脱落酸ABA植物抗性研究进展
植物抗旱过程中脱落酸生理作用研究进展12
植物抗旱过程中脱落酸生理作用研究进展丁桔农业与生物技术学院10316049摘要：本文主要介绍了近年来研究脱落酸在植物抗旱中生理作用方面所取得的进展，主要包括脱落酸在水分胁迫时调节气孔开闭机理，对叶片伸展率的影响，及其脱落酸与抗旱特异性蛋白质合成的关系。
关键词：植物、抗旱、脱落酸脱落酸（Abscisic acid）是植物五大激素之一，简称ABA。
大量的试验证明：当植物处于干旱、低温、盐碱等不利环境下（或外施ABA），植物体内ABA会大量增加，产生水分亏缺反应，从而充分利用水分，使植物对不利环境产生抗性，增加逆境存活机会[1]。
ABA对植物的影响是多方面的，包括关闭气孔[2]，调整保卫细胞离子通道[3]，诱导LER（叶片伸展率）下降[4]，诱导ABA反应基因改变相关基因的表达[5]。
尤其是ABA的增加和气孔的关闭一致，这对植物抗旱非常有利[6]。
近年来ABA与抗旱关系的研究重新受到重视，在其生理作用研究方面主要取得了以下进展。
1 ABA与干旱时气孔导度的关系1.1 ABA导致气孔关闭的原因气孔关闭是植物对水分缺乏的一个重要反应。
它受气孔周围保卫细胞膨压水平的控制：保卫细胞膨压高时气孔开张，低时则导致气孔关闭。
而保卫细胞膨压的下降是由ABA的增加引起的，因为ABA改变了细胞膜的透性，导致保卫细胞内溶液浓度的降低[7]。
另有研究认为保卫细胞膨压的变化是ABA引起离子通道改变的快速反应，ABA抑制K+进入保卫细胞，而引起K+和阴离子的外流，其结果降低了保卫细胞的浓度和其膨压，进而导致气孔关闭[8]。
1.2 ABA与水势相互作用控制气孔导度给向日葵叶片饲喂ABA后，外源ABA浓度和气孔导度之间存在对数关系。
１柳树中加入外源ABA也会引起气孔导度下降，除去ABA又可以逆转这种现象，并且仅改变外源ABA浓度（在一定生理范围内）就能明显造成气孔导度的这种可逆变化，表明ABA可能是蒸腾流中影响气孔的主要因素[3]。
脱落酸作用机理研究取得重要进展
脱落酸作用机理研究取得重要进展2006-11-22006年10月19日出版的《Nature》(Nature，2006，443:823-826)杂志以主题论文(Article)的形式发表了973计划“作物高效抗旱的分子生物学和遗传学基础”项目中国农业大学张大鹏教授研究小组关于ABA受体ABAR的研究报告。
植物激素脱落酸(ABA)主要调节种子发育、幼苗生长、叶片气孔行为和植物对逆境的适应，是一个生命攸关的化学信号分子。
同其他任何激素等化学信号一样，ABA执行其生物学功能的过程，实质上是一个细胞信号转导过程。
ABA信号首先通过细胞受体被识别，识别后通过一系列细胞内下游信使将信号转导到“靶酶”或细胞核内“靶基因”上，最终直接引起酶活性的变化或基因表达的改变，从而导致生理效应。
张大鹏教授领导的研究小组发现并于最近完成鉴定了一种介导种子发育、幼苗生长和叶片气孔行为的ABA受体——ABAR。
张大鹏教授研究小组几年前提纯了一种ABA特异结合蛋白，命名为ABAR，并克隆了编码ABAR的基因。
结果发现ABAR基因编码一个已知蛋白质，即定位于质体内的参与催化叶绿素合成和质体-核信号转导的蛋白质CHLH。
他们在模式植物拟南芥中研究了ABAR/CHLH与ABA信号识别的关系。
研究表明，通过超表达技术上调ABAR/CHLH基因表达，可以使植物在种子萌发、幼苗生长和气孔运动方面对ABA反应“超敏”；而用稳定表达的RNA 干扰、反义RNA、化学诱导的RNA干扰技术或通过稳定表达的突变体对ABAR/CHLH基因表达下调，发现使植物在种子萌发、幼苗生长和气孔运动方面对ABA反应“脱敏”。
ABAR/CHLH的基因敲除突变体，由于种子不能正常成熟，是致死突变。
叶绿素合成和质体-核信号转导的突变体，如果不影响ABAR/CHLH的表达，就不影响植物对ABA信号的响应。
以上研究结果证明，ABAR是一个ABA受体。
ABAR介导的ABA信号转导是一个独立于叶绿素合成和质体-核信号转导的不同的细胞信号过程。
中美科学家联合破译ABA提高作物抗旱性分子机制
中国科学院上海植物逆境⽣物学研究中⼼以及美国普渡⼤学等单位的研究⼈员联合破译了植物激素脱落酸(ABA)通过调控植物叶⽚衰⽼，促使植物重新分配体内的⽔分养分，从⽽提⾼作物抗旱性的分⼦机制。
这⼀发现于2⽇凌晨发表在国际学术期刊PNAS(《美国科学院院报》)上。
在植物中，负责制造养料，并向其他器官提供营养物质的部位或器官如叶⽚被称为“源”，⽽如幼嫩的叶⽚、茎、根以及花、果、种⼦等消耗养料或储藏养料的器官则被称为“库”。
该研究表明，ABA通过⼀系列复杂机制，最终使“源”组织中已经衰⽼的叶⽚加速枯萎，同时增强了“库”组织的渗透调节能⼒，确保植物在⼲旱条件下体内急需消耗养料的部分优先“解渴”。
⼲旱是影响植物⽣存、⽣长和分布的最重要的⾮⽣物胁迫之⼀，⽬前的全球暖⼲化将加剧⼲旱胁迫。
脱落酸ABA作为⼀种胁迫激素，是植物应对⼲旱胁迫的重要调控因⼦。
但ABA如何帮助植物忍耐⼲旱的分⼦机制尚未得到充分的理解。
⼀直以来，ABA是否直接诱导叶⽚衰⽼有着很⼤争议。
该研究通过对ABA信号诱导叶⽚衰⽼分⼦机制的解析，解决了长期的争议问题。
据了解，作为美国国家科学院的院刊，PNAS是公认的世界四⼤科技期刊(Cell，Nature，Science，PNAS)之⼀。
植物脱落酸信号转导途径的研究及其在农业生产中的应用
植物脱落酸信号转导途径的研究及其在农业生产中的应用对于植物来说，适应环境条件是其生存的关键，而植物的生长发育和环境适应与植物内部的信号传导息息相关。
目前，有关植物内部信号传导的研究主要集中在植物荷尔蒙相关的信号通路上，而植物脱落酸（abscisic acid，ABA）信号传导途径是一条非常重要的信号通路，它可以调节植物的生长发育和适应非常多样化的环境条件。
1. 植物脱落酸的合成和作用首先，我们来了解一下植物脱落酸的基本情况。
植物脱落酸是一种重要的植物荷尔蒙，可以促进植物在逆境环境下的生存。
在植物中，脱落酸的合成与分解都发生在叶绿体和其他细胞器中，而脱落酸的主要作用是调节植物的水分利用和抵御非生物胁迫。
具体来说，脱落酸可以调节植物的气孔开合，降低植物的水分蒸发率，还可以参与调节植物的生长和开花。
2. 植物脱落酸信号转导途径的研究进展植物脱落酸信号传导途径是建立在脱落酸受体的基础之上的，脱落酸受体不仅能够识别到脱落酸，而且能够转导脱落酸信号，进而影响下游基因的表达和植物的生理响应。
近年来，植物脱落酸信号转导途径的研究得到了广泛的关注，研究人员已经通过分子遗传学和生物化学手段鉴定出了一些关键的蛋白质。
目前，主要的研究成果集中在三个方面：首先，对于植物脱落酸受体的结构和功能有了更深入的了解；其次，对于脱落酸信号传导途径的分支和调节机制有了更为详细的描述；最后，还有一些关于脱落酸响应基因的鉴定和功能分析的研究发表。
3. 植物脱落酸在农业生产中的应用前景由于植物脱落酸在植物的生长发育和环境适应中的重要作用，它已经逐渐成为了一种非常有前景的农业生产应用。
在当前的农业生产中，脱落酸已经广泛应用于不同的作物种类中，包括水稻、玉米、小麦、豌豆、胡萝卜等。
在实际的生产中，脱落酸可以通过喷雾、浸泡和土壤注入等多种方法来施用。
通过施用脱落酸可以有效地提高作物的抗逆性，提高作物产量和品质。
另外，脱落酸在蔬菜、水果和植物栽培等方面也有广泛的应用，可以改善果实的品质和减少果实的脱落率。
冷胁迫下植物激素ABA信号通路的研究进展
调控基因:直接参与非生物胁迫反应，调控下游 基因的表达和信号转导。包括在信号转导通路中 参与信号转导途径的转录因子；感应和参与传递 胁迫信号的蛋白激酶，如有丝裂原活化蛋白激酶 （mitogen-activated protein kinase(MAPK)）、钙依 赖而不依赖钙调素的蛋白激酶（calcium-dependent and calmodulin-independent protein kinase(CDPK)）、 转录调控蛋白激酶（transcription-regulate）、在调 控胁迫信号转导和基因表达中，起重要作用的蛋 白磷酸化酶和蛋白酶。
AP2 domain
This 60 amino acid residue domain can bind to DNA and is found in transcription factor proteins.
NCBI PSSM-Id:250173
张梅等.遗传,2009,31(3):236-244.
植物在非生物逆境胁迫下诱导的基因表 达及产物
通过基因转录组（transcriptome）的转录分析和基 因产物的不同作用，将这些基因分为两大类： 功能基因:基因编码的产物直接保护植物细胞免 受胁迫，如甜菜碱、脯氨酸、糖类等；免受胁迫 伤害的功能蛋白，晚期胚胎发育蛋白（LEA）、 热应激蛋白（HSPs）、蛋白分子伴侣、渗调蛋白、 抗冻蛋白；参与水分和离子吸收转运的蛋白，如 水通道蛋白和离子转运蛋白；保护细胞免受ROS 伤害的毒性降解酶，如谷胱甘肽S -转移酶，过氧 化氢酶，超氧化物歧化酶，抗坏血酸过氧化物酶 等。
ABA
MDA含量 H2O2含量 可溶性糖或 蛋白含量
SOD活性 CAT活性 APX活性
细胞膜通透 性（相对电导率) 叶绿素含量
脱落酸ABA植物抗性研究进展
脱落酸(ABA)植物抗性研究进展摘要：脱落酸( ABA )是一种重要的植物激素，在植物对抗胁迫环境中发挥重要作用。
综述了近些年来国内外有关 ABA 生理功能抗逆性研究的一些最新进展，重点阐述了 ABA 在植物逆境胁迫中对植物生长及生理的影响。
关键词：脱落酸植物抗性研究进展由于工业生产、自然灾害频繁发生，植物生长处于逆境环境中，提高植物抗逆性成了研究的热点。
目前主要通过添加外源激素等技术来提高植物抗逆性。
ABA 是一种植物体内源激素，能够控制植物生长及促进衰老，研究发现， ABA 在干旱、高盐、低温等逆境胁迫反应中起重要作用，是植物的抗逆诱导因子，被称为植物的“胁迫激素” 。
本文主要阐述了ABA 在逆境中对植物生理生化的影响，展望该领域今后研究的重点。
1、逆境胁迫下植物体内 ABA 的积累ABA 在叶绿体中合成，然后转移积累到其他组织中。
研究发现根系在脱水的情况下能合成大量的 ABA ，植物的其他器官，如成熟的花、种子也能合成ABA有研究发现干旱胁迫下，紫花苜蓿根部水分状况的改变可引起 ABA 的增加，可能是根部 ABA 经蒸腾作用直接到达叶片，或是 ABA 快速释放引起的。
2、逆境胁迫下 ABA 对植物生长的影响、对植物生长的影响崔志青等人研究表明施用 ABA 能够优化穗部性状发育，增加作物产量。
在研究外源 ABA 对匍茎翦股颖( Agrostis stolonifera)高温休眠影响的试验中发现：高温胁迫下，添加 ABA 延迟植株枯黄时间，降低休眠期的枯黄率，提高叶片含水量。
ABA 处理甜椒后发现，不同浓度 ABA 对甜椒常温苗和驯化苗的株高、茎重均无显着影响，但显着促进驯化苗的侧根生长。
、对植物叶绿素含量的影响叶绿素含量可以反应植物光合能力，表明植物光合能力。
Cd胁迫下小麦幼苗经ABA处理10d后，叶片叶绿素含量增加。
试验证明低温胁迫下，喷洒 ABA 减缓叶绿素降低速度。
蒲高斌等人研究外源 ABA 对西瓜幼苗抗冷性影响也得到同样结论。
脱落酸_ABA_受体的研究进展
脱落酸_ABA_受体的研究进展() 植物学通报 1998 , 15 4:36,40Chi nese B ulleti n of B ota ny脱落酸( ABA) 受体的研究进展吴忠义陈珈朱美君( ) 北京农业大学生物学院北京 100094() 摘要植物激素脱落酸 ABA在植物对逆境适应及种子发育过程中具有重要的生理功能。
尽管 ABA 作用的分子机制还不清楚 ,ABA 受体还未得到鉴定 ,但近年来对 ABA 结合蛋白的研究取得了可喜的进展 , 已在多种植物中证明存在与 ABA有高亲和力的结合蛋白。
ABA 的识别到底发生在胞外还是胞内 ,近几年随着微注射技术的应用 ,也得到不少实验证据。
ABA 信号的转导途径 ,特别是位于下游区域参与信号传递的物质的研究取得重大进展 ,其中以 ABA 调节气孔保卫细胞开关的信号传递成为研究这一领域的模式体系。
关键词 ABA 结合蛋白 ,ABA 结合位点 ,ABA 受体 ,ABA 信号转导THE PRO GRESSES OF STUD IES O N ABSCISICACID RECEPTO RSWU Zhong2Yi CHEN J ia ZHU Mei2J un ( )College of Biological Science , China Agricultural University , Beijing 100094( ) Abstract Abscisic acid ABAparticipates in the control of diverse physioogical process. Al2( ) though the molecular mechanism of ABA action is unknown , ABA receptor shave not yet been identified , high affinity of ABA binding proteins in some plants , either membrane2bound or soluble , have beendescribed. The sense of ABA lies in the outside or inside of plasma membrane , there are some evidences with the techniques of microinjection. Considerable progress has been recently made in the characterization of more downstream elements of the ABA regulatory network , especially in the control of stomatal aperture by ABA. The details of the underlying signalling pathways start to emerge .Key words ABA binding proteins , ABA binding sites , ABA receptors , ABA signal transduction植物的生长和发育由于不可避免地受到各种不利环境的干扰 ,于是演化出一套适应和对付各种逆境的机制和策略 ,很多研究表明 ABA 对于植物适应逆境起着极其重要的作 () 用 Davies ,1991,因此研究 ABA 的作用机理具有重要的理论意义和实践意义。
脱落酸对植物抗逆性影响的研究进展
脱 落 酸 （Abscisic Acid，ABA） 是 20 世 纪 60 年 代发现和鉴定出的一种植物激素，最初认为它是一 种生长抑制物质，对种子（果实）的发育、成熟，植物 和种子休眠，器官脱落等起重要作用。 随着研究的 不 断 深 入 ， 发 现 ABA 在 植 物 干 旱 、 高 盐 、 低 温 和 病 虫害等逆境胁迫反应中起重要作用。 逆境下，植物 启动脱落酸合成系统，合成大量的脱落酸，促进气 孔关闭，抑制气孔开放。促进水分吸收，并减少水分 运 输 的 途 径 ，增 加 共 质 体 途 径 水 流 。 降 低 LER（叶 片 伸展率），诱导抗旱特异性蛋白质合成，调整保卫细 胞 离 子 通 道 ， 诱 导 ABA 反 应 基 因 改 变 相 关 基 因 的 表 达 ，增 强 植 株 抵 抗 逆 境 的 能 力[1]。
刘 祖 祺 等 [4] 研 究 了 ABA/Gas 调 控 特 异 蛋 白 质 与柑桔的抗寒性。 试验选用了抗寒柑桔品种兴津蜜 柑 （Citrus unshiu Marc.） 盆 栽 苗 为 材 料 ， 研 究 了 人 工 低 温 锻 炼 和 外 源 ABA/Gas 对 抗 寒 特 异 蛋 白 的 调 控 及与抗寒性的关系。 2 种处理均诱导兴津柑桔苗抗 寒 力 的 发 育 。 作 者 提 出 ，低 温 、ABA 首 先 诱 导 ABA/ Gas 的 积 累 ， 由 ABA/Gas 启 动 特 异 性 扳 机 ， 最 终 合 成抗寒特异蛋白质，进而提高柑桔的抗寒能力。
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长速度可恢复到正常水分处理的野生型玉米苗根 系的生长速度。 同样，植物生长在土壤水分状况良 好 的 条 件 下 （ 此 时 内 源 ABA 水 平 很 低 ）， 外 源 ABA 处理显著 地 抑 制 根 系 的 生 长 ，说 明 根 系 合 成 的 ABA 对维持土壤干旱条件下根系的生长是必需的。
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脱落酸(ABA)植物抗性研究进展
摘要：脱落酸( ABA )是一种重要的植物激素，在植物对抗胁迫环境中发挥重要作用。
综述了近些年来国内外有关 ABA 生理功能抗逆性研究的一些最新进展，重点阐述了 ABA 在植物逆境胁迫中对植物生长及生理的影响。
关键词：脱落酸植物抗性研究进展由于工业生产、自然灾害频繁发生，植物生长处于逆境环境中，提高植物抗逆性成了研究的热点。
目前主要通过添加外源激素等技术来提高植物抗逆性。
ABA 是一种植物体内源激素，能够控制植物生长及促进衰老，研究发现， ABA 在干旱、高盐、低温等逆境胁迫反应中起重要作用，是植物的抗逆诱导因子，被称为植物的“胁迫激素” 。
本文主要阐述了ABA 在逆境中对植物生理生化的影响，展望该领域今后研究的重点。
1、逆境胁迫下植物体内 ABA 的积累
ABA 在叶绿体中合成，然后转移积累到其他组织
中。
研究发现根系在脱水的情况下能合成大量的 ABA ，植物的其他器官，如成熟的花、种子也能合成
ABA
有研究发现干旱胁迫下，紫花苜蓿根部水分状况的改变可引起 ABA 的增加，可能是根部 ABA 经蒸腾作用直接到达叶片，或是 ABA 快速释放引起的。
2、逆境胁迫下 ABA 对植物生长的影响
、对植物生长的影响
崔志青等人研究表明施用 ABA 能够优化穗部性状发育，增加作物产量。
在研究外源 ABA 对匍茎翦股颖( Agrostis stolonifera)高温休眠影响的试验中发现：高温胁迫下，添加 ABA 延迟植株枯黄时间，降低休眠期的枯黄率，提高叶片含水量。
ABA 处理甜椒后发现，不同浓度 ABA 对甜椒常温苗和驯化苗的株高、茎重均无显着影响，但显着促进驯化苗的侧根生长。
、对植物叶绿素含量的影响叶绿素含量可以反应植物光合能力，表明植物光合能力。
Cd胁迫下小麦幼苗经ABA处理10d后，叶片叶绿素含量增加。
试验证明低温胁迫下，喷洒 ABA 减缓叶绿素降低速度。
蒲高斌等人研究外源 ABA 对西瓜幼苗抗冷性影响也得到同样结论。
3、逆境胁迫下 ABA 对植物细胞膜及渗透调节物质的影响
、对细胞膜的影响相对电导率反映细胞膜受伤害程度，值越大，细胞膜受伤害越严重。
低温条件下，雷公藤叶片电导率随胁迫时间增加而增加， ABA 处理下的电导率均低于对照， 15mg/L ABA 处理下电导率最低。
可见，一定浓度 ABA 能够减少低温对植物的伤害，提高植物抗逆性。
丙二醛是细胞膜脂质过氧化产物，其含量高低反应细胞膜受损伤程度。
严寒等人研究表明干旱胁迫下芝麻幼苗的 MDA 含量增加。
ABA 处理后 MDA 含量明显降低，减轻对芝麻幼苗的伤害。
、对渗透调节物质的影响可溶性蛋白是植物生理代谢的一个重要指标。
研究表明，可溶性蛋白含量与抗寒性呈显着正相关。
低温胁迫下用 ABA 处理后，香蕉叶片内可溶性蛋白质含量增加。
汤日圣等人研究显示在盐胁迫下，对照叶片中可溶性糖含量在处理 3d 后降低，而经 ABA 处理后，叶片中的可溶性糖含量明显增加。
蒲高斌等人的研究表明低温过程中， ABA 处理后西
瓜幼苗叶片的脯氨酸和可溶性糖含量增加幅度都显着高于对照，促进渗透保护物质增加。
4、逆境胁迫下 ABA 对抗氧化防御系统的影响 SOD、POD、CAT 是植物内的重要保护酶，其大小可衡量植物抗性
强弱。
杨艳华等人试验结果表明适当浓度的 ABA 处理能够
降低植物膜脂过氧化，提高酶活性，增强植物抗性。
刘德兵等人研究发现， ABA 处理后的香蕉叶片 SOD 活性明显提高。
AsA 和 GSH 是植物体内的抗氧化剂，清除自由基，防御活性氧的毒害。
蒲高斌的研究表明在低温作用下，经 ABA 处理的AsA 含量有增加的趋势，以 20mg/L 的处理效果最好。
与AsA 不同，各处理下 GSH 含量都明显降低，经 ABA 处理的降低幅度明显小于对照，维持植物细胞膜的完整性。
5、展望
ABA 在植物逆境胁迫中的重要作用已得到人们的普遍共识。
目前对于 ABA 的研究还处在开始阶段，主要在生理、生化水平上， ABA 的作用机制还不是很明确。
随着研究的深入，一定能够在分子基因工程与实践的基础上清楚逆境胁迫下 ABA 的作用机制，进而利用它来合理调控植
物，培育筛选出抗性优良的植
物品种
参考文献：
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作者简介：
许敏( 1 989-) ,女.汉族.江苏泰州人 .单位：江西
财经大学艺术学院园林植物与观赏园艺专业 .主要从事植物逆境生理和环境生态研究。