干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展
植物对干旱胁迫的生理生态响应及其研究进展
干旱作为影响作物生长发育、基因表达、分布以及产量品质的重要因素之一，严重限制了作物的大面积扩展。
植物对干旱的适应能力不仅与干旱强度、速度有关，而且更受其自身基因的调控。
在一定干旱阀值（drought threshold）胁迫范围内，很多植物能够进行相关抗旱基因的表达，随之产生一系列生理、生化及形态结构等方面的变化，从而显现出抗旱性的综合性状。
因此，从植物本身出发，深入研究植物的抗旱机理，揭示其抗旱特性，提高植物品种的抗旱耐旱能力，以降低作物栽培的用水量，同时最大程度提高作物的产量和品质，科学选育适宜广大干旱、半干旱地区种植的优良作物品种，已成为国内外专家学者们所特别关注和研究的热点问题，对于水资源的合理利用和生态环境的改善均有着重要的意义。
干旱作为植物所遭受的所有非生物胁迫中损害最为严重的不利因素，直接影响世界农业的生产。
据统计资料表明：中国农田耗水量大约占全国总耗水量的80%，而中国受旱农田面积由20世纪70年代的1 134万hm2增长到90年代的2 667万hm2，全国农田灌溉区每年缺水量约300亿m3[1-2]。
目前，生存资源、环境与农业可持续发展之间的矛盾日益突出，这就要求人们更应高度重视农业综合开发过程中作物逆境生物学的基础研究。
1 干旱胁迫对植物生长指标的影响1.1 干旱胁迫对根系活力的影响植物根系的活力是体现植物根系吸收功能、合成能力、氧化还原能力以及生长发育情况的综合指标，能够从本质上反应植物根系生长与土壤水分及其环境之间的动态变化关系，因此，保证一个深层、分散、具有活力的根系是植物耐旱避旱的重要因素之一。
有研究表明：当植物生长受到干旱胁迫时，高羊茅（Festuca arundinacea）的根死亡率升高，其中土壤表层的根死亡率最高[3-4]。
当土壤含水量低于一定程度时，随着胁迫时间的增长，根系活力逐渐不足以维持生命而使植物不可逆转地彻底死亡[5]。
由此可见，根系活力和土壤的相对含水量与植物的抗旱性密切相关。
植物对干旱胁迫的响应研究进展
植物对干旱胁迫的响应研究进展一、本文概述干旱胁迫是全球气候变化背景下植物经常面临的一种环境压力，它不仅影响植物的生长和发育，还可能对植物的生存造成威胁。
因此，深入了解植物对干旱胁迫的响应机制，对于提高植物的抗逆性、优化农业生产和保护生态环境具有重要意义。
本文旨在综述近年来植物对干旱胁迫响应的研究进展，包括植物在干旱胁迫下的生理生化变化、分子生物学机制以及抗旱性改良等方面的研究成果，以期为未来的植物抗旱性研究提供参考和借鉴。
本文将概述干旱胁迫对植物生长发育的影响，包括水分亏缺对植物形态结构、生理功能和代谢过程的影响。
我们将重点介绍植物在干旱胁迫下的响应机制，包括植物激素、转录因子、基因表达调控以及信号转导等方面的研究进展。
我们还将综述植物抗旱性改良的研究现状，包括传统育种、基因工程和组学技术在抗旱性改良中的应用。
我们将对植物抗旱性研究的前景进行展望，探讨未来研究方向和挑战。
通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面的视角，以了解植物对干旱胁迫响应的研究现状和发展趋势，为植物抗旱性研究和实践提供有益的参考和启示。
二、植物干旱胁迫的生理生态响应植物在面对干旱胁迫时，会表现出一系列的生理生态响应。
这些响应旨在最大限度地减少水分损失，提高水分利用效率，以及维持生命活动的正常进行。
在形态学方面，植物会通过减少叶片数量和大小，降低叶面积指数，以及增加叶片厚度和角质层等方式，来减少水分蒸发和蒸腾作用。
根系也会发生适应性变化，如增加根长、根表面积和根毛数量，以扩大水分吸收的范围和效率。
在生理方面，植物会通过调整气孔开闭，降低蒸腾拉力，以减少水分流失。
同时，植物还会提高叶片细胞液的浓度，如增加脯氨酸等溶质的含量，以降低渗透势，增强保水能力。
植物还会通过调节光合作用的速率和途径，以及调整呼吸作用等，以适应干旱环境下的能量代谢需求。
在分子层面，植物会表达一系列与干旱胁迫相关的基因，编码如转录因子、蛋白激酶、水解酶等抗旱相关蛋白，以调节和响应干旱胁迫。
植物抗旱抗旱机理及其相关基因研究进展
植物抗旱抗旱机理及其相关基因研究进展植物抗旱是指植物在干旱等恶劣环境下，能够通过一系列适应性生理和生化机制来维持生长和发育的能力。
植物抗旱机理主要涉及到水分利用效率提高、减少蒸腾速率、促进根系发育和增强细胞膜的稳定性等方面。
近年来，随着基因测序技术的快速发展，植物抗旱相关基因的研究进展迅速。
植物的抗旱机制主要包括避免脱水、渐进脱水耐受和耐旱维持三个阶段。
避免脱水是指植物通过调节气孔的开闭来减少水分蒸腾，防止脱水。
渐进脱水耐受是指植物在长期干旱时，通过一系列适应性调节，逐渐适应干旱环境并维持正常生长和发育。
耐旱维持是指植物在长时间干旱条件下，能够维持细胞内水分平衡，避免细胞脱水，保持生长和发育活力。
植物抗旱的分子机制涉及到多个基因家族的调控。
其中，ABRE （Abscisic Acid-responsive Element）、DRE（Drought-responsive Element）和LEA（Late Embryogenesis Abundant）等基因家族被广泛研究。
ABRE基因家族与植物在胁迫条件下的ABA合成与信号传导过程中发挥重要作用，参与调控植物抗旱能力的提高。
DRE基因家族是植物耐旱途径基础基因，参与调控植物在水分胁迫下的抗逆应答。
LEA基因家族的蛋白质在干旱逆境下的活化与折叠起到了关键作用，参与细胞质和叶绿体中蛋白质合成抗旱蛋白并降低脱水损伤。
除了以上基因家族，研究还发现其他抗旱相关基因，如水通道蛋白基因、抗旱酶基因、氮代谢酶基因等。
水通道蛋白基因能够调节植物细胞水分传输，提高植物的抗旱能力。
抗旱酶基因参与植物在干旱逆境下的生理代谢过程，保护细胞膜的完整性和功能。
氮代谢酶基因在植物受到干旱胁迫时能够促进植物根系的发育，增加植物对水分的吸收能力。
基因研究的进展有助于提高植物的抗旱能力，并为植物育种和遗传改良提供了理论基础。
通过转基因技术，研究者可以将抗旱相关基因导入非耐旱植物中，提高其抗旱能力。
干旱对植物体的危害及一氧化氮在干旱胁迫中的作用和研究进展
K e j i x i n y u a n一氧化氮是植物体内一种重要的信号分子，在植物的生长、发育及抵抗逆境的生理过程中发挥着极其重要的作用。
近年来，诸多研究表明一氧化氮在植物体内具有双重作用，较低的一氧化氮浓度可以有效的促进植物的生长发育，并且在一定程度上可以提高植物的抗逆性，但是较高浓度的一氧化氮则对植物有一定的毒害作用。
本文下面，主要从干旱胁迫对植物的危害，植物细胞中一氧化氮在干旱胁迫中对植物体的作用等方面的内容进行概述。
!"一氧化氮对干旱胁迫下的植物的作用植物整个生长发育过程中收到诸多因素的影响，如低温、高温、干旱、水涝、盐碱、病虫及环境污染，都会对植物造成一定程度的伤害。
目前干旱成为危害植物正常生长的主要因素之一。
当植物收到干旱胁迫时，细胞的紧张度下降、叶片下垂，极度干旱时会造成植物细胞严重缺水，细胞体内各个生理生化反应发生紊乱，严重时会导致植物死亡，大大降低多种粮食作物的产量。
我国作为农业大国，粮食作物的降低对我国的经济及人们的生活有着巨大的影响。
在我国约有一半的土地处于半干旱或者干旱地带，这严重影响了粮食作物的正常生长，阻碍了我国农业生产发展。
关于提高植物的抗旱性，减少干旱所带来的危害成为目前研究的热点。
诸多研究表明一氧化氮在一定浓度范围内对处于干旱胁迫下的植物有一定的缓解作用。
一氧化氮作为植物体内一种重要的信号分子，近年来得到科学家的密切关注。
一氧化氮为一种简单的气体分子，可以在植物体内自由扩散，其作为信号分子参与植物细胞内一系列生理生化反应，进而调控植物的生长发育，在提高植物的抗逆性方面起着一定的积极作用。
本文从干旱对植物造成的危害及一氧化氮在提高植物体的抗旱性等方面进行概述。
#"干旱对植物体的危害#"!损伤细胞膜结构细胞膜在维持细胞正常生命活动中有着重要作用。
细胞膜被破坏，细胞内的生理生化反应会发生严重的紊乱。
植物处于极度干旱的环境下会导致细胞脱水，从而细胞膜的有序结构被打乱。
园林植物抗旱性研究进展
ｓ ｒ ｕ ｌ． ｔ ｄ ｉｇ ａ ｄ ｅ ｐ ｏ ｎ ｈ ｒ ｕ ｈ ｅ ｉｔｎ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｌｎ ｓ ｈ ｖ ｅ ｏ ｈ ｏ ｎ ｏ ｗｈｃ ｏ ｏ ｅ ｅ ｏ ｓ Ｓｕ ｙｎ ｎ ｘ ｌ ｒ ｇ ｔｅ ｄ ｏ ｇ ｔ ｒｓｓａ ｃ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｐａ ｔ ａ ｅ ｂ ｃ ｍｅ ｔｅ ｐ ｉ ｔｔ ｉｈ ａ ｌｔ ｆ ｒ — ｉ ｙ ｉ
南 方湿润 、 半湿润地 区 因降 水不 均也 常会 有 周期 性 、 节 季 性 或Ｉ 临时性 的干旱 。提 高植 物 本身 的抗 旱 能力 及选 育 优 良的抗旱 品种 已成为现 代植 物研 究 工作 中急需 解决 的 关 键 问题之一 。近些 年来 ， 人们对 园林植 物 的抗 旱 机理进 行 了研 究 ， 为选 育抗旱性 强的园林植 物提供 了一 定 的理论 基
摘
要 ： 旱 是 主要 的环 境 胁 迫 因子 之 一 ， 重影 响 了植 物 的 分布 与 生长 发 育 ， 究和 探 索植 物 的抗 旱性 已经 成 为 众 干 严 研
多研 究者 关注 的 焦点 。 从 干旱 胁 迫 下 植 物 的 形 态 结 构 特 征 、 长 状 况 、 理 生 化 反 应 等 方 面 综 述 了 园林 植 物 抗旱 性 生 生 的研 究进 展 ， 在 此基 础上 提 出今后 的研 究重 点 。 并 关键 词 ： 干旱 胁 迫 ； 旱 性 ； 构 特征 ； 长 ； 理 ； 抗 结 生 生 生化 中 图分 类 号 ￥６ ． ７ １１ 文 献标 识 码 Ａ 文章 编 号 １０ ７ ３ ０９ ０ ５ ０ ０ ７— ７ １２ ０ ）７— ３— ３ ｆ
植物抗旱性鉴定评价方法及抗旱机制研究进展
四、应用前景及建议
植物抗旱性鉴定评价方法和抗旱机制研究进展在农业生产、生态修复等领域具 有广泛的应用前景。未来的研究应以下几个方面：
1、鉴定方法优化：进一步探索和优化植物抗旱性的鉴定物物种的需求。
2、机制深入研究：加强植物抗旱机制的深入研究，特别是不同植物物种间抗 旱机制的差异及其原因，为抗旱性育种提供理论依据。
3、抗氧化防御系统：植物在干旱条件下会面临氧化胁迫，通过激活抗氧化酶 体系、积累抗氧化剂来抵抗氧化损伤。
4、信号转导：植物在干旱条件下会通过感知环境信号、产生并传递信号来调 节基因表达、代谢途径和细胞结构，从而应对干旱环境。
这些机制的研究为植物抗旱性育种提供了理论基础，有助于提高植物抗旱性的 效果。然而，现有研究主要集中在模式植物上，对不同植物物种间抗旱机制差 异的研究还不够深入。因此，未来研究需要加强不同植物物种间抗旱机制的比 较和分析，从而为抗旱性育种提供更多有效的资源。
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植物抗旱性鉴定评价方法及抗旱机制研 究进展
目录
01 一、植物抗旱性鉴定 的背景
03
三、植物抗旱机制研 究进展
02
二、植物抗旱性鉴定 评价方法
04 四、应用前景及建议
植物抗旱性是指植物在干旱条件下能够正常生长和发育的能力。由于全球气候 变化和人口增长带来的水资源短缺问题，植物抗旱性研究已成为农业科学领域 的重要课题。本次演示将介绍植物抗旱性的鉴定评价方法和抗旱机制研究进展， 并探讨其应用前景。
3、基因编辑技术应用：利用基因编辑技术对植物进行抗旱性改良，培育具有 优良抗旱性能的新品种，提高农业生产力和生态环境的稳定性。
4、综合应用：将植物抗旱性鉴定评价方法、抗旱机制研究和实际应用相结合， 实现理论和实践的相互促进，推动植物抗旱性的研究发展。
植物抗旱性生理生化机制的研究进展
植物抗旱性研究及应对摘要：本文通过对植物的干旱类型、抗旱类型和特征以及在干旱逆境条件下的生理、生化上的变化进行总结,并对其研究前景进行了展望,以期为选育植物抗逆品种的研究提供参考，旨在促进植物抗旱机理方面的研究工作。
关键词:抗旱机理前景引言：干旱、低温、高温、盐渍等不良环境是影响植物生长的重要因子,其作用于植物会引起植物体内一系列生理、生化和分子生物学上的变化,主要包括生物膜结构与组成的改变,许多特异性蛋白、糖、渗透调节物质(甜菜碱和脯氨酸等)的增加,和一些酶活性的变化等[1-2]。
植物体表现为生长和代谢受到抑制,严重时甚至引起不可逆伤害,最终导致植株死亡[3-4]。
在全世界，干旱和半干旱地区的总面积约占陆地面积的30%以上。
在中国，干旱和半干旱地区约占国土面积的50%左右，大部分分布在北方和西北地区[5]。
1 植物的旱害及抗旱性1.1 干旱的类型及其危害干旱是一种因长期无雨或少雨使土壤水分缺乏、空气干燥的气候现象。
干旱在气象学上有两种含义：一是干旱气候，即干旱和半干旱地区气候的基本情况；二是气候异常，某段时间降水量大大少于多年平均值。
作物的水分状况取决于吸收和蒸腾两个方面，吸水减少或蒸腾过多都可引起水分亏缺。
因此，在抗旱生理研究中，根据干旱发生的场所和产生的原因，可分为三种：土壤干旱、大气干旱以及生理干旱[10]。
1.1.1 土壤干旱土壤干旱是指土壤可利用水缺乏。
当土壤干旱时，根系吸水满足不了叶片蒸腾失水的需要，植物发生水分亏缺，不能维持正常的生理活动，而受到伤害。
土壤干旱时将引起植物的永久萎蔫。
永久萎蔫指由于土壤水分缺乏引起的萎蔫，这种萎蔫，经过夜晩（停止蒸腾）也不能解除。
要解除萎蔫，必须给土壤补充水分。
1.1.2 大气干旱大气干旱指大气湿度过低、空气干燥。
大气干旱往往伴随着高温，使蒸腾过快，大大超过植物的吸水速率，破坏水分平衡，发生水分亏缺，对植物产生伤害。
大气干旱往往引起植物的暂时萎蔫。
植物对干旱胁迫的生理生态响应及其研究进展
植物对干旱胁迫的生理生态响应及其研究进展一、本文概述Overview of this article随着全球气候变化的影响日益显著，干旱成为影响植物生长和分布的主要环境胁迫之一。
植物对干旱胁迫的生理生态响应及其机制一直是植物生物学和环境科学研究的热点领域。
本文旨在综述植物在干旱胁迫下的生理生化变化、形态结构调整以及分子机制等方面的研究进展，以期深入理解植物耐旱性的本质，并为提高植物抗旱性和农业可持续发展提供理论依据和实践指导。
With the increasingly significant impact of global climate change, drought has become one of the main environmental stresses affecting plant growth and distribution. The physiological and ecological responses of plants to drought stress and their mechanisms have always been a hot research area in plant biology and environmental science. This article aims to review the research progress on physiological and biochemical changes, morphological and structural adjustments, and molecular mechanisms of plants under drought stress, inorder to gain a deeper understanding of the essence of plant drought resistance and provide theoretical basis and practical guidance for improving plant drought resistance and sustainable agricultural development.文章首先介绍了干旱胁迫对植物生长的负面影响，包括水分亏缺引起的光合作用下降、细胞膜透性增加、酶活性改变等。
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新疆农业大学专业文献综述题目: 干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展姓名: 库热·巴吐尔学院: 林学与园艺学院专业: 园艺（特色经济林）班级: 041班学号: 043231142指导教师: 海利力·库尔班职称: 教授2008年12月19日干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展摘要：干旱(水分亏缺)是我国北方沙漠化地区植物生长季的主要环境胁迫因子。
本文从植物干旱的种类，植物对水分胁迫的生理反应，抗旱机理，植物水分胁迫的研究方法等几个方面，探讨植物抗旱研究的进展，存在问题及发展趋势，和干旱和高温在生理水平对植物光合作用影响机制的最新研究进展进行了综述，并对以后的相关研究进行了一些分析。
关键词：干旱胁迫；植物抗旱性，干旱机制干早(Drought)是限制植物生长发育，基因表达和产量的重要因子[1-4]，是气象与环境质量的指标，是指在无灌溉条件下，长期无雨或少雨，气温高，湿度小，土壤水分不能满足农作物的需要,使作物的正常生长受到抑制，甚至枯死,造成减产或无收的一种自然现象，一般分为大气干旱和土壤干早[5-6]。
全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35%遍及世界60多个国家和地区。
我国是一个干旱和半干旱面积很大的国家，干旱半干旱的面积约占国土面积的52.5%,其中干旱地区占30.8%，半干旱地区占21.7%[7]。
植物的抗旱性是指植物在大气或土壤干旱条件下生存和形成产量的能力，抗旱性鉴定就是按植物抗旱能力大小进行鉴定，评价的过程[8-10]。
前人对于植物抗旱性的研究作了大量的工作，并在许多方面取得了突破性进展，为干旱半干旱地区的农林业生产提供了理论基础。
但这些研究都具有一定的局限性，主要表现为现有研究结果多数是针对植物某个或几个方面进行研究，如某些生理或生化指标，而这些研究指标只在某一时间范围内起有限的作用，用这些具有时间限制的少数几个指标来阐明植物抗旱的途径，方式和机理，或进行耐旱性评价都难以反映植物的真实情况，甚至会使某些最关键的问题被忽略。
因此，本文对植物干旱胁迫及抗旱性方面的一些研究成果及存在的问题进行了探讨。
1 干旱胁迫干旱是一个长期存在的世界性难题，中国水的问题始终是个大问题，水的安全供给问题引起了世界各国的关注。
中国的干旱缺水问题目前已引起党中央，国务院和全社会的关注，中国的水危机不是危言耸听,而是既成事实。
干旱缺水将成为我国农业和经济社会可持续发展的首要制约因素。
1.1 干旱胁迫的类型及特点干旱形成有两种主要原因，并形成两类干旱。
一是土壤干旱。
由于连年干旱,雨量过少，每年降雨量约在200～300mm，地下水位又较低,土壤中水分根本不能满足植物生长，如无灌溉,作物将受干旱之害。
二是大气干旱。
植物的水分亏缺是由于蒸腾失水超过吸水而产生的,即使在土壤水分充足的情况下，晴天的中午也常常产生干旱。
气温高,强烈的太阳辐射显著促进蒸腾;由于土壤干燥,地温低,根的机能低下，使吸水受到抑制。
都能使植物产生水分亏缺，特别是二者同时产生时，植物的水分亏缺将更为严重[1-2]。
由于植物种类繁多，干旱造成水分亏缺的程度很难用统一的标准来划分，Hsiao等把中生植物主要是,农作物的水分亏缺程度分为轻度，中度,重度3类[3-4]。
1.2 干旱胁迫的因素引起干早的原因，除自然气候因素，还有一些其它因素。
一是植被覆盖率低，不能有效地调节气候，并造成严重的水土流失。
二是土壤肥力低，使土壤抗早保水能力差。
三是水资源贫乏，地下水位下降等。
2 干旱胁迫对植物的影响干旱胁迫对植物的影响体现在对细胞活性，器官和组织功能的影响上。
受到干旱胁迫后，植物体活性氧增加细胞渗透调节物质变化，个体及群体光合作用受到抑制，水分利用效率受到影响，最终植物个体或群体生长受抑形态发生变化生物量或产量受到影响。
为了在干旱胁迫条件下保证生存或保持生物量，植物会相应的做出一系列响应如气孔调控,渗透调节和抗氧化防御等抵抗干旱响应，以减轻干旱所造成的伤害。
本研究围绕上述内容，针对作物和牧草的抗旱研究进行了综述，以期为农牧业干旱研究和实践提供一些参考。
2.1对生长的影响干旱引起植物水分胁迫，从而对植物的生长，光合作用，气孔运动，呼吸作用，营养代谢激素调节和渗透等产生不良影响，进一步影响植物的生长发育。
据研究，水分胁迫下，树木高，根茎系生长，叶片数，叶面积及生物量，树冠结构等均受到抑制。
Mazzoleni等(1988)对2个杨树杂种无性系根茎比的研究表明，水分胁迫下根系的生物量积累相对较高，根茎比较大，胁迫解除后根茎比有所下降。
也有研究表明，水分胁迫下树木的根茎比没有提高，甚至有所下降[5]。
顾振瑜等在研究一年生元宝枫幼苗在土壤干旱胁迫下生长反应时发现，随土壤含水量降低，幼苗的株高，根长，茎叶重，根重，茎粗均随之降低[6]。
2.2 光合作用减弱干旱环境使植物的光合速率受到明显的抑制[7]，净光合速率Pn下降[8-10]。
随着水分胁迫的加剧，不同抗性树种的Pn下降的幅度不同，抗旱性强的植物Pn 降低的程度比抗旱性弱的小[10-11]。
然而郑希伟等对几种林木研究表明，侧柏和油松的净光合速率最小，但其抗旱性最强[12]。
这表明单纯用净光合速率来鉴定植物的抗旱性是不全面的。
一般认为水分胁迫下植物光合作用降低的主要原因是由于气孔关闭切断了外界CO2向叶绿体的供应和叶肉细胞光合活性的下降[13]。
水分胁迫时叶片光合作用被抑制是气孔和非气孔因素共同作用的结果。
在一般情况下轻度或中度水分胁迫时，气孔因素占主导作用;严重胁迫时非气孔因素起主导作用。
已报道的水分胁迫对非气孔因素的影响包括:RUBP羧化酶活性受抑;乙醇酸氧化酶活性下降;光合磷酸化活性下降与叶绿体结构遭到破坏等,水分胁迫使叶绿体代谢失调，叶绿素含量下降，Chla/b增大，光系统I和光系统II活性下降[14]。
2.3 气孔运动水分胁迫能够引起气孔关闭。
气孔的关闭有利于保持植物体内水分平衡，推迟水分亏缺发展到有害或致死程度的时间，但也有不利的一面,就是限制了CO2的进入，减弱了光合作用。
现在普遍认为，水分胁迫引起气孔关闭有两种机制,一是由于大气湿度的降低而引起的气孔关闭,称之为前馈式反应，又称“预警系统”。
实际上叶片发生前馈式反应时，叶片其他部位并没有发生水分亏缺，从而防止了水分亏缺在整个叶片中发生，降低了产生伤害的可能性。
二是反馈式反应,由于叶片水势下降而引起的气孔关闭。
由于随叶水势下降，ABA大量累积，因此推断ABA在气孔的关闭中起了重要作用，但是详细的作用机理目前尚不十分清楚。
2.4 渗透调节作用渗透调节(Osmotic adjustmen)t是由Hsiao(1973)和Turnet(1975)首先提出的，其含义是植物在逆境条件下，通过代谢活动增加细胞内溶质浓度，降低其渗透势，从而降低水势，从外界介质水势降低的介质中继续吸水保持膨压，维持较正常的代谢活动[15]。
目前已知，许多木本和草本植物具有渗透调节能力，但不同植物及其品种渗透调节能力的大小不同，参与渗透调节的物质种类也不同。
渗透调节受环境因素影响,并受基因控制。
据研究，水分胁迫下许多树种渗透势降低，渗透调节能力提高。
但也有人认为，木本植物没有或只有很的渗透调节能力，渗透调节的幅度也很有限，且常常在几天内消失[16]Jones(1978)指出，渗透调节作用一般发生在水分胁迫程度较轻或中度水分胁迫情况下，当水分胁迫很严重时，渗透调节能力减弱或丧失[17]。
水分胁迫下植物的渗透调节能力与抗旱性呈正相关[18-19]。
渗透调节的关键是细胞内渗透势的下降，而渗透势的下降又以细胞内溶质的积累为主要因素。
参与渗透调节的溶质称为渗透调节物质，可以分为无机离子包括:K+，Cl-，Ca2+，Mg2+，Na+等，有机物质包括:可溶性糖，游离氨基酸，有机酸等，其中以脯氨酸的数量为主。
在正常情况下游离脯氨酸含量仅为0.2-0.6mg/g干重，占总游离氨基酸的百分之几，而在干旱条件下它可成10倍地增加，相对含量可达到30%以上。
水分胁迫下植物体内脯氨酸含量变化有3个重要特点:对水分胁迫敏感而且变化幅度大;随外界渗透势或植物水势下降而增加;在一定的外界渗透势或植物水势范围内，随时间的延长脯氨酸含量可逐步稳定或有所下降。
据推测这可能与植物对逆境条件的适应以及在适应情况下脯氨酸再利用有关[19]。
2.5抗氧化防御系统的抗氧化作用大量证据表明，干旱诱导的膜脂过氧化是造成植物细胞膜受到损伤的关键因素，而膜伤害是导致植物组织伤害和衰老的重要诱导因素，但植物在水分胁迫时可以动员酶和非酶的防御系统来有效清除自由基，保护细胞膜免遭氧化伤害，从而有利于其他生理过程的进行[5]。
因此，植物体内所具有的保护体系及其他一些机制是某些抗旱植物在长期进化过程中所演化出的适应干旱的机制和策略，是其能够忍耐长期干旱胁迫的重要物质基础。
在水分胁迫条件下，植物体内活性氧产生加快，而清除活性氧的保护酶系统活性降低，抗氧化物质受到破坏，导致活性氧积累，引起膜脂过氧化，使膜结构和功能受到伤害。
20世纪80年代以来，人们对干旱胁迫下植物体内抗氧化防御系统进行了大量研究。
现已确定它是由一些能清除活性氧的酶系和抗氧化物质组成,如超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化物酶(POD)，过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸(AsA)等，它们协同抵抗干旱胁迫诱导的氧化伤害，在整个氧化防御系统中，SOD是所有植物在氧化胁迫中起重要作用的抗氧化酶[6]。
研究表明,在水分胁迫下，抗性强的植物SOD等保护酶仍能维持较高活性，防止了活性氧积累，减轻了膜脂过氧化引起的膜伤害。
因此保护酶的活性水平与抗旱性密切相关。
3植物抗旱机理抗旱性是植物对于干旱胁迫环境的反应。
在相同程度的干旱胁迫条件下，不同植物会产生不同的外观表现，这种表现是多样的。
例如,从植株整体来说，会表现为减缓生长，休眠，甚至死亡。
而单就叶片来说，会表现为萎蔫，黄化(褪绿)，甚至脱落。
生产实践中常常将这些表现用来比较地被植物的抗旱能力[7-8]。
3.1避旱性是指植物在严重的干旱胁迫之前就完成生命周期。
这是一种真正的逃避干旱，像沙漠中的一些短生植物就属此类型。
3.2 高水势延迟脱水耐旱机理3.2.1保持水分的吸收为了保持从土壤中吸收水分，植物必须具有深广而密布的根系，一般土壤干旱时，表层含水量迅速下降，而下层土壤含水量相对比较稳定，因此增加根系的深度和密度可吸取更多的水分。
耐旱性强的植物的一个普遍特点就是根系生长迅速，扩展范围既深又广，增加了与土壤的接触面和吸收面积[9]。
3.2.2减少水分的损失植物减少水分损失可通过3条途径来实现。
一是增加气孔阻力(Rs)和角质层阻力(Rc)。
Parker(1965)认为耐旱作物比不耐旱作物气孔关闭的更快。
由于气孔关闭，大大降低了蒸腾，因而有利于植物保持水分平衡。