003开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Research Progress of MAPK Signaling Pathway in Regulating Plants Response to Abiotic Stress LIU Chen1， CAO Xiao-han2， YIN Dan-dan2 et al（1.Nanjing Institute of Agricultural Sciences， Nanjing， Jiangsu 210046; 2. Biology and Food Engineering School， Fuyang Normal University， Fuyang， Anhui 236037）Abstract Mitogen-activated protein kinase （MAPK） cascade signaling pathway is a widespread signal transduction pathway in eukaryotes. Abiotic stress is the primary challenge of plants. With the frequent occurrence of extreme climate and the aggravation of environmental pollution， it is extremely urgent to study the mechanism of MAPK cascade signaling pathway in plants under abiotic stress. In this paper， the response of MAPK signaling pathway to drought， salt stress， extreme temperature and nutrient deficiency in model plant arabidopsis， major crops （rice， maize and wheat） and important horticultural crops in recent years were summarized. The future researches of MAPK signaling pathway were prospected. The results show that MAPK signal transduction plays an important role in plant response and resistance to abiotic stress. The studies of the mechanism of MAPK will be of great significance to elucidate the molecular network of plant stress resistance， cultivate resistant varieties and improve crop yield.Key words Plants;Abiotic stress;MAPK;Signaling pathway相對于动物而言，植物在整个生命过程中通常都是无法移动的[1]。
植物的胁迫应答和逆境适应性
抗氧化系统的调节：植物通过 调节抗氧化系统的活性，来适 应逆境环境，提高生存能力。
抗氧化系统的研究：研究抗 氧化系统的保护作用，有助 于了解植物逆境适应性的生 理机制，为农业生产和生态
保护提供科学依据。
植物逆境适应 性的分子机制
转录因子的调控作用
转录因子是调控 基因表达的关键 因子
转录因子通过结 合DNA调控基因 的转录
水分代谢的调节
植物在逆境条件下，通过调节水分代谢来适应环境变化 植物通过调节细胞内的水分含量，维持细胞的正常生理功能 植物通过调节水分的吸收和运输，保证水分的供应和分配 植物通过调节水分的利用和回收，提高水分的利用率和抗旱能力
营养物质的吸收与利用
植物在逆境条件下，会通过调 节营养物质的吸收和利用来适 应环境变化。
植物胁迫应答和逆 境适应性在生态工 程建设中的应用
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植物会优先吸收有利于逆境适 应的营养物质，如氮、磷、钾 等。
植物在逆境条件下，会通过改 变营养物质的运输和分配方式 来提高逆境适应性。
植物在逆境条件下，会通过调 节营养物质的代谢方式来适应 环境变化。
植物激素的调节作用
植物激素：生长 素、细胞分裂素、 赤霉素、乙烯等
调节作用：促进 植物生长、分化、 发育和逆境适应
用前景
抗逆作物的培育与改良
抗逆作物的定 义：具有较强 抗逆性的作物
品种
抗逆作物的培 育方法：选择 抗逆性强的品 种进行杂交和
选育
抗逆作物的改 良方法：利用 基因工程技术 对作物进行抗
逆性改良
抗逆作物的应 用前景：提高 作物产量和品 质，减少农药 和化肥的使用， 保护环境和生
态平衡
农业生产的可持续性发展
植物生理抗性笔记摘抄(3篇)
第1篇一、引言植物生理抗性是指植物在受到各种生物和非生物胁迫时，通过一系列生理生化反应，维持自身的生长发育和生命活动的能力。
植物生理抗性是植物适应环境、生存和繁衍的重要机制。
本文将对植物生理抗性的相关内容进行摘抄和总结。
二、生物胁迫与植物生理抗性1. 植物病害植物病害是由病原微生物引起的，如真菌、细菌、病毒等。
植物在病害胁迫下，会产生一系列生理生化反应，以抵抗病原物的侵害。
（1）激素调节：植物在病害胁迫下，会激活一系列激素信号途径，如水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）等，以增强植物的抗病性。
（2）抗性蛋白表达：植物在病害胁迫下，会合成和积累多种抗性蛋白，如抗病蛋白、病程相关蛋白（PR）等，以抵御病原物的侵害。
2. 植物虫害植物虫害是指昆虫等害虫对植物的侵害。
植物在虫害胁迫下，也会产生一系列生理生化反应，以抵御害虫的侵害。
（1）激素调节：植物在虫害胁迫下，会激活激素信号途径，如水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）等，以增强植物的抗虫性。
（2）抗性蛋白表达：植物在虫害胁迫下，会合成和积累多种抗性蛋白，如抗虫蛋白、病程相关蛋白（PR）等，以抵御害虫的侵害。
三、非生物胁迫与植物生理抗性1. 温度胁迫植物在温度胁迫下，如高温或低温，会产生一系列生理生化反应，以维持自身的生命活动。
（1）热激蛋白（HSPs）表达：植物在高温胁迫下，会合成和积累热激蛋白，以保护细胞结构和功能。
（2）抗氧化酶活性：植物在高温胁迫下，会提高抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等，以清除活性氧（ROS）。
2. 盐胁迫植物在盐胁迫下，如高盐或低盐，会产生一系列生理生化反应，以维持自身的生命活动。
（1）渗透调节物质积累：植物在盐胁迫下，会积累渗透调节物质，如脯氨酸、甜菜碱等，以调节细胞渗透压。
（2）抗氧化酶活性：植物在盐胁迫下，会提高抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等，以清除活性氧（ROS）。
植物耐盐相关的生理生化机制
141植物耐盐相关的生理生化机制屈芳芳（辽宁师范大学 生命科学学院，辽宁 大连 116081）摘 要：在非生物胁迫中，高盐胁迫是最严重的环境胁迫之一。
高盐对植物生长的不利影响主要由于特定的离子毒害、升高的渗透压或盐碱度的增加造成的，这些变化会影响植物对水的利用以及植物的新陈代谢途径。
为了提高生存能力,植物自身形成了一套适应高盐环境的生理生化机制，主要有离子的运输以及区域化、渗透调节以及抗氧化防御机制。
关键词：盐胁迫；离子；渗透调节；抗氧化中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2015)-12-0141-2盐胁迫涉及各种生理变化和代谢过程，由于植物对盐分的敏感度和耐受程度不同最终会减少农作物产量。
盐胁迫主要是盐离子导致的，由于浓度较高，除了产生离子的直接伤害外，还会产生次生伤害，即由渗透胁迫产生的伤害。
本文主要对植物耐盐相关的主要生理生化机制进行阐述。
1 离子稳态与耐盐性离子的吸收和区域化作用对维持植物在盐胁迫环境下的正常生长十分重要。
一旦钠离子从外界进入细胞中，为了适应盐分的两种胁迫——离子胁迫和渗透胁迫，避免钠离子在细胞中积累，植物采取以下措施：1、通过液泡膜上的V-H +-ATPase 和H +-PPase 将Na +区域到液泡中；2、通过质膜的H +-ATPase 及SOS1等把Na +排除到细胞外。
1994年，DE MELO 等观察盐胁迫下豇豆（Vigna unguiculata）幼苗下胚轴的发育，发现液泡膜上的V-H +-ATPase 与H +-PPase 表达活性不同，在V-H +-ATPase 活性增加的同时H +-PPase 的活性却受到抑制，然而，相同情况下在盐生植物碱蓬（Suaeda glauca Bunge）中的V-H +-ATPase 上调过程中H +-PPase 却起辅助作用，这就证明液泡膜上的两种质子泵存在相互的作用，并且受盐胁迫诱导。
Dietz 等总结了在胁迫压力下V-H +-ATPase 的作用，认为正常情况下的植物中V-H +-ATPase 必不可少，在胁迫作用下植物细胞的存活很大程度上依赖V-H +-ATPase 的活性。
根际促生菌在植物盐胁迫方面的应用研究
影响作物产量和生物量ꎮ 有研究表明ꎬ 盐度可导致种
收稿日期: ２０２３－０８－０３
基金项目: 黑龙江省教育厅基本科研业务费基础研究项目 ( 项目编号: ２０２０－ＫＹＹＷＦ－０２３３) ꎻ 黑龙江省教育厅基本科研业务费基础研究项
目 ( 项目编号: ２０１９－ＫＹＹＷＦ－１４０３)
作者简介: 吴玉德 (１９７５－) ꎬ 男ꎬ 硕士ꎬ 副教授ꎮ 研究方向: 生物学ꎻ 通讯作者邹玉ꎬ 女ꎬ 硕士ꎬ 助理实验师ꎮ 研究方向: 生物学ꎮ
豆类作物 的 盐 度 可 能 使 作 物 产 量 降 低 １２％ ~ １００％ꎮ
Ｆａｒａｖａｎｉ 等
[２０]
研究了黑孜然的耐盐性及其对种子萌发
和产量的影响ꎬ 虽然精油的百分比没有受到影响ꎬ 但
盐度水平从 ０ ３ｄＳｍ 增加到 ３９ｄＳｍ ꎬ 降低了平
－１
－１
均种子产量和生物产量ꎮ 同样ꎬ 不同盐度对具有重要
２０１８ 年全球农业生产力指数所强调ꎬ 目前的农业生产
１ 概念及特性
力以供养不断增长的人口一直是一个 严 峻 问 题ꎮ 如
增长率不足以满足 ２０５０ 年预计的 １００ 亿人口的粮食
需求 [１] ꎻ 报告还指出ꎬ 在这种情况下ꎬ 全球农业生产
产量ꎬ 增强不同植物的耐盐性ꎮ
植物根际促生菌能促进植物生长并且能够定殖在
＋
＋
迫下的激素平衡和光合作用[３０] ꎬ 根瘤菌 (Ｋｏｃｕｒｉａ ｒｈｉｚｏ￣
ｐｈｉｌａ) 可 提 高 玉 米 ＩＡＡ 和 ＡＢＡ 活 性ꎻ 耐 盐 基 因
ＺｍＮＨＸ１、 ＺｍＮＨＸ２、 ＺｍＮＨＸ３、 ＺｍＷＲＫＹ５８ 和 Ｚｍ￣
ＤＲＥＢ２Ａ 表达上调ꎻ Ｋ / Ｎａ 比值的升高ꎬ 所以 ＰＧＰＲ
拟南芥在盐浓度下的影响啊
目前。
水资源短缺以及土壤沙化、盐溃化已成为全球性问题。
据统计。
我国现有耕地中．至少有800万hm2的土地于不当的灌溉和施肥，导致土壤中盐分积累，影响了作物的产量。
长期以来，人们一直想通过揭示非生物胁迫的伤害机理，寻找提高植物抗胁追能力的途径。
大量研究表明．植物对盐胁迫环境的应答反应涉及了多种基因和复杂的信号途径。
盐分水分胁迫对植物最普遍和最显著的效应是抑制生长网。
在过去的10多年中。
以模式植物拟南芥为试验材料。
已经在揭示植物生长发育和抗生物、非生物胁迫的遗传机制方面取得了重大突破。
该研究利用拟南芥野生型(Columbia)作为试验材料，通过对不同浓度的培养基上拟南芥萌发的研究，研究高盐和低钾对拟南芥萌发的影响，旨在获得胁迫因子处理拟南芥的最佳浓度及其萌发的临界浓度，以期为进一步采用拟南芥基因缺失突变体为材料，用反向遗传学的方法深入研究参与植物盐胁迫反应的基因的功能及作用机制奠定基础。
盐胁迫是我们面临的一种严重的非生物胁迫。
盐胁迫引起的离子毒害、渗透胁迫和营养亏缺，可能使植物产生不同程度的代谢失调，引起植物体内一系列的生理生化及分子水平的相应变化，导致光合能力降低，植物的生长减缓，加速了植物的衰老过程。
目前在生理水平的证据大多来自盐胁迫条件下植物叶片中钾钠离子的含量变化、脯氨酸含量变化、可溶性糖含量、甚至植株的整体生长态势等等。
对根系的研究多仅限于根伸长生长在盐胁迫条件下的变化、侧根的形成等。
根毛作为由根表皮细胞特化而来的一类组织，其发育受到很多环境因子的影响，其对环境因素的敏感性要强于根的生长和分叉。
根毛是植物较早接受盐旱信号的组织之一，但有关根毛生长发育对盐旱胁迫的响应，以及在信号的识别和传导过程中的作用的研究报道不多。
本文以模式植物拟南芥(生态型Col-0)为材料，在生理水平较为系统的研究了盐胁迫与根毛生长发育的关系。
比较了高盐与低盐胁迫对根毛发育的变化，分析了根毛与植株整体对盐胁迫的响应关系，并就盐敏感型突变体(sos)的根毛在盐胁迫下的响应机制作了较为系统的探讨，利用半定量RT-PCR技术初步检测了与根毛发育过程相关的多个基因在盐胁迫条件下的表达情况。
盐胁迫对植物的影响
盐胁迫对植物的影响植物的抗盐性：我国长江以北以及沿海许多地区，土壤中盐碱含量往往过高，对植物造成危害。
这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害，植物对盐害的适应能力叫抗盐性。
根据许多研究报道，土壤含盐量超过0.2%～0.25％时就会造成危害。
钠盐是形成盐分过多的主要盐类，习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土，但二者同时存在，不能绝对划分，实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。
世界上盐碱土面积很大，估计占灌溉农田的1／3，约4×107ha，而且随着灌溉农业的发展，盐碱面积将继续扩大。
我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北和海滨地区，盐碱土总面积约2～7×107ha，而且这些地区都属平原，盐地土层深厚，如能改良盐碱危害，发展农业的潜力很大，特别应值得重视。
土壤盐分过多对植物的危害：1.生理干旱：土壤中可溶性盐类过多，由于渗透势增高而使土壤水势降低，根据水从高水势向低水势流动的原理，根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水，所以土壤盐分愈多根吸水愈困难，甚至植株体内水分有外渗的危险。
因而盐害的通常表现实际上是旱害，尤其在大气相对湿度低的情况下，随蒸腾作用加强，盐害更为严重，一般作物在湿季耐盐性增强。
2.离子的毒害作用：在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因，不完全是生理干旱或吸水困难，而是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，产生了类似单盐毒害的作用。
3.破坏正常代谢：盐分过多对光合作用、呼吸作用和蛋白质代谢影响很大。
盐分过多会抑制叶绿素生物合成和各种酶的产生，尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。
盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP 羧化酶活性降低，使光呼吸加强。
生长在盐分过多的土壤中的作物（棉花、蚕豆、番茄等），其净光合速率一般低于淡土的植物，不过盐分过多对光合作用的影响是初期明显降低，而后又逐渐恢复，这似乎是一种适应性变化。
盐分过多对呼吸的影响，多数情况下表现为呼吸作用降低，也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应，如小麦的根。