干旱对植物影响的研究进展(1)
植物对干旱胁迫的响应及其研究进展
植物对干旱胁迫的响应及其研究进展 学院：班级： 姓名：学号： 摘要：植物在经受干旱胁迫时，通过细胞对干旱信号的感知和传导，调节基因表达，产生新蛋白质，从而引起大量形态、生理和生化上的变化．干旱胁迫对植物在细胞、器官、个体、群体等水平的形态指标有显著影响，也会影响其光合作用、渗透调节、抗氧化系统等生理生化指标．植物对干旱胁迫分子响应较复杂，包括合成一些新的基因如NCED、Dehydrin基因和CBF、DREB等转录因子．另外，干旱胁迫还能造成蛋白质组学的变化． 关键词干旱胁迫；生态响应；生理机制；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。 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。 一、植物抗旱基因工程研究新进展 （一）与干旱胁迫相关的转录因子研究 通过转化调节基因来提高植物脱水胁迫的耐性是一条十分诱人的途径．由于在逆境条件下，这些逆境相关的转录因子，能与顺式作用重复元件结合，从而调节这些功能基因的表达和信号转导，它们在转基因植物中的过量表达会激活许多抗逆功能基因的同时表达．胁迫诱导基因能增强胁迫反应的耐力，不同的转录因子参与胁迫诱导基因的调控．遗传研究已经鉴
肥料对植物生长的影响
肥料对植物生长的影响 植物除了从土壤中吸收水分外，还要吸收矿质元素和氮素以及有机物质，以维持正常的生命活动。所以，土壤中矿质元素和有机物质的多少直接影响植物的生长和发育。在栽培条件下，肥料的种类和使用量可改变土壤中养分的比例关系，为植物生长提供良好的养分环境。1．氮 1．1氮对植物生长的影响 根系吸收氮肥主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮。也可吸收一部分有机态氮，如尿素。氮是蛋白质（包括一些酶和辅酶）、核酸、磷脂的主要成分，他们是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分，在植物生命活动中具有特殊的作用。氮也是某些植物激素的成分，他们对生命具有调节作用。氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此氮的多少会直接影响细胞分裂和生长。当氮肥供应充足时，枝叶繁茂，植株高大，分枝能力强，果实活种植中蛋白质含量高。植物的必须元素中，除碳、氢、氧外，氮的需求量最大。因此在农业生产中要特别需要氮肥的供应，常用人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵碳酸氢铵等肥料，主要提供氮元素。 缺氮时，蛋白质、核酸、磷脂等合成受阻，植物生长矮小、分枝能力弱，叶片小而薄，花果少且易脱落。缺氮，叶绿素合成受阻，枝叶变黄，甚至干枯，导致产量降低。氮在植物体内移动性大，老叶中的氮分解后可运输到幼嫩组织中去重复利用，所以缺氮时叶片发黄，并由下部叶片开始逐渐向上。 氮过多时，叶片大而深绿，柔软披散，植株徒长。另外，氮素过多时，体内含糖量相对不足，茎干中的机械组织不发达，易倒伏和被病虫危害。 1．2氮的测定 1．2．1肥料中硝态氮含量测定 1．2．1．1还原法 复混肥料中硝态氮和铵态氮在检测中的差别是两者样品在处理过程。前者需要通过铬粉（不含酰氨态氮时用定氮合金）还原处理，使硝态氮还原成铵态氮；后者对试样不需作还原处理。目前，肥料中硝态氮含量的测定常用定氮合金法(德瓦达合金还原法)和铬－盐酸还原法。 两种方法的原理基本相同，一般采取三步检测：第一步，在样品处理中使用铬粉（不含酰氨态氮时用定氮合金）还原硝态氮后，按标准检测方法检测复混肥试样中总氮含量；第二步，在试样处理过程中不使用还原剂，按标准检测方法检测复混肥试样中不含硝态氮时复混肥料中的总氮含量；第三步，用第一步检测结果减去第二步检测结果，即可得出复混肥料中硝态氮含量。 1．2．1．2高效液相色谱法 通常测定硝态氮的方法有：气体法、还原法、重量法、扣除法、比色法、紫外线吸收法。高效液相色谱法测定肥料中的硝态氮含量，其原理是硝酸根在紫外光区190～240nm有较强吸收，通过色谱柱分离后在紫外分光光度计上检测硝酸根含量，再将其换算为氮含量。 高效液相色谱法使用C18柱，以0.04molL－1磷酸二氢钾水溶液为流动相，在230nm波长下测定硝态氮含量，相关系数为0.9997，最低检测浓度为1×106mgmL。此法具有准确度和精密度高，定量分析简便、快捷、准确的特点。 1．2．2复合肥料中总氮测定 1．2．2．1凯氏定氮法 测定原理：将硝酸盐在酸性介质环境中还原成铵盐；在触媒存在下，用浓硫酸进行消化，将有机态氮或尿素态氮和氰氨态氮转化为硫酸铵；将从碱性溶液中蒸馏出的氮，吸收在硼酸溶液中；在甲基红、甲酚绿混合指示剂存在下，用硫酸或盐酸标准溶液进行滴定分析。 凯氏定氮法测定复合肥料总氮含量的实测结果与理论值非常接近，该方法检测速度快，消耗
CO基因在植物中的研究进展
植物中CO基因的研究进展 摘要：CO(CONSTANS) 基因是植物开花时间光周期调控途径中的一个重要基因。目前从拟南芥、水稻、油菜、马铃薯等多个物种中都已经克隆到CO 同源基因。CO基因在不同物种中具有保守的锌指结构和核定位区域，但是不同植物中的作用机理并不完全相同。如在拟南芥和水稻中，CO基因位于生物钟的输出途径，是生物钟和开花时间基因之间监测日照长度的重要元件，它可以整合光信号和生物钟信号，节律性地激活表达，从而诱导开花。本文在阅读相关对该基因的研究的文献中发现，目前已从30 余个物种中克隆到CO同源基因并对其序列特征、表达模式和功能特性进行了研究。序列分析表明该基因在被子植物与裸子植物之间、双子叶植物与单子叶植物之间以及不同科、属的植物之间均有明显分化，说明CO 基因可能在植物进化中起到了重要作用。此外，本文综述了近年来有关植物CO 基因的研究进展，并对其在物种中的进化进行分析，为CO 基因进一步研究提供参考。 关键词：CO基因；植物开花；光周期； 概述：高等植物生活周期包括种子萌发、营养生长、开花受精、胚胎发育种子形成等一系列发育阶段，其中由营养生长向生殖生长转换的过程称为成花转变，这一过程不仅关系着物种延续，且与人类生活息息相关。植物在恰当时间开花可以保证植物授粉以及种子充分发育成熟，因此它与作物产量和品质密切相关，是作物生产的关键所在，也成为发育生物学研究的重点问题。成花转变过程由植物自身遗传因子和外界环境因素两方面共同决定，并受错综复杂的网络信号传导途径调控由营养生长阶段向生殖生长阶段转换是植物生命活动中的一个重要过程，这
种转换的时间一般称为开花时间。众所周知，植物的开花时间是受外在因素和在因素共同调控的。外在因素包括光周期(日照长度)、光质(光的光谱组成)、光照强度(光子流密度)、温度(低温，如拟南芥和冬小麦的春化作用)、群体密度和营养条件等，而在因素是指激素(赤霉素等)和控制植物发育阶段的各种基因调控机制。近年来利用模式植物拟南芥，通过创造早花和晚花突变体，克隆了一系列与拟南芥开花时间有关的基因，认为控制植物开花时间存在光周期途径、春化途径、自主途径和赤霉素途径等 4 种途径，这几个途径组成一个复杂的基因网络共同调控植物开花时间[1]。 在调控植物开花时间的 4 个途径中，光周期调控途径已经比较明确，参与这个途径的基因如TOC1(timing of cab ex pression 1)、ELF4(earlyflow ering 4)、LHY (lateelongated hy poco tyl)和CCA1( circadianclock associated 1)、GI( gigantea)、CO( constans)、FT( f low ering lo cus) 等已经得到克隆，其中CO 是植物光周期信号传导途径中至关重要的一个基因。CO基因受生物钟调控，表达量在一天之呈节律性变化，它能够促进拟南芥在长日照条件下开花，但是在短日照条件下CO基因对拟南芥开花时间的作用不大。随后，利用图位克隆和同源克隆等技术，水稻、油菜、牵牛、大麦等多个物种中的CO同源基因也得到克隆，研究表明这些物种中的CO同源基因也具有调控植物开花时间的作用，但是不同植物中的CO同源基因作用机理存在一定差异。本文介绍目前有关植物CO基因的研究进展，同时对已经克隆的CO基因在这些物种中的进化关系进行分析，以期为该基因的进一步研究提供参考。 近年来利用分子遗传学方法对拟南芥开花突变体进行研究。中光周期途径是目前为止研究得较为清楚的一条途径。在实际生产中，人们通过调整光照时间长
缺磷对植物生长的影响(1)(1)
磷 元 素 对 植 物 生 长 的 影 响 磷元素对植物生长的影响
摘要：应用溶液培养技术，对番茄幼苗进行缺磷培养，溶液中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化反应并影响其生长发育而产生相应症状。记录植株的生长情况，元素缺乏症的症状及出现的部位。测量植株的根茎长度、叶子数目及大小。结果显示：磷元素在在植物生长过程中是必不可少的，能促进植物的正常健壮生长，在缺磷的营养液中培养的番茄幼苗，老叶受影响，植株深绿色并出现红或紫色，叶柄短而且纤弱。 关键词：溶液培养，番茄苗，缺磷，红紫色，株高 引言 目前世界上已有许多国家把溶液培养应用到生产上，应用溶液培养进行无污染蔬菜的栽培生产。我国有些单位已将这些方法应用于水稻育苗、花卉栽培和蔬菜生产，同时溶液培养是研究植物矿质营养最基本和最有用的方法，它在阐明植物的必须元素以及奠定施肥的理论基础方面起着重要的作用。在发育过程中，各个营养元素执行一定的生理功能，当植物长期缺少某种元素时，相应地要在形态结构与生理功能等方面发生反应，出现症状。 一、实验目的：熟悉植物的林元素缺乏症的典型症状以及掌握溶液培养技术。 二、实验原理：植物的生长发育，除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。应用溶液培养技术，可以观察矿质元素对植物生长的必需性；用溶液培养做植物的营养实验，可以避免土壤里的各种复杂因素。 另外，生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素，磷元素是DNA和RNA的组成成分，磷元素又是ATP和NADPH的组成元素。磷元素还直接参与糖类的合成和分解，如果植株缺磷后会表现出相应的症状。 三、器材与试剂 1、实验仪器：分析天平、培养缸（瓷质）、移液管、烧杯、量筒 2、实验试剂：按下表分别配置的贮备液（所用药品均须分析试剂级）。
植物昼夜节律研究进展
Botanical Research 植物学研究, 2018, 7(3), 331-336 Published Online May 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/cf13162135.html,/journal/br https://https://www.360docs.net/doc/cf13162135.html,/10.12677/br.2018.73042 Research Progress on Circadian Rhythms in Plants Yi Chen, Yu Xiang, Guanghui Yu* Hubei Provincial Key Laboratory for Protection and Application of Special Plants in Wuling Area of China, South-Central University for Nationalities, Wuhan Hubei Received: May 4th, 2018; accepted: May 23rd, 2018; published: May 30th, 2018 Abstract Biological clock is the innate rhythmic molecular mechanism in plants by which respond to com-plex environmental change. Via the transcriptional and translational feedback among the core components of clock, plants can integrate the environmental cues such as light and temperature to coordinate and involve the photoperiodic flowering, hormone signaling, growth, metabolism, and biotic/abiotic stress. Clock entrainment allows plants to achieve the best synchronization to the outside changing environment; and furthermore, the modulatory relationship between plant bio-logical clock and photosynthesis metabolites indicates the potential advantage of biological rhythm theory in agricultural applications. Keywords Biological Clock, Circadian Rhythm, Core Oscillator, Arabidopsis thaliana 植物昼夜节律研究进展 陈意，向宇，余光辉* 中南民族大学，武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室，湖北武汉 收稿日期：2018年5月4日；录用日期：2018年5月23日；发布日期：2018年5月30日 摘要 生物钟是植物适应外界环境的一种内在分子机制。通过生物钟核心元件基因组成的转录-翻译反馈调节环路，*通讯作者。
植物水分胁迫诱导蛋白研究进展
植物水分胁迫诱导蛋白研究进展 施俊凤1,孙常青2 (1.山西省农业科学院农产品贮藏保鲜研究所,山西太原030031;2.山西省农业科学院作物遗传研究所,山西太原030031) 摘要 干旱是影响植物正常生长发育的一种最主要的逆境因子,研究发现了大量的植物应答水分胁迫的蛋白。笔者综述了这些蛋白的特性和功能,以提高人们对于植物抗旱机理的认识。关键词 水分胁迫;功能蛋白;调节蛋白;植物中图分类号 S311 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)12-05355-03P rogress in P roteins R esponding to W ater Stress in P lants SHI Jun 2feng et al (Institute of Farm Products S torage ,Shanxi Academ y of Agricultural Sciences ,T aiyuan ,Shanxi 030031)Abstract Drought is an im portant stress factor ,which im pacts the grow th and developm ent of plants.At present ,a series of proteins responding to water -stress in plants have been reported.T he study summ arizes the characters and functions of these proteins for enhancing integrated understanding to the m echanism of proteins inv olved in the tolerance to water stress in plants.K ey w ords W ater stress ;Functional protein ;Regulatory protein ;Plant 作者简介 施俊凤(1977-),女,山西代县人,助理研究员,从事抗旱 分子研究。 收稿日期 2009202206 干旱在我国是影响区域最广、发生最频繁的气象灾害。植物在遭受干旱胁迫时,会做出各种反应来避免或减轻缺水对其细胞的伤害。随着分子生物学技术和理论的发展,抗旱相关基因不断被克隆,现已证明一些基因表达产物可增强植物的抗逆性。根据其功能,可分为调节蛋白和功能蛋白两大类。 1 调节蛋白 调节蛋白在逆境胁迫信号转导和功能基因表达过程中起调节作用。目前,已发现的主要有转录因子、蛋白激酶、磷脂酶C 、磷脂酶D 、G 蛋白、钙调素和一些信号因子等。 1.1 转录因子 转录因子对水分胁迫的响应非常迅速,一 般数分种即可达最高水平,转录因子C BF1、C BF2、C BF3、C BF4和DRE B1a 、DRE B1b 、DRE B1c 、DRE B2通过与顺式作用元件 CRT/DRE 结合,引起一组含顺式作用元件CRT/DRE 的抗旱 功能基因表达。在拟南芥等多种植物中,DRE 顺式作用元件普遍存在于干旱胁迫应答基因的启动子中,对干旱胁迫诱导基因的表达起调控作用。 转录因子A BF 和bZIP 可与顺式作用元件A BRE 特异结合,通过依赖A BA 的信号转导途径调控植物对冷害、干旱和高盐碱等环境胁迫的反应 [1] ;MY B 和MY C 可与MY BR 和 MY CR 特异结合,引起相应抗旱功能基因的表达;WRKY 调控 的目标基因启动子是具有W 框的顺式元件,在拟南芥中约有100个WRKY 成员,存在于根、叶、花序、脱落层、种子和维管组织中,参与植物胁迫反应的很多生理过程 [2] 。 1.2 蛋白激酶 目前已知的植物干旱应答有关的蛋白激酶 主要有受体蛋白激酶(RPK )、促分裂原活化蛋白激酶 (M APK )、转录调控蛋白激酶(TRPK )等。RPK 与感受发育和 环境胁迫信号相关;M APK 与植物对干旱、高盐、低温等反应的信号传递有关;TRPK 主要参与细胞周期、染色体正常结构维持等的基因表达[3]。 M AP 激酶级联信号转导途径由M AP 激酶(M APK )与M AP 激酶激酶(M APKK )和M AP 激酶激酶激酶(M APKKK )组 成。植物细胞感受环境胁迫(如损伤、干旱、低温等)后,通过受体蛋白激酶、M APK 4、蛋白激酶C 和G 蛋白等上游激活子顺次激活M APKKK 、M APKK 和M APK 。M APK 被激活后进入细胞核,通过激活特定转录因子引起功能基因的表达或停留在胞质中激活其他酶类如蛋白激酶磷酸酶、脂酶等,最终引起植物细胞对内外刺激的生理生化反应。目前已经在植物中鉴定出多个由干旱胁迫所诱导的与M APK 信号通路有关的蛋白激酶,如A T MPK3、A T MEKK1和RSK 等。利用酵母双杂交系统,M iz oguchi 等证明A T MEKK1参与拟南芥对干旱、高盐、低温和触伤胁迫信号传递的M APK 级联途径[4]。 最近,T aishi 等报道,在拟南芥中有一种蛋白激酶SRK 2C 可响应干旱胁迫诱导,将该基因敲除后的突变体srk2c 对干旱极敏感[5]。另外,用花椰菜病毒的35S 强启动子构建超表达SRK 2C 的转基因植株,其抗旱性也明显增强。 1.3 与第二信使生成有关的蛋白酶 P LC 是主要的磷酸二 酯酶,水解磷酸二酯键,根据水解的磷脂不同,可产生IP3、 DAG 、PA 等。IP3可提高细胞质溶质中的C a 2+浓度,诱导抗 性相关基因的表达[6]。DAG 和PA 可通过诱导活性氧(ROS )的产生,引起相关抗性基因的表达,从而增强植物抗旱性。 C a 2+是最受关注的第二信使,在保卫细胞中,干旱信号 导致C a 2+浓度增加,引起气孔关闭。C a 2+与其受体蛋白钙调素结合发生构象变化,通过C a 2+/C aM 依赖性蛋白激酶 (C DPK )起作用,使蛋白质的S er 或Thr 磷酸化,引起下游信号 传递,使抗旱相关基因表达。 2 功能蛋白 功能蛋白往往是整个水分胁迫调控通路的终 端产物,直接在植物的各种抗旱机制中起作用。当植物遭受水分胁迫时,其本身作为一个有机整体能从各方面进行防御。K azuk o 等将植物水分胁迫功能蛋白分为渗透调节相关蛋白、膜蛋白、毒性降解酶、大分子保护因子和蛋白酶5大类[7]。 2.1 渗透调节相关蛋白 当植物遭受渗透胁迫时,会积累 大量渗透调节物质,如脯氨酸、甘露醇、甜菜碱、可溶性糖和一些无机离子等。这些物质可使植物在胁迫条件下保持吸收水分或降低水分散失,维持一定的细胞膨压,保持细胞生长、气孔开放和光合作用等正常生理过程。现已发现很多渗 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2009,37(12):5355-5357,5385 责任编辑 胡剑胜 责任校对 况玲玲
缺磷对植物生长的影响
缺磷对植物生长的影响 王林青 2009014040313 【河北农业大学农学院植物科学与技术专业0903 】 摘要：环境中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化并影响其生长发育而产生相应症状。磷素的缺乏会影响核蛋白形成,抑制细胞分裂与增殖,使作物生长发育延缓或停止。玉米缺磷,苗期生长缓慢,叶片呈紫红色，生长速率下降；根冠比改变；根的活力及物质合成受影响，从而影响到植物生长及粮食产量[1-2]。本实验以沈玉26品种为材料，运用培养液为基础进行植物溶液缺磷培养。以茎高，根冠比，叶绿素含量等确定植株的光和能力及生长情况。本实验表明：磷素在植物生长过程中是必不可少的元素，能促进植物的正常健壮生长，缺乏磷元素会导致植物生长缓慢或停滞，影响作物产量。在实验中出现的症状可以指导实际生产合理施肥。 关键词：玉米磷缺素培养根冠比叶绿素缺素症状 引言：玉米是世界第三大粮食作物，也是我国主要的粮食作物,饲料作物及工业原料是改善人民生活和出口外贸的重要资源之一，对农业和畜牧业具有十分重要的意义[3]。缺磷是限制玉米生产的重要因素之一。磷作为植物生长发育所必需的大量元素之一，它不仅是核酸和生物膜的重要组分，而且在能量代谢、光合作用、呼吸作用、酶活性调节、氧化还原反应、信号传导和碳代谢等方面也扮演重要角色[2]。环境中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化并影响其生长发育而产生相应症状。为了提高玉米的产量和品质，在农业栽培技术和作物育种上开展各项研究的同时掌握作物个体发育对外界环境条件
营养需求极为重要，磷是自然生态系统中存在的必需元素，它既是植物体内许多重要的有机化合物的组成成分，在结构和生理上起着重要作用，同时又以多种方式参与植物体内的各种生理代谢过程，对促进植物生长发育和新陈代谢以及作物的早熟高产优质都起着重要作用[4]。缺少磷元素时，植物生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小，叶色暗绿，抗性减弱。 本实验通对玉米幼苗在缺磷的生长状况，地上与地下部分的形态观察及生理指标和叶绿素的含量的测定，做出实验分析，以证明磷元素是玉米生长必需的重要元素，对玉米的生长有重要作用，也可通过玉米缺磷表现指导施肥。 内容： 1.材料与方法 1.1材料 实验材料为沈玉26号玉米品种及其生长幼苗 1.2方法 1.2.1播种 在花盆中加满蛭石，选择饱满的沈玉26号种子4-6粒分散种在花盆中,每3个花盆放在1个托盘中，向托盘内加适量自来水，待种子发芽。 1.2.2移栽 移栽前向托盘内加入少量自来水，右手捏住幼苗基部，左手将花盆拿起倒扣，右手将幼苗取出，平展放于桌上，在两个托盘中选取6
沙漠植物对干旱的适应策略
生存有道---沙漠植物对干旱的适应策略 沙漠地区的植物在地球上历尽沧桑，通过自然界选择、优胜劣汰，在长期的进化演替过程中，形成了适应特殊环境条件的能力，表现出对沙漠环境的多种适应方式和适应特性。沙漠植物适应沙漠特殊生境的一般规律表现在：适应能力强(除对气候干旱，高温、日灼等的适应外，许多植物对土壤贫瘠、盐碱，对风蚀、沙打沙割、沙埋等的适应和忍耐性能也很强)；结实量大、易更新繁殖(繁殖材料可大量获得，包括有性繁殖和无性繁殖，或具根茎相互转化的功能、具有克隆或可平茬复壮的特性)；枝叶特化、根系发育特殊(叶片小或退化以同化枝来进行光合作用，或多浆茎、叶储水保水；根系生长迅速，深根性或水平根发达)，生长稳定，长寿或短时间完成生活史(短期生植物，亦称短命植物或短生植物)等。 根系发达、生长迅速 沙漠植物的根系在适应干旱环境的特征上有所不同，在荒漠、半荒漠地区，由于降水稀少，年平均降水多在200毫米以下，甚至小于50毫米，沙丘上干沙层很厚，这就迫使生物量大的木本植物的根系向深层发展，以求利用地下水，因此，深根性植物较多，如白梭梭和梭梭的垂直根深达5米以下，深深扎入地下水层，以吸收地下水。柽柳(红柳)的主、侧根都极发达，主根往往伸至地下水层，最深可达10余米。在吐鲁番的坎儿井的竖井中发现，骆驼刺的根系在离地表20米以下
可见。胡杨、沙拐枣属植物的根系多为水平分布，水平根可超过10米；但在地下水8～10米深的吐鲁番沙地上，沙拐枣的根系可垂直向下发展到5米左右，能深达地下水沿毛细管上升的区域；银沙槐水平根发达，垂直根深入沙层2米余，水平根交错盘诘，集中分布在30～50厘米沙层内，长可达10米以上此外，一年生幼苗主根深扎沙土层50厘米，三年的实生苗垂直根生90厘米，根幅约1.5米，银沙槐地上部分生长比根系发育缓慢，当年幼苗地下部分垂直方向的生长近5倍以地上部分的高生长。而我国东部草原地区降水较多，年平均降水量在250～400毫米，沙漠植物为了充分利用降水，以发展水平根系为主。如沙柳主根发育不明显，水平根极发达，密如蛛网，一丛四年生沙柳，株高3.5米，水平根幅达20余米，为地上部分的五倍多，黄柳垂直根可达3.5米，而向水平伸展常达20米以上。杨柴为浅根性灌木，主根一般深1～2米, 侧根多分布在深10～40厘米深的土层中，2年生侧根长达2.4米，成年植株可达10余米。花棒成年植株根幅可达10余米，最大根幅可达20～30米。分布于干草原地区的差巴嘎蒿垂直根下扎2米左右，水平根向四周强烈扩展，根幅达3米以上。白沙蒿无明显垂直根系，水平根极发达，5年生根幅为冠幅的7.5倍。油蒿虽属深根性半灌木，12龄的植株根深3.5米，但根幅达9.2米，侧根密布在0～130厘米的沙层内，在荒漠地区的沙坡头，油蒿主根深达4.5米。通常沙漠地表层为干沙层，30～40厘米以下为稳定湿沙层，植物发芽后，主根具有迅速延伸，以尽快达到稳定湿沙层的能力。沙漠植物就是利用自身发达的根系，在沙地土壤内或垂直或水平发展
干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展
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
水分胁迫
科技名词定义 中文名称：水分胁迫 英文名称：water stress 定义1：因土壤水分不足或外液的渗透压高，植物可利用水分缺乏而生长明显受到抑制的现象。 所属学科：生态学（一级学科）；生理生态学（二级学科） 定义2：因土壤水分不足而明显抑制植物生长的现象。 所属学科：土壤学（一级学科）；土壤物理（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 1水分胁迫 water stress 水分胁迫(water stress)植物水分散失超过水分吸收，使植物组织含水量下降，膨压降低.正常代谢失调的现象。 植物除因土壤中缺水引起水分胁迫外，干旱、淹水、冰冻、高温或盐演条件等不良环境作用于植物体时，都可能引起水分胁迫。不同植物及品种对水分胁迫的敏感性不同，影响不一。在淹水条件下，有氧呼吸受抑制，影响水分吸收，也会导致细胞缺水失去膨压，冰冻引起细胞间隙结冰，特别是在严重冰冻后遇晴天，细胞间隙的冰晶体融化后又因燕腾大量失水，易引起水分失去平衡而姜蔫。高温及盐演条件下亦易引起植物水分代谢失去平衡，发生水分胁迫。干旱缺水引起的水分胁迫是最常见的，也是对植物产量影响最大的。水分胁迫对植物祝谢的影响在植物水分亏缺时，反应最快的是细胞伸长生长受抑制，因为细胞膨压降低就使细胞伸长生长受阻，因而叶片较小，光合面积减小;随着胁迫程度的增高，水势明显降低，且细胞内脱落酸(ABA)含量增高，使净光合率亦随之下降，另一方面，水分亏缺时细胞合成过程减弱而水解过程加强，淀粉水解为糖，蛋白质水解形成氨基酸，水解产物又在呼吸中消耗；水分亏缺初期由于细胞内淀粉、蛋白质等水解产物增亥，吸呼底物增加，促进了呼吸，时间稍长，呼吸底物减少，呼吸速度即降低，且因氧化碑酸化解联，形成无效呼吸，导致正常代谢进程紊乱，代谢失调。水分胁迫对植物的严重影：由于水分胁迫引起植物脱水，导致细胞膜结构破坏。在正常情况下，由于细胞膜结构的存在，植物细胞内有一定的区域化(compartmentation)，不同的代谢过程在
缺磷对植物生长的影响
缺磷对植物生长的影响 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
磷 元 素 对 植 物 生 长 的 影 响 磷元素对植物生长的影响 摘要：应用溶液培养技术，对番茄幼苗进行缺磷培养，溶液中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化反应并影响其生长发育而产生相应症状。记录植株的生长情况，元素缺乏症的症状及出现的部位。测量植株的根茎长度、叶子数目及大小。结果显示：磷元素在在植物生长过程中是必不可少的，能促进植物的正常健壮生长，在缺磷的营养液中培养的番茄幼苗，老叶受影响，植株深绿色并出现红或紫色，叶柄短而且纤弱。
关键词：溶液培养，番茄苗，缺磷，红紫色，株高 引言 目前世界上已有许多国家把溶液培养应用到生产上，应用溶液培养进行无污染蔬菜的栽培生产。我国有些单位已将这些方法应用于水稻育苗、花卉栽培和蔬菜生产，同时溶液培养是研究植物矿质营养最基本和最有用的方法，它在阐明植物的必须元素以及奠定施肥的理论基础方面起着重要的作用。在发育过程中，各个营养元素执行一定的生理功能，当植物长期缺少某种元素时，相应地要在形态结构与生理功能等方面发生反应，出现症状。 一、实验目的：熟悉植物的林元素缺乏症的典型症状以及掌握溶液培养技术。 二、实验原理：植物的生长发育，除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。应用溶液培养技术，可以观察矿质元素对植物生长的必需性；用溶液培养做植物的营养实验，可以避免土壤里的各种复杂因素。 另外，生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素，磷元素是DNA和RNA的组成成分，磷元素又是ATP和NADPH的组成元素。磷元素还直接参与糖类的合成和分解，如果植株缺磷后会表现出相应的症状。 三、器材与试剂 1、实验仪器：分析天平、培养缸（瓷质）、移液管、烧杯、量筒 2、实验试剂：按下表分别配置的贮备液（所用药品均须分析试剂级）。 3、实验材料：番茄种子 四、实验步骤
干旱胁迫对植物的影响
干旱胁迫对植物影响 摘要：胁迫严重影响着植物的生长发育,如干旱胁迫，可造成经济作物产量的逐年大幅下降[1],它们不能逃避不利的环境变化, 它 们需要快速的感应胁迫刺激进而适应各种环境胁迫。大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。我们都知道 ,水分在植物的生命活动中起着重要的作用，不仅是光合作用的原料之一，而且还维持着植物的正常体态。因此，我们要用各种预防途径来减少干旱对植物的影响。 关键词：干旱胁迫植物影响 Drought stress impact on plants Abstract : stress seriously influence the plant growth and development, such as drought stress, which can cause economic crop production has fallen dramatically year by year [1], they cannot escape from adverse environmental change, they need fast induction stress stimulation and adapt to various environmental stresses. Most plants by drought adversity after various physiological processes are subject to the influence of different level. As we all know, water in the plant life activities play an important role, not only is one of the raw material of photosynthesis, but also maintains the normal posture of plants. Therefore, we want to use a variety of preventive ways to minimize the effects of drought on plant.
植物抗逆性研究进展
植物抗逆性研究进展 V A菌根真菌对植物吸收能力及抗逆性的影响研究进展 接种菌根真菌是一种提高农作物产量和质量的比较经济有效的新方法。V A菌根侵染能扩大寄主植物根系的吸收面积;能够改善水分运输,抵抗水分胁迫,提高植物抗旱性能;能够增强植物对矿物元素和水分的吸收能力,改变菌根根际土壤环境,并在根际生态系统中起重要作用。V A菌根真菌也可通过植物根系获得碳水化合物及其他营养物质,从而形成营养上的共生关系为植物提供生长所必需的氮等矿物营养;增强寄主植物光合作用及水分循环运转;提高植物对各种病虫害的抗性。可见,V A菌根真菌对植物的生长具有极其重要的生态价值和经济价值。 电场处理对毛乌素沙地沙生植物抗逆性影响的研究进展 自2002年以来,将电场技术应用于毛乌素沙地沙生植物抗逆性研究中,结果表明,恰当的电场处理更有利于种子的萌发及苗的生长,增强了其抗旱抗寒能力。 多胺与植物抗逆性关系研究进展 在逆境条件下,植物会改变生长和发育类型以适应环境。许多研究表明,在各种逆境协迫下,植物体中多胺水平及其合成酶活力会大量增加,以调节植物生长、发育和提高其抗逆能力,这种反应对逆境条件下的植物可能有意义。就目前的资料来看,多胺之所以能提高植物的抗逆性其机制可能是:①通过气孔调节和部分渗透调节控制逆境条件下水分的丢失。Liu等的研究表明,多胺以保卫细胞中向内的K+-通道作为靶点,调节气孔的运动[10]。多胺还可作为渗透调节剂,其积累可增加细胞间渗透,部分调节水分丢失。②调节膜的物理化学性质。多胺可与膜上带负电荷的磷脂分子头部及其他带负电的基团结合,影响了膜的流动性,同时也间接地调节膜结合酶的活性。③多胺可影响核酸酶和蛋白质酶特别是与植物抗逆性有关的保护酶活性,保护质膜和原生质不受伤害。④清除体内活性氧自由基和降低膜脂过氧化。⑤调节复制、转录、翻译过程。 尽管多胺对植物抗逆性起积极作用,但植物的各种抗性性状是由多个基因控制的数量性状,很难用转基因的方法将如此众多的外源基因同时转入一种植物中并进行表达调控,更何况还有很多与抗性有关的基因尚未发现,这说明植物抗性机制是复杂的。迄今,多胺合成代谢中的3个关键酶ADC、ODC、SAMDC已在许多植物中得到了纯化和鉴定,它们的基因也从多种植物中克隆,并采用转基因技术获得了一些认为多胺可提高植物抗性的证据,但多胺在植物中的载体是什么,植物对多胺的信号感受和传递途径怎样,多胺通过怎样的信号转导通路作用于植物的抗性基因,作用于哪些抗性基因,进而在转录和翻译水平上调控这些基因的表达,控制胁迫蛋白的水平,都还不清楚。因此,采用各种手段,特别是分子生物学的方法研究多胺对植物作用的多样性和提高植物抗胁迫的分子机制、多胺作用的信号转导是值得考虑的 多效唑提高植物抗逆性的研究进展 多效唑是英国ICI有限公司在20世纪70年代末推出的一种高效低毒的植物生长延缓剂和广谱性的杀菌剂[1],因此它对多种植物都有调节生长的效应。多效唑还能引起植物体内一系列的代谢和结构变化,增强植物的抗逆性[2],并兼有杀菌作用。本文仅就多效唑提高植物的抗逆性方面作一简要综述,以期为该领域的研究提供借鉴。 钙与植物抗逆性研究进展 钙是植物必需的营养元素,具有极其重要的生理功能。植物在缺钙条件下,出现与缺钙有关的生理性病害,如苹果果实缺钙可导致苦痘病、水心病和痘斑病等在采前或贮藏期间的生理病害[1]。早在19世纪,钙就被列为植物必需营养元素,并与氮、磷、钾一起称为“肥料的四要素”。钙有“植物细胞代谢的总调节者”之称,它的重要性主要体现在钙能与作为胞内信使的钙调蛋白结合,调节植物体的许多生理代谢过程[2,3],尤其在环境胁迫下,钙和钙调素参与胁迫信号的感受、传递、响应与表达,提高植物的抗逆性[4]。近十几年来,有关钙素营养生理及钙提高植物抗逆性的研究已取得许多进展,现综述如下。 目前,国内外对钙生理及抗逆性研究已经取得了很大进展,但是前人的工作主要侧重于外源钙对植物的影响,对细胞内钙的作用的细节研究得不够深入细致。以下几个方面的问题亟待深入研究:(1)植物是如何感受到逆境信号以及这些信号是如何由激素传导的;(2)激素是如何把逆境信号通过细胞膜传递给钙信使系统的；(3)钙信使系统如何一步步激活靶酶将逆境信号转变为植物体内的生理生化反应从而使植物适应环境胁迫的;(4)钙信使系统与其它胞内信使是如何一起协调调节植物激素的生理反应的。相信随着植物生理学和分子生物学的发展及研究的一步步深入,人们对以上这些问题一定会有日益透彻的认识。这些问题的解决,将使钙生理及抗逆性的研究更加深入,使钙素营养的研究和应用走向新的辉煌 硅与植物抗逆性研究进展 果聚糖对植物抗逆性的影响及相应基因工程研究进展 果聚糖是一类重要的可溶性碳水化合物,其在植物中的积累可提高植物的抗逆性。本文除了介绍果聚糖的有关知识外,重点综述了果聚糖对植物抗逆性的影响,并从果聚糖对渗透的调节,对膜的保护,在低温、干旱条件下果聚糖相关酶活性变化方面阐述了果聚糖抗旱、抗寒机制。此外,综述了提高果聚糖积累方面的基因工程研究进展及存在的相关问题。
水分胁迫对杂草种子萌发的影响
水分胁迫对杂草种子萌发的影响 种子萌发作为植物生命周期中的重要阶段，易受到光照、温度、水分和氧气等环境因子的影响。水分是种子萌发起始的重要条件之一，能够保障种子启动一系列的生物化学反应进行萌发[4-5]。褚世海等[6]发现，黄顶菊在土壤含水量达15%~60%的条件下能萌发、出苗和生长。不同种类杂草种子萌发所需的含水量范围和最适含水量各有差异[6-8]。水分过多时，会形成淹涝胁迫，对种子构成不同程度的危害，如造成缺氧，从而使种子发芽延迟和发芽率下降，还可能导致幼苗形态异常[9]。MallorySmith等[10]对淹水条件下粗茎早熟禾和高羊茅种子萌发的研究表明，淹水造成的缺氧环境使二者发芽延迟，但未影响幼苗存活，淹水28d后幼苗地上生物量分别减少了58%和46%。水分不足时，会形成干旱胁迫，直接造成种子吸水速度降低，最大吸水量减少，对种子胚芽及根生长产生一定的抑制作用，从而使种子发芽延迟，发芽速度减慢，进而导致发芽率下降[9,11]。王晓阳等[12]的研究表明，节节麦萌发受水分胁迫显著影响，且对水势敏感，随着渗透势的下降,节节麦发芽率降低，当渗透势小于 -1.0MPa时，种子萌发被完全抑制。王立峰等[13]的研究结果表明，棒头草种子的萌发对水分胁迫高度敏感，在渗透势为-0.4MPa时萌发被完全抑制。唐伟等[14]对甜茅萌发的研究表明，甜茅对水分胁迫具有中等耐受性，在渗透势为-0.6MPa时萌发率为53%，在渗透势为-1.0MPa 时不发生萌发。Chauhan等[15]的研究结果表明，含羞草种子的萌发对水分胁迫具有耐受性，随着渗透势的下降发芽率降低，在-0.8MPa的渗透势下也会发芽，但发芽率仅为5%。
氮磷钾对植物作用
目录 1. 1 氮 2. 2 磷 3. 3 钾 氮磷钾氮 编辑 是植物生长的必需养分，它是每个活细胞的组成部分。植物需要大量氮。 氮素是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成成分[1]，叶绿素a和叶绿素b;都是含氮化合物。绿色植物进行光合作用，使光能转变为化学能，把无机物（二氧化碳和水）转变为有机物（葡萄糖）和氧气，是借助于叶绿素的作用。葡萄糖是植物体内合成各种有机物的原料，而叶绿素则是植物叶子制造“粮食”的工厂。氮也是植物体内维生素和能量系统的组成部分。 氮素对植物生长发育的影响是十分明显的。当氮素充足时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞的分裂和增长，因此植物叶面积增长快，能有更多的叶面积用来进行光合作用。 此外，氮素的丰缺与叶子中叶绿素含量有密切的关系。这就使得我们能从叶面积的大小和叶色深浅上来判断氮素营养的供应状况。在苗期，一般植物缺氮往往表现为生长缓慢，植株矮小，叶片薄而小，叶色缺绿发黄。禾本科作物则表现为分孽少。生长后期严重缺氮时，则表现为穗短小，籽粒不饱满。在增施氮肥以后，对促进植物生长健壮有明显的作用。往往施用后，叶色很快转绿，生长量增加。但是氮肥用量不宜过多，过量施用氮素时，叶绿素数量增多，能使叶子更长久地保持绿色，以致有延长生育期、贪青晚熟的趋势。对一些块根、块茎作物，如糖用甜菜，氮素过多时，有时表现为叶子的生长量显著增加，但具有经济价值的块根产量却少得使人失望。 我国土壤全氮含量的分布 植物养分的主要来源是土壤。我国土壤全氮含量的基本分布特点是：东北平原较高，黄淮海平原、西北高原、蒙新地区较低，华东、华南、中南、西南地区中等。大体呈现南北较高，中部略低的分布。但南方略高主要指水稻土，旱地含氮量很低。 一般认为土壤全氮含量<0.2%即有可能缺氮，我国大部分耕地的土壤全氮含量都在 0.2%以下，这就是为什么我国几乎所有农田都需要施用化学氮肥的原因。 我国农田相对严重缺氮的土壤主要分布在我国的西北和华北地区。如果把土壤全氮含量等于0.075% 作为严重缺氮的界限，严重缺氮耕地超过面积一半的有山东、河北、河南、陕西、新疆等五个省区。 氮磷钾磷 编辑