非生物胁迫对植物和代谢的影响

代谢对生物胁迫的适应包括氨基酸、糖和胺代谢途径的适应。

早期代谢反应的适当激活可帮助由胁迫引起的化学和能量的不平衡，这对适应胁迫和生存是至关重要的。

代谢组学是对大量代谢物的定量和定性的系统研究的方法，可了解复杂的代谢网络如何相互作用和它们怎么动态适应胁迫。

（一）植物对生物胁迫的反应处于不利或限制生长的环境下，植物动员多个水平的代谢增强耐受性，通过调整膜系统和细胞壁结构，通过改变细胞循环和细胞分裂速度，通过代谢调节。

在分子水平，许多基因被激发或抑制，涉及到大量胁迫有关基因的精确调控网络。

有关渗透保护剂合成的蛋白质、解毒的酶系统、蛋白酶、运输者和分子伴侣是第一道防线。

一些调控蛋白（转录因子、磷酸酯酶、激酶）和信号分子的激活是与信号转导和胁迫反应基因表达相伴随的。

能量、渗透压和氧化还原失衡是植物对胁迫的最早的反应。

（二）在胁迫环境下的代谢适应：渗透物积累处于胁迫环境下最平常的防御机制是产生和积累可共存的可溶物。

这些可溶物的特征是在细胞环境中很高的溶解性，而且即使有很高的浓度也不抑制酶的活性。

清除ROS以恢复氧化还原代谢，恢复身体平衡以维持细胞膨压，保护和稳定蛋白质及细胞结构是这些渗透保护剂的作用。

脯氨酸是一种渗透保护剂、抗冷剂、信号分子、蛋白质结构稳定剂、ROS清除剂，处于可引起缺水的胁迫时（盐、结冰、重金属、干旱）。

介绍了脯氨酸合成的2种途径及所需的原料和酶。

从转录水平控制与脯氨酸合成有关的酶的表达，可调控植物对胁迫的抗逆性。