赖草属植物的抗逆性研究进展与应用前景

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植物抗逆性的研究进展

植物抗逆性的研究进展

植物抗逆性的研究进展植物作为生物界中的一类生物体,同样面临着各种环境压力和逆境条件。

为了适应不断变化的外部环境,并保证自身生长和繁殖的正常进行,植物进化出了一系列的抗逆性机制。

在过去的几十年中,对于植物抗逆性的研究已经取得了许多重要的进展。

本文将以植物逆境响应的分子机制、次级信号传导途径以及基因工程育种等方面进行探讨。

一、植物逆境响应的分子机制对于植物来说,逆境的发生往往会导致一系列的生理和生化改变,激活一些特定的逆境响应基因。

这些逆境响应基因的调控网络是植物抗逆性的核心。

经过近年的研究,科学家们已经发现了一些关键的抗逆性基因,如DREB、MYB、NAC和WRKY等。

这些基因能够调控植物的各种逆境响应,包括抗寒、耐旱、耐盐等。

此外,植物还通过调节激素合成和信号转导通路来适应逆境。

植物激素如乙烯、脱落酸、脱落酸等在逆境响应中扮演着重要的角色。

二、次级信号传导途径的研究在植物抗逆性的调控过程中,次级信号传导途径起着不可或缺的作用。

通过植物细胞的膜蛋白和信号分子的相互作用,次级信号传导途径能够调节植物对逆境胁迫的应答反应。

其中,Ca2+、ROS、激素和脱落酸等次级信号分子被广泛研究并证实在植物抗逆性中具有重要的功能。

此外,磷脂信号途径、MAPK信号途径和激酶信号途径等也被认为是调节植物抗逆性的关键因素。

三、基因工程育种的发展近年来,基因工程育种技术的快速发展为植物抗逆性研究提供了新的思路和方法。

通过转基因技术,科学家们可以向植物中引入一些外源性基因,以增强植物的抗逆性。

比如,通过转导逆境响应基因DREB1A,可以显著提高植物的抗寒性。

此外,利用基因编辑技术如CRISPR/Cas9等,科学家们还可以精确地修饰植物基因组,以产生更加抗逆性的新品种。

结论总的来说,植物抗逆性的研究取得了许多重要的进展。

深入了解植物抗逆性的分子机制、次级信号传导途径以及基因工程育种等方面,将有助于我们更好地理解植物逆境响应的机理,为培育抗逆性好的新品种提供理论基础和实践指导。

植物学专业毕业论文选题参考植物抗逆性研究与应用

植物学专业毕业论文选题参考植物抗逆性研究与应用

植物学专业毕业论文选题参考植物抗逆性研究与应用植物学专业毕业论文选题参考:植物抗逆性研究与应用植物抗逆性是指植物在面对各种环境胁迫时所表现出的适应和抵抗能力。

植物抗逆性研究与应用是植物学领域中一个重要的研究方向。

本文将介绍植物抗逆性的概念、研究方法以及其在农业、环境保护等领域的应用。

一、概述植物抗逆性植物作为静止生物,在其生长发育过程中会面临各种环境胁迫,如高温、低温、干旱、盐碱等。

植物通过一系列的适应和抵抗机制来应对这些胁迫,保证自身的生存和繁衍。

植物抗逆性是研究植物对环境胁迫的应对能力的一个重要指标。

二、研究方法1. 分子生物学方法分子生物学方法是研究植物抗逆性的关键手段之一。

通过基因克隆、基因表达分析、基因组学研究等方法,可以探究植物在受胁迫时产生的相关基因和蛋白质的表达变化,进而了解植物抗逆性的分子机制。

2. 生理学方法生理学方法是研究植物对环境胁迫的生理反应的重要工具。

通过测定植物的生理指标,如叶绿素含量、脯氨酸积累量、超氧化物歧化酶活性等,可以评价植物抗逆性的水平。

3. 遗传学方法遗传学方法是研究植物抗逆性的重要途径之一。

通过杂交育种、遗传分析等方法,可以筛选出具有优良抗逆性的植株,并利用遗传方法揭示其抗逆性的遗传基础。

三、植物抗逆性的应用1. 农业领域植物抗逆性的研究在农业生产中有重要意义。

通过培育具有较强抗逆性的作物品种,可以提高作物的耐受性,减少环境胁迫对农作物产量和品质的影响。

同时,研究植物抗逆性的分子机制,为转基因技术在农业生产中的应用提供理论基础。

2. 环境保护领域植物抗逆性的研究对于环境保护具有重要意义。

通过研究植物在污染环境中的抗逆性,可以筛选出适应恶劣环境的植物物种,用于修复受到污染的土壤和水体。

此外,植物抗逆性的研究也可为环境污染的监测和评估提供参考依据。

四、结论植物抗逆性是植物学领域中重要的研究方向。

通过研究植物抗逆性的分子机制和生理反应,可以揭示植物在受到环境胁迫时的应对方式。

植物抗逆性研究的现状与前景

植物抗逆性研究的现状与前景

植物抗逆性研究的现状与前景植物作为生物界的基础,承担着维持生态平衡和人类生存需求的重要任务。

然而,由于环境的变迁和人为活动的影响,植物面临着各种各样的逆境胁迫。

为了解决这一问题,植物抗逆性研究成为了当前农业和生物科学领域的热门课题。

本文将对植物抗逆性研究的现状和前景进行探讨。

一、植物抗逆性的定义和意义植物抗逆性是指植物在逆境胁迫下保持正常生长和发育的能力。

逆境胁迫包括但不限于高温、低温、干旱、盐碱、重金属污染等。

植物抗逆性的提高对于维持农作物产量、改善土壤质量、保护生态环境具有重要意义。

二、植物抗逆性研究的现状1. 生理和分子机制的研究植物抗逆性研究的第一步是了解逆境胁迫对植物生理和分子机制的影响。

通过对植物抗氧化系统、渗透调节机制、光合作用等关键生理过程的研究,可以深入了解植物在逆境下的应对策略。

此外,分子生物学和基因组学的发展使得人们能够研究逆境胁迫下植物的基因表达调控网络,识别调控抗逆性的关键基因。

2. 抗逆性的遗传改良植物抗逆性的提高既可以通过传统育种方法来实现,也可以借助基因工程技术。

选育适应特定逆境条件的杂交品种和转基因植物是当前主要的研究方向之一。

通过对植物基因组的深入了解,可精确识别和改良调控抗逆性的关键基因,进一步提高植物的逆境适应性。

三、植物抗逆性研究的前景1. 利用基因组学和遗传学技术随着基因组学和遗传学技术的不断进步,研究人员能够更加准确地研究植物抗逆性相关基因和调控网络,从而实现对抗逆性的精确改良。

这为研究植物抗逆性提供了更加广阔的空间和机会。

2. 探索新的抗逆机制和途径尽管植物的抗逆性已经被广泛研究,但我们对植物抗逆机制和途径的理解仍然不够完善。

未来的研究应该进一步探索新的抗逆机制和途径,以便更好地应对复杂多变的逆境胁迫。

3. 跨学科合作植物抗逆性研究跨越了植物学、生物化学、分子生物学、基因工程等多个学科领域。

未来的研究应该加强不同学科间的合作,利用各自的优势来推动植物抗逆性研究的发展。

植物抗逆性研究及应用前景展望

植物抗逆性研究及应用前景展望

植物抗逆性研究及应用前景展望随着环境变化的加剧和全球气候变暖的影响,植物面临着越来越多的逆境压力。

而植物的抗逆性研究成为热点领域,对于保证农作物的安全生产和提高植物生态系统的稳定性具有重要意义。

本文将探讨植物抗逆性的研究现状,并展望其在未来的应用前景。

1. 植物抗逆性研究的现状植物抗逆性研究主要关注植物在环境变化和逆境胁迫下的生理和分子机制。

通过对植物的耐旱、耐寒、耐盐、抗病等逆境响应机制的研究,可以探索植物如何适应恶劣环境,并提高其抵抗逆境的能力。

1.1. 植物逆境信号转导通路植物在受到逆境胁迫时,会启动一系列逆境信号转导通路,以调控相关基因的表达和激活抗逆性相关的突变体。

这些通路包括激活蛋白激酶、激活离子通道、调控激素合成和信号传导等。

目前,研究者们通过基因工程手段对这些信号通路进行探索,为提高植物抗逆性提供了理论基础。

1.2. 逆境胁迫下的植物生理响应植物在逆境胁迫下,会调节其生理过程以适应环境的变化。

例如,植物在受到干旱胁迫时,会通过调节开关孔、减少水分散失等方式来保持水分平衡。

而在盐胁迫下,植物则会调节细胞内的离子浓度和维持细胞膜的完整性。

这些生理响应对于植物的存活和生长具有重要意义。

2. 植物抗逆性的应用前景展望植物抗逆性研究为农业生产和植物生态系统的可持续发展提供了可能性。

未来,通过对植物的抗逆性机制的深入研究,我们可以预见以下可能的应用前景:2.1. 育种选育抗逆性品种植物抗逆性研究能够为育种选育提供新的思路和方法。

通过利用基因操作技术,我们可以将植物中与抗逆性相关的基因转移到经济作物中,以提高其抵御逆境的能力。

例如,将耐盐性基因转移到盐碱地作物中,提高其耐盐能力,从而增加在贫瘠土地上的农作物产量。

2.2. 植物抗逆性调节相关产品的开发植物抗逆性研究还为开发植物抗逆性调节相关产品提供了可能。

通过研究植物抗逆性相关的生理和分子机制,可以开发出改善植物抗逆性的肥料、生长调节剂和生物农药等。

植物抗逆性研究及其应用前景

植物抗逆性研究及其应用前景

植物抗逆性研究及其应用前景随着世界气候的变化和环境恶化,人类和植物都面临着越来越大的挑战。

而植物作为生态系统中的重要组成部分,其抗逆性研究已经成为了植物科学领域中的重要研究方向之一。

本文将从植物抗逆性的定义、原因、研究现状以及应用前景等方面进行讨论。

一、植物抗逆性的定义和原因植物抗逆性是指在环境压力的作用下,植物维持其生长、发育和生存的能力。

而环境压力包括了高温、低温、干旱、盐碱、重金属污染、病虫害等多种因素。

植物在这些环境压力下,需要通过一系列的生理、生化、分子等方面的调节与适应来维持其生长发育和生存。

植物抗逆性的提高,不仅可以提高其生长能力、减轻病虫害的发生,还可以为人类提供可持续发展的基础资源。

二、植物抗逆性的研究现状目前,对植物抗逆性的研究,主要是从基因、分子、生理和遗传等方面进行。

通过对植物基因和蛋白质的研究,可以揭示植物适应环境压力的分子机制;而通过植物的生理和生化指标的检测,可以对植物适应环境压力的生理过程进行探究。

除此之外,由于现代分子生物学、生物技术等研究技术的不断发展,使得研究人员可以利用基因编辑、转基因等方法,来提高植物抗逆性。

例如,采用CRISPR-Cas9技术对某些植物基因进行编辑,可以增强植物对干旱、盐碱等环境压力的适应能力。

三、植物抗逆性的应用前景植物抗逆性能力的提高,对于世界粮食安全和人类可持续发展至关重要。

当前全球都在面临着气候变化、环境污染、土地退化等挑战,而提高植物抗逆性的研究和应用,则可以为解决这些问题提供重要的支持和保障。

利用植物抗逆性的研究成果,可以开发出更加耐旱、耐盐碱、耐病虫害的植物品种,从而提高全球的粮食产量和质量,确保人们有足够的食物和营养。

同时,这也有望为解决全球的土地退化、环境污染问题提供重要的解决方案。

此外,植物抗逆性的应用前景也涉及到再生能源、生物技术等领域。

例如,利用高抗逆性的生物电池可以大大提高生物电池的效率和稳定性;而利用植物素材进行生物降解材料的开发,则可以解决塑料垃圾问题。

植物抗逆性研究及其对农作物生产的应用

植物抗逆性研究及其对农作物生产的应用

植物抗逆性研究及其对农作物生产的应用植物作为生物体,在面对各种环境压力和逆境条件下,拥有一定的自我保护和适应能力,这种能力被称为植物的抗逆性。

植物抗逆性的研究是现代农业科研领域中的重要课题,它从分子水平到整体生态系统水平,运用多学科的知识和技术手段,探索植物在逆境环境下的应对机制与适应策略,通过对抗逆性的深入研究,为农作物生产提供科学依据和技术支持,这对实现农业的高产、优质、高效发展具有重要意义。

一、植物抗逆性研究的重要性植物生长发育和产量形成受到许多逆境因素的影响,如高温、低温、干旱、盐碱、重金属等。

这些逆境因素不仅直接导致植物的生长发育受限,还会引发一系列生理、生化和分子变化,导致植物代谢紊乱、细胞死亡,甚至死亡。

因此,研究植物抗逆性是为了探索植物在逆境环境下的生理适应机制,揭示植物的抗逆性状遗传与表达规律,以及植物生理和分子调控的途径和机理,为培育抗逆性农作物品种、提高农业生产能力提供理论和实践支持。

二、植物抗逆性研究方法及进展1. 分子生物学方法的应用通过克隆、表达和功能研究抗逆性相关基因,揭示基因与抗逆性状之间的关系。

利用基因组学、转录组学和蛋白质组学等技术手段,解析植物在逆境条件下基因的表达水平和蛋白质的组成变化,从而揭示抗逆性调控的分子机制。

2. 生理生化方法的应用通过测定植物抗逆性相关的生理指标,如保护酶活性、非酶抗氧化物质含量、渗透调节物质含量等,以及逆境胁迫下植物代谢、离子平衡和水分利用效率等相关生理生化指标的变化,分析逆境对植物的生理生化影响,以及植物的适应策略。

3. 遗传学和生物技术方法的应用利用遗传学方法研究植物抗逆性的遗传基础,如敲除、转基因和群体遗传等手段,搞清抗逆基因的遗传机制,为农作物的抗逆遗传改良提供理论和实践支持。

三、植物抗逆性对农作物生产的应用1. 育种方法的应用通过合理选择和优化育种方法,培育抗逆性农作物品种,提高农作物的抗逆性和适应性,从而提高农作物的产量和品质。

植物及其抗逆性研究

植物及其抗逆性研究

植物及其抗逆性研究随着全球气候的变化,环境的恶化,人类和植物所面临的压力也越来越大。

在此背景下,植物的抗逆性研究显得尤为重要。

本文将介绍植物的抗逆性研究现状及未来趋势。

一、植物抗逆性的重要性植物是人类赖以生存的重要资源,它们不仅能够为人类提供食物、药品、建材等,还能通过生态系统服务的形式为人类提供大气和水循环等环境服务。

但是,随着全球气候的变化,环境的恶化,植物所面临的压力也越来越大。

尤其在灾害发生时,如干旱、水涝、高温、低温等,植物容易受到伤害,影响其生长和产量。

因此,研究植物抗逆性,提高其对环境变化的适应能力,对保障人类的食物安全和生态环境的可持续发展至关重要。

二、植物抗逆性研究进展1、植物抗逆性的遗传调控植物抗逆性与遗传有很大关系。

研究发现,许多蛋白质和基因与植物的抗逆性密切相关,其中一些基因是优化植物胁迫响应的重要因素。

例如,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究对象,发现它具有多个转录因子和信号通路,可以响应各种环境下的胁迫。

这些 TFs(转录因子)可通过不同的信号通路调控植物对不同胁迫的抗性。

此外,还研究了其他植物的基因序列、表达谱等,初步揭示了植物抗逆性调控的基因网络和遗传机制。

2、逆境响应蛋白的研究植物中的逆境响应蛋白(ARP)是重要的抗逆性分子。

它们可以通过调节植物的代谢、蛋白合成等过程来增强植物对逆境的抗性。

研究表明,ARP能够通过多种方式调节胁迫响应,如促进逆境条件下产生的酶的活性,调节植物的寿命等。

此外,通过研究植物抗逆性的蛋白改性及其功能等,可有助于揭示ARP的分子机制和作用方式。

3、植物次生代谢物与抗逆性研究植物次生代谢物具有抗逆性、保护作用等功能,是植物中重要的保护机制。

植物次生代谢物主要分为生物碱、黄酮类、萜类等,其中一些物质具有广泛的抗逆性表现。

研究表明,植物通过合成和积累这些物质,可以在外界胁迫因素强烈时提供一定的防护效果。

此外,还有研究表明,萜类物质可以在干旱或高温等不适宜的环境中提高植物对病菌和昆虫的抵抗力。

植物的抗逆性机制研究及其应用前景

植物的抗逆性机制研究及其应用前景

植物的抗逆性机制研究及其应用前景随着环境变化的加剧,植物面临着越来越多的逆境压力,如高温、干旱、盐碱等。

为了适应这些逆境,植物进化出了一系列抗逆性机制,从细胞水分调节到基因表达调控等多个层面上展现出了卓越的适应能力。

植物的抗逆性机制既为科学家提供了深入研究的领域,也为农业生产提供了开展改良育种的潜力。

本文将探讨植物的抗逆性机制研究及其应用前景。

一、细胞水分调节机制植物在干旱环境中通过调节细胞水分来应对逆境压力。

植物细胞中的细胞壁与质膜形成了一个重要的屏障,防止水分的流失。

同时,植物通过调节开闭气孔,控制气体交换与水分蒸腾,有效地减少水分损失。

二、抗氧化机制逆境条件下,植物细胞会受到氧化应激的影响,导致氧化产物的积累和细胞膜的损伤。

为了应对这种情况,植物通过产生一系列抗氧化酶,如超氧化物歧化酶和过氧化物酶等,来清除自由氧化物,保护细胞免受损伤。

三、蛋白质保护机制逆境条件下,蛋白质容易发生异常折叠、聚集和降解,导致细胞功能失调甚至死亡。

因此,植物发展出了一系列保护机制,如热激蛋白、蛋白质酶解系统和泛素化途径等,来修复或降解受损的蛋白质,保证细胞正常运作。

四、基因表达调控机制为了适应逆境条件,植物通过改变基因表达调控来调整细胞代谢和生理活动。

这一过程包括转录水平的调控以及非编码RNA和表观遗传修饰的调控,从而使植物能够应对不同类型的逆境压力。

基于对植物抗逆性机制的研究,科学家们已经取得了许多重要的发现,并逐渐将其转化为实际应用。

首先,研究人员通过遗传改良的方法,培育出了一系列抗逆性强的作物品种,提高了农业生产的稳定性和可持续性。

其次,利用基因工程技术,科学家们成功地转移了一些与抗逆性相关的基因到非传统作物中,使其在逆境条件下获得更好的生长和产量表现。

此外,植物抗逆性机制的研究还为制定逆境管理策略提供了理论支持,例如改善土壤条件、灌溉管理和施肥策略等。

尽管植物的抗逆性机制研究已经取得了许多进展,但仍然存在一些挑战和亟待解决的问题。

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doi:10.3969/j.issn.1008—9632,2009.04.054赖草属植物的抗逆性研究进展与应用前景叶煜辉,江明锋,陈艳,杨满业(西南民族大学生命科学与技术学院四川省草原研究院,成都610041)摘要:赖草属是多年生禾本科植物,在中国的分布地域较为广泛。

该属内植物对逆境具有较强的抗性,尤其是对于干旱、盐碱、高寒和病虫害等有较强的抵抗能力。

综述了近年来赖草属植物抗逆性方面的研究进展,从赖草的耐旱性、耐盐性、耐寒性以及抗病虫害等方面对赖草属植物的抗逆性机理进行了探讨,并对其未来应用做出了展望。

关键字:赖草属;抗逆性;耐受机制;生理变化中图分类号:Q945.7文献标识码:A文章编号:1008—9632(2009)04—0054—04赖草属(k”z瑚Hochst)在中国又称滨麦属,是禾本科早熟禾亚科(Pooideae)小麦族(TritDumort,也称大麦族Hordeae)大麦亚族(Hordeinae)中的多年生植物类群,全世界约有30余种,分布于北半球温寒地带,多数产于亚洲中部,少数分布于欧洲和北美。

中国区域有赖草属植物约20种,2变种,划分为3个组,即多穗组、少穗组和单穗组,主要分布于新疆、甘肃、宁夏、内蒙、东北三省、四川、陕西、河北、山西。

1。

它们的生境极其多样,在海拔500~4700米的范围均有分布。

从湿润的盐碱滩地和海滨滩地到干旱高温的沙土草原、荒漠化草原皆有生长,具有广泛的适应性和较高的抗逆性。

禾本科抗逆品种选育是一项世界性的重大课题,也是急迫解决的难题。

赖草作为禾本科小麦等农作物的近缘属种具有无性繁殖能力强、品质优良、营养丰富等特点,而且还具有抗旱、抗寒、抗病虫害、适应性强等优良特性。

在研究其耐受性状和耐受性的生理生化机制的基础上,克隆赖草抗逆基因并进行功能鉴定,通过转基因把克隆到的抗逆基因直接导入其他植物,可以解决传统杂交方式存在的花期不遇、杂交不亲和、周期长等问题。

通过对赖草属植物抗旱机制的研究,还可以加快抗逆新品种的开发,对提高干旱和半干旱地区的植被盖度、提高农作物产量、改良退化及沙化草地、改善西部生态环境、促进干旱地区草地畜牧业的发展具有重要意义。

1抗逆性研究进展1.1耐旱性分析541.1.1植物抗旱性研究的主要指标植物适应干旱环境的方式是多种多样的,有的以不同方式减少蒸腾失水,有的以特化组织大量贮存水分,有的以降低叶水势增强其吸水能力,有的以大量累积脯氨酸等有机质进行渗透调节,有的细胞液浓度大,有的原生质粘滞度高等。

由于耐旱机制的复杂性和植物对干旱适应的多样性,要寻找一个通用的耐旱性指标是不现实的。

现在中国对植物抗旱指标的选择和研究方法主要采用以下几种:(1)叶片旱生结构;(2)水分生理;(3)苗木生长;(4)叶绿素含量;(5)脯氨酸。

易津等人对赖草属牧草幼苗耐旱性进行了研究。

2。

,采用不连续干旱胁迫处理3个月后,对幼苗存活率(%)、苗高(cm)、苗鲜重(g)、根冠比、茎叶干鲜数量比、叶绿素含量和过氧化物酶活性测定,结果发现赖草属内羊草(Leymuschinen—sis)、赖草(Leymusdasytachys,内蒙古)和毛穗赖草(Leymuspaboanus)与属内其它植物相比为耐旱性较强的物种。

1.1.2赖草属的抗旱生理赖草属植物在干旱胁迫下发生许多生理变化,如:光合作用减弱,细胞膜透性平衡被破坏,丙二醛(Malondialchehyche,MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)活性增加等。

1.1.2.1干旱胁迫下光合作用减弱干旱胁迫对光合作用的影响比较复杂,不仅会使光合速率降低,而且还会抑制光合作用反应中原初光能转换、电子传递、光合磷酸化和光合作用暗反应进程,最终导致光合作用下降。

干旱胁迫时,叶表面气孔关闭,阻止CO,扩散,收发日期:2008—09—01;修回日期:2008—10—20作者简介:叶煜辉(1982一),男,汉族,硕士,主要从事分子生物学与基因工程方向研究,E-mail:2552393yyh@163.com;通讯作者:江明锋(1971一),男,羌族,博士,副教授,主研分子生物学与基因工程,E-mail:Mingfengjiangvip@sina.COIll。

项目基金:四川省科技厅应用基础研究项目(项目编号:2006J13—134)万方数据导致光合作用下降。

同时,由于得不到外界CO:,光所形成的化学能就不能像正常情况下被利用,造成叶绿体超微结构持续的损害或不可逆的破坏。

1.1.2.2干旱胁迫下细胞膜透性平衡被破坏原生质膜是细胞最外一层薄膜,是细胞阻抗外界不良环境的屏障,它可以使植物有效防御逆境引起的伤害,从而维持细胞结构的稳定性,确保一系列生理活动正常进行。

当干旱胁迫时,最明显的变化是由于脱水使膜系统受到损伤,原生质膜的组成和结构发生明显变化,细胞膜透性平衡被破坏,使大量无机离子、氨基酸和可溶性糖等小分子物质被动地向组织外渗透,并且胁迫程度越高,原生质膜受害越大,严重时造成细胞不能维持其高度稳定的有序结构而死亡。

侯建华等。

31研究表明在轻度(15%)和中度(25%)水分胁迫下,灰色赖草的敏感指数大于羊草,但在重度(35%)水分胁迫下,灰色赖草的敏感指数小于羊草。

1.1.2.3干旱胁迫下MDA含量增加一般认为,膜系统是干旱伤害的最初和关键部位,干旱对膜的伤害与膜脂过氧化的增强有关。

MDA是膜脂过氧化的主要产物,其含量高低反映着植物受伤害的程度。

水分胁迫使MDA含量增加,而且随着水分胁迫程度的加深,MDA含量也逐渐增加。

这说明水分胁迫使细胞膜的膜脂发生了过氧化作用。

1.1.2.4干旱胁迫下SOD活性增强干旱胁迫使植物产生大量自由基(02、OH、H:0:等),它们能直接或间接启动膜脂的过氧化作用,导致膜的损伤或破坏。

SOD是植物体内第一个清除活性氧的关键酶,能将0f歧化为H:0:,对0f本身及其所产生的其他活性氧对机体的伤害起保护作用,因此SOD活性大小能较好地反映品种的抗旱性强弱。

侯建华等p。

研究表明,干旱胁迫下灰色赖草(L・cinereu一,美国)、羊草及它们的杂交种SOD酶活性均有明显增加。

在轻度(15%)水分胁迫下,羊草和杂交种SOD酶活性增加的幅度明显大于灰色赖草;在中度(25%)水分胁迫下,灰色赖草和杂交种SOD酶活性的增加幅度大于羊草;在重度(35%)水分胁迫下,杂交种SOD酶活性的敏感指数明显大于羊草和灰色赖草。

1.1.3赖草属的耐旱机理赖草属植物在长期进化过程中,主要通过自身的组织结构分化,生理的调节和变化来适应干旱的环境。

1.1.3.1耐旱的组织结构研究水是植物赖以生存的最重要的条件,因此,旱生植物的根、茎、叶应具有典型的旱生结构。

王六英等。

41研究了羊草、赖草、大赖草(L・racemosus)3种赖草的营养器官根、茎、叶的结构,结果表明:三种牧草的组织结构明显具有减少水分散失,提高水分利用的特征。

1.1.3.2气孔调节植物对干旱信号的形态学反应是通过气孔口来调整气孔开度,防止植物体内水分散失,维持一定的光合作用。

尽管气孔仅占片叶面积的1%~2%,但大约有90%的水分是通过气孔散失,因此通过控制气孔来减少水分损失是提高水分利用率的重要途径。

1.1.3.3渗透调节渗透调节是指细胞内渗透势的调节,是植物适应水分胁迫的主要生理机制。

在受到轻度干旱胁迫时,可以诱导植物细胞内发生溶质积累,植物通过渗透调节降低水势,维持一定的膨压,从而维持细胞生长、气孔开放和光合作用等生理过程的进行。

植物渗透调节主要通过脯氨酸、甜菜碱等亲和性溶质的积累而实现。

此外,离子和水分子通道的变化调节着离子和水分子进出细胞,也是渗透调节的重要方面。

1.1.3.4活性氧的清除处于干旱胁迫时植物本身能形成一些防御机制,如活性氧的酶促与非酶促两大清除系统,对胁迫形成的活性氧积累作出积极反应。

其中,SOD是生物体内普遍存在的一种酶,在保护酶系中处于核心地位。

许多报道认为水分胁迫下植物体内SOD活性与植物抗氧化胁迫能力呈正相关。

此外,过氧化物酶(Peroxydase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)也是很重要的两种保护酶,它们协同起作用共同抵抗干旱胁迫诱导的氧化伤害。

如SOD催化两个超氧自由基发生歧化反应形成0。

和H:O:,H:O:再被POD和CAT催化清除。

1.1.3.5水通道蛋白的作用水通道蛋白是跨膜通道的主嵌入蛋白家族中的一种,具有运输水分的功能,它可以形成专一的水运输通道,允许水自由进入,而将离子或其他有机物拒之门外。

研究表明,干旱能诱导水通道蛋白基因表达,从而改变膜的水分通透性,便于水分透过胞质膜或液泡膜进入细胞,使脱水胁迫下的细胞保持一定的膨压,有利于实现渗透调节,维持正常的生命活动。

许冬梅等怕一对宁夏中部干旱带的固定和半固定沙地草地、丘间盐碱滩地草地、缓坡丘陵梁地草地等三种类型沙质草地中赖草和中亚白草的几个抗逆生理指标进行了分析。

结果表明:两种植物脯氨酸及可溶性糖含量均以丘间盐碱滩地草地最高,MDA含量以丘间盐碱滩地最低,SOD、POD及CAT活性以丘间盐碱滩地最高。

赖草(L・secalinus)的脯氨酸含量、可溶性糖含量及MDA含量高于中亚白草。

综合各种生理特征,赖草主要是通过积累渗透调节物质,增强渗透调节能力以适应逆境胁迫;中亚白草则主要通过酶促防御系统活性的增加,使得植物细胞免受活性氧伤害,从而抵御逆境胁迫。

1.2耐盐性分析盐胁迫对植物造成的伤害之一是导致生理伤害,55万方数据造成吸水困难,使植物组织相对含水量降低而产生伤害。

植物能否在盐碱生境中生存,首先取决于他们能否发芽、发芽率的高低和发芽速度的快慢。

种子的萌发期是在植物生活史中对盐碱胁迫最敏感的时期。

赖草具有庞大的根系,有利于脱盐,改善土壤的结构和微生物的生境。

孙菊等。

6。

通过对赖草种子在NaCl、Na,CO,和二者混合盐溶液胁迫下的发芽率、初始萌发时间、发芽速度以及胚芽和胚根的生长情况等特性进行了研究,结果表明胚根是对盐胁迫较为敏感的部位,赖草种子的发芽率对三种不同的溶液盐胁迫存在一定差异,对于两种溶液的混合液最为敏感,其次为Na:CO,,具有一定的耐NaCl性。

赖草可以在NaCl100mmol/L以下的中性盐渍生境中定居下来,50mmol/L的浓度可使种子初始萌发时间提前,发芽速度显著提高。

侯建华等o7。

研究了赖草属内的羊草和灰色赖草及其杂交种的耐盐生理,综合分析了多种与耐盐相关的指标,得出结论如下:杂交种对盐胁迫的敏感性与亲本灰色赖草相近,小于另一亲本羊草。

实验结果还表明,高浓度盐分(2.0%)胁迫下,叶片相对含水量急剧下降,而且下降的幅度在不同材料问的差异性变小。

相对电导率、MDA含量大量增加,SOD酶活性开始下降,说明随着水分胁迫的加剧,使供试各材料叶片的各项生理指标表现出适应性变化。

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