植物水分胁迫诱导蛋白研究进展
【进展】植物水分胁迫抗性生理生化研究进展
【关键字】进展植物水分胁迫抗性生理生化研究进展摘要：干旱是影响植物生长发育最主要的逆境因子。
干旱胁迫下，植物体内的不同物质的代谢都随之发生变化，其中主要包括糖类，蛋白质，植物激素等。
本文介绍了植物在干旱胁迫下的生理生化响应，同时还系统的介绍了几类干旱胁迫下的代谢产物的最新研究进展。
它们作为调节代谢的物质，在干旱胁迫下发挥着重要作用。
关键词：干旱胁迫，渗透调节，耐旱性，植物激素Plant drought stress: physiological and biochemical mechanismsAbstract: Drought affects plant growth most seriously. Metabolize of various matters has been influenced in drought stressed plants, including sugars、proteins、plant hormones and so on. This paper introduce physiological and biological responses of plant to drought stress, and current researchs regarding several drought induced Metabolize producetions which play important roles as Metabolize conditioner in drought stress.Key word: drought stress, osmotic regulation, drought tolerance, plant hormone干旱是影响植物生长发育最主要的逆境因子。
严重影响植物的生长发育，造成农作物减产，并且使生态环境日益恶化。
提高植物的抗旱性对农业生产实践及生态保护与环境建设具有极其重要的作用。
植物响应水分胁迫的分子机制研究进展
植物响应水分胁迫的分子机制研究进展
万小荣;莫爱琼;余土元
【期刊名称】《广东农业科学》
【年(卷),期】2011(038)007
【摘要】水分胁迫是影响植物生长发育及农作物产量和品质的主要限制因子.论述植物响应水分胁迫的分子机制,其信号转导整个过程包括细胞感知水分胁迫信号、胁迫信号的传递、第二信使激活一些相关的转录因子、转录因子与顺式元件相瓦作用诱导基因的表达.在水分胁迫起始信号和靶基因表达之间至少存在4条独立的信号转导途径,包括两条ABA依赖型和两条非ABA依赖型途径.ABA依赖型途径中有一条必须有蛋白质合成,非ABA依赖型途径中有一条与低温胁迫有共同的信号转导通路.
【总页数】5页(P5-8,21)
【作者】万小荣;莫爱琼;余土元
【作者单位】仲恺农业工程学院生命科学学院,广东,广州,510225;仲恺农业工程学院教学科研基地,广东,广州,510225;仲恺农业工程学院生命科学学院,广东,广
州,510225
【正文语种】中文
【中图分类】Q945.78
【相关文献】
1.植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应研究进展 [J], 胡国霞;马莲菊;陈强;赵贵林;褚妍;任菲;李雪梅
2.水分胁迫下植物叶片抗氧化系统的响应研究进展 [J], 闫成仕
3.植物对水分胁迫响应的分子机制与抗逆基因工程的研究进展(综述) [J], 陈新建;陈占宽;刘国顺;刘鸿先
4.植物水分胁迫响应的分子机制与抗逆基因研究进展 [J], 李凤新
5.植物响应亚适低温的生长发育及分子机制研究进展 [J], 孙艳;蒲文宣;吴长征;黄平俊;孙铭雪;宋德安;刘来华
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生态学研究进展植物水分利用效率及其影响因素
干旱诱导蛋白与抗旱性
• 植物在受到干旱胁迫时，原来一些蛋白质的合成受到抑制， 体内总蛋白质的合成速率下降，与此同时又合成一些新的 蛋白质，这就是干旱诱导蛋白。干旱诱导蛋白在植物对逆 境的适应过程中起重要的保护作用，可以提高植物对干旱 的耐胁迫能力。
• 研究表明，在水分亏缺造成植物的各种损伤出现之前，植 物就对水分胁迫做出包括基因表达在内的适应性调节反应， 这是植物自身的保护性选择。因此对干旱诱导蛋白的研究 也成为解释植物适应干旱逆境基因表达机制的热点。
生态学研究进展--植物水 分利用效率及其影响因
素
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2020/11/26
生态学研究进展植物水分利用效率及 其影响因素
植物抗旱机理研究进展
• 在干旱区，特别是在荒漠中，植物长期生长在干旱、炎热 的恶劣环境中，在形态结构及生理功能上形成了独特的适 应特征。
• 抗旱性是植物对逆境的一种功能性适应，植物抗旱的机理 不是孤立的一个因素作用，是多种性状的一个综合，主要 涉及到形态、结构和生理等多方面的特性。
• 植物体内抗氧化系统主要有两类：①酶保护系统，包括Ｓ ＯＤ （超氧化物歧化酶）、ＰＯＤ（过氧化物酶）、Ｃ ＡＴ（过氧化氢酶）等；；②非酶保护系统，包括ＡＳＡ （抗坏血酸）、ＧＳＨ （谷胱甘肽）、Ｃｙｔｆ （细 胞色素ｆ ）、维生素Ｅ 和类胡萝卜素等。
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生态学研究进展植物水分利用效率及 其影响因素
• 在早期的研究中发现，干旱胁迫下根中合成的ＡＢＡ极有 可能充当化学“信息”物质，它们在地上和地下部分组织 中的拮抗作用和配比平衡将影响植物的气孔行为、光合作 用和形态建成等诸多方面，从而使植物的水分和同化产物 利用效率提高，能够在干旱环境下正常生长。
Байду номын сангаас
植物水分胁迫响应的分子机制与抗逆基因研究进展
大量 受 Ｄ Ｅ 制 的胁 迫诱 导基 因的表 达 ， 而使 Ｒ控 从 植物 的综合抗 性得到 提高 。
在 脱水过程 中被抑 制 ，以减 少光氧化 胁迫 。
２ １植物 水分胁迫 的实验 系统 ． 忍耐 系统 ： 主要包 括各种 植物 的种 子和被 子
１４ 细胞 膜 的变化 ．
下，吸水 的 多少 由根 系深 度决 定 ， 层 吸水 差是 深
由于根长 不够 所致 。抗 旱性 强 的植 物 ，根 长度 、
细胞 膜 的稳 定 性是 筛 选 谷类 作 物 中干 旱忍
耐性 的主 要指标 ，广 义遗 传力 分析 表 明：Ｃ Ｓ在 Ｍ 自然 界 中是基 闪型 的变异 ， 且是 多基 型 的 。 干
换受氮 素营养 的影ｕ ， 素营养 的调节能 力受水 ｌ氮 匈 势影 响， 缺乏和 水分亏缺 ， 氮 极大地 降低光 合活 陛； 胁迫 条件诱发 的氧化伤 害可导致 叶绿 体超微
结构 如基 粒膜 的大量改变 。 为揭 示这些 水分胁 迫的分子机 制 ， 们长期 人
调节性 蛋 白：蛋 白激 酶、转 录因子等 。
解质 的渗漏 作用 。
１ ５光 合器 的变化 ．
在 植物 受到胁 迫 时 ， 往往 影 响到植物 的光 合 作用 ：干旱 胁迫 导致光 合速 率 、 孔导 度和 叶 肉 气
电 大理 工
总第 ２５ ４ 期
度 的降低 并伴 随着 Ｃ ２ 度 的增 加 ； ０浓 光合 气体交
合成 酶 、 保护大 分子和 膜 的蛋 白质 、 解毒酶类 等 。
植物 中 的更 苏植物 。 子在最 后成 熟时可 以脱 去 种
密度 高 。根水 势能 也能 反映根 系 的吸 收功 能 。 根
植物水分胁迫的研究进展
植物水分胁迫的研究进展摘要：从植物对水分胁迫的生理反应、水分胁迫的研究方法等方面进行综述,探讨植物水分胁迫的进展及发展趋势。
关键词植物生理反应水分胁迫研究进展引言世界上有大面积干旱和半干旱地区的国家,如前苏联、美国、印度和澳大利亚等都把抗旱性研究作为重点。
前苏联马克西莫夫的关于干旱对生长发育的影响研究、干旱和原生质胶体化学与透性相互关系的研究以及研究提出的灌溉方案和指标,至今仍有重要意义。
美国学者在植物水分和抗旱性方面,做了许多深入的工作。
Kozlowski在其主编的《水分亏缺和植物生长》中,对抗旱性的理论和实际问题做了很多介绍。
印度研究者偏重于应用方面,在作物产量与用水效率关系和品种抗旱鉴定方面成效显著。
世界上约有30%以上的土地属于干旱和半干旱地区,干旱严重影响植物的生长发育,并使生态环境日益恶化。
如何开发利用干旱、半干旱地区种植植物,已成为一个亟待解决的问题,因此植物与水分关系的研究日益受到各国学者的重视。
目前国内外水分胁迫研究内容主要集中在水分胁迫对植物的微观机理、形态、生理生化影响等方面。
现将植物水分胁迫研究进展及发展趋势综述如下。
1.水分胁迫对植物外部形态、解剖构造的影响植物形态结构和功能的统一是抵抗逆境的生物学基础。
干旱环境下生长的植物外部形态表现出一定的适应特征（Iannucci，2002），地上部分矮小，根冠比值较大（王海珍，2003），是由于水分胁迫下光合产物向地下部分尤其是细根迁移，使地下部分的分配比例增加，最终改变了苗木光合产物的分配格局，使根冠比增加（韦莉莉等，2005）[1]；气孔深陷，根系发达，能有效的利用土壤中的水分，特别是深层土壤的水分。
叶片多表皮毛、刺毛且厚实，角质化程度高，上皮层和脂质层较厚，有利于减少水分的蒸发散水；叶片的细胞体积与叶面积比值较小，以减少细胞吸水膨胀和失水收缩产生的细胞损伤（武维华，2003）[2]。
水分胁迫条件下，植物的根、茎、叶等生长均会受到不同程度地抑制。
植物水分胁迫诱导蛋白的研究进展
摘 要 ：主 要彳 塑 了植 物 水舟 胁 迫诱 导 蛋 白曲表 达模 式 、 征 、 粪 、 能及 其请 导过 程 中 的 信 号 转 导 ￣ 特 舟 功 及 诱 导机 制＝ 认 为胁迫 谤 导 蛋 白的产 生是 植 物 逆 境 迫 的一 茹适 应 性反 应 导 蛋 白从 多方 面 保 诱 护 植 物 避 免或 减 少胁 迫所 造 成 的伤 害 一植 物 通过 多种 连径 感 受并 转 导 干 旱胁迫 信 号 ， 导 出 多种基 请
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反 应 。人 们 已用 “ 串话 ” 词 代 替 以 往 的 “ 一 互 作 ” 描 述 这 种 关 系 。 信 号 系 统 具 有 时 空 来 性 ． 四 维 的 。 细 胞 的 空 间 结 构 使 信 号 转 导 是 时 ． 组 特 定 域 的 受 体 、 子 通 道 、 子 泵 和 一 离 离 Ｃ Ｍ 结 合 蛋 白 可 能 形 成 一 个 特 定 反 应 的 转 ａ
水分胁迫对植物生理生化研究进展
关 键 词 ：植 物 ；水 分胁 迫 ；生理 生化
水是 植 物生 长 发 育 的 一个 重 要 环 境 因子 ， 水 分 过多 或过 少 ， 同样 对 植 物 生长 都 是 不 利 的。土
１ 水 分 胁迫 下 的 气孔 运 动
干旱条 件下 植 物 气 孔 运 动 有 两 个 特 点［ ； ７ ① 叶 子 气 孔 关 闭 先 于 叶 子 萎 蔫 。在 叶 子 水 分 亏 缺 早
收 稿 日期 ： ０ ２０ — ５ ２ １ ５１
气孑 复合 体 而关 闭气孑 。许 多实验 证 实 了该 理论 Ｌ Ｌ
旱涝 灾 害是 人 类 当前 面 临 的重 大 自然 灾 害 。 据 统计 ， 全球 每年 由旱 涝 所 造 成 的 损 失 约 占 自然 灾 害 的总损 失 的 ６ 以上 ， 至 ７ Ｌ ， 中干 ０ 甚 ０ 】 其 ］ 旱造 成 的损失 量超 过其 他逆 境造 成 的总 和［ 。而 ２ ］ 我 国是一 个 幅员辽 阔的 国家 ， 区差 异较 大 ， 北 地 南 降 雨 不 均 ， 季 节 性 差 异 明 显 ， 涝 灾 害 频 繁 发 且 旱
的维管 组织 构成 了一个 运输 速度 快 、 率高 、 效 阻力 小 的水链 系 统 。在这 一系统 中从 根到 叶 的水 势逐
旱胁 迫指 土壤 或大 气缺 乏对 植物 有效 的水 分供 应
而使 植物 遭受 损 害 ； 水 涝 胁 迫 主要 指 土 壤 水 分 而
超过 田问持水 量 ， 致 氧 气 不 足 而使 植 物 遭 受 损 导
重影 响植 物 的正常 生长 发育 ， 为此 ， 现将 从植 物 水
植物水分胁迫研究进展
植物水分胁迫研究进展
翟学昌;彭丽
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2008(000)036
【摘要】水分胁迫严重影响植物生长发育.本文从水分胁迫对植物外部形态、解剖结构,光舍特性的影响,以及与渗透调节和活性氧变化等生理生化方面进行综述,为研究植物抗旱育种奠定基础.
【总页数】2页(P351,378)
【作者】翟学昌;彭丽
【作者单位】江西环境工程职业学院,江西,赣州,341000;江西环境工程职业学院,江西,赣州,341000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.土壤水分胁迫对植物生理生态影响的研究进展 [J], 谢雯颖
2.园艺植物水分胁迫研究进展 [J], 刘毅;邢晓莹;张盼飞;化延斌;李六林
3.蛋白质组学在植物水分胁迫应答中的应用研究进展 [J], 李国龙;吴海霞;孙亚卿
4.土壤水分胁迫对植物生理生态影响的研究进展 [J], 谢雯颖;
5.丛枝菌根真菌对植物抵抗水分胁迫的影响研究进展 [J], 田鑫怡;马俊;李珊;王梦媛
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植物对水分胁迫的生理响应
植物对水分胁迫的生理响应植物作为自养生物，对水分的需求至关重要。
然而，极端气候变化和干旱等环境条件的影响导致了水分胁迫的出现，进而对植物的健康和生存产生了巨大的影响。
为了应对这一挑战，植物进化出了一系列生理响应机制，以保护自身免受水分胁迫的损害。
本文将深入探讨植物对水分胁迫的生理响应。
一、闭气孔反应植物的叶片表面广泛分布着气孔，它们是植物进行气体交换的重要通道。
当水分胁迫发生时，植物通过闭合气孔来减少水分的流失。
这一反应是由于一系列复杂的信号转导过程所引发的。
其中，脱水信号会诱导植物细胞内的质膜钙离子浓度升高，进而激活蛋白激酶和离子通道，最终导致气孔关闭。
二、根系生理调节植物根系是吸收水分和营养物质的重要器官。
当水分胁迫发生时，植物通过一系列生理调节来维持根系的功能。
首先，根系会增加根毛的密度和长度，以增加吸收水分和养分的表面积。
其次，植物会调节根系的生长方向，向水分丰富的方向生长，以增加对水分的获取能力。
此外，植物还会通过提高根系细胞膜的渗透性和调节离子的吸收来适应水分胁迫的环境。
三、积累适应物质为了应对水分胁迫，植物会合成和积累一些适应物质，以保护自身的细胞结构和功能。
例如，植物会合成保持细胞渗透稳定的蛋白质和脂类化合物。
这些物质可以提高细胞的耐干旱性，减轻细胞在脱水条件下的损害。
同时，植物还会合成一些抗氧化物质，如类黄酮和抗氧化酶，以对抗干旱引起的氧化应激。
四、调节激素水平植物激素在调控植物生长和发育中起着重要作用。
在水分胁迫的条件下，植物会产生和调节不同类型的激素来应对挑战。
例如，植物会增加脱落酸的合成，该激素可以促进植物根系的生长和分化，增加水分的吸收。
此外，脱落酸还能抑制植物茎叶的生长，减少水分的蒸腾。
通过以上的生理响应机制，植物能够提高对水分胁迫的适应能力，保护自身的生长和生存。
这些机制紧密相连，相互配合，形成了一个完整的生理反应网络。
然而，鉴于植物物种和环境因素的差异，不同植物对水分胁迫的响应也存在差异。
玉米种子萌发响应淹水胁迫的定量蛋白质组学研究
玉米种子萌发响应淹水胁迫的定量蛋白质组学研究作者：张玮阮龙张欣左晓龙来源：《安徽农业科学》2017年第09期摘要[目的]从蛋白质组水平上研究淹水胁迫对玉米种子萌发的影响，筛选重要蛋白质，阐明相关的代谢通路，为深入研究植物种子萌发过程中的耐淹机制提供新的思路。
[方法]以玉米自交系196为试验材料，对种子萌发进行淹水胁迫72 h处理，利用TMT标记结合LC-MS/MS 的定量蛋白质组学技术对蛋白质组成进行分析，对差异表达的蛋白质进行鉴定及功能分析。
[结果]此次试验总共鉴定到1 456个蛋白，通过比较、筛选，鉴定到281个差异蛋白，其中244个上调蛋白，37个下调蛋白。
通过对差异表达的蛋白质进行了GO功能富集分析和KEGG通路富集分析，发现这些差异蛋白大多参与了碳代谢、糖酵解过程、氨基酸代谢、抗逆与胁迫等过程。
[结论]试验表明淹水胁迫抑制了玉米种子的萌发，通过不同代谢类型的动态变化和不同的信号转导来提高种子耐受性。
关键词玉米；定量蛋白质组学；淹水胁迫中图分类号S513文献标识码A文章编号0517-6611（2017）09-0134-03Study on Quantitative Proteomics of Maize Seed Germination in Response to Waterlogging StressZHANG Wei1，RUAN Long1，ZHANG Xin2，ZUO Xiaolong1*（1.Tobacco Research Institute，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei，Anhui 230031；2.School of Life Sciences，Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui 230036）Abstract[Objective] To study the effects of waterlogging stress on maize seed germination from the level of proteome， screen important proteins and elucidate the related metabolic pathways，which provide new ideas for further study of flooding mechanism during seedgermination.[Method]We chose maize inbred lines 196 as experimental materials to study the seeds germination under water stress for 72 hours.The protein composition was analyzed by TMT-labeled LC-MS/MS quantitative proteomics techniques.The differentially expressed proteins were analyzed by identification and functional analysis.[Result]A total of 1 456 proteins were identified in this trial.By comparison，we identified 281 differential proteins，of which 244 were upregulated proteins and 37 downregulated proteins.Through GO analysis and KEGG pathway analysis，we found those differential proteins were involved in the process of carbon metabolism，glycolysis，amino acid metabolism and stress resistance.[Conclusion]The experiment shows that waterlogging stress inhibitsthe germination of maize seed，and the seeds improve tolerance by dynamic changes of different metabolic types and different signal transduction.Key wordsMaize；Quantitative proteomics；Waterlogging stress我国黄淮海地区是夏玉米生产的重要区域[1]，这一区域的玉米种子在播种出苗过程中，刚好处于高湿、多雨季节。
干旱胁迫对植物蛋白质诱导的研究进展
干旱胁迫对植物蛋白质诱导的研究进展【摘要】干旱诱导蛋白是指在受到干旱胁迫时新合成或合成增多的一类蛋白。
文章就植物干旱诱导蛋白的产生、组成、表达调控和功能等方面做了简要综述，为进一步研究干旱诱导蛋白提供条件。
【关键词】干旱诱导蛋白，水分胁迫干旱是植物经常遭受的一种逆境，在相同缺水条件下，有些植物会很快死亡，有些却仍能保持较高的体内水分状况。
基于不同物种之间存在着基因型差异，因而不同植物对于干旱胁迫的适应能力也有较大差异（史玉炜等，2007）。
为适应干旱等逆境，植物在长期进化过程中产生了对环境胁迫的防御机制，产生逆境蛋白就是其中的一种。
近年来，有关逆境蛋白的研究有了很大的进展，一些编码逆境蛋白的基因已被分离测序，但大部分干旱诱导蛋白的功能及其表达机理仍不清楚。
1干旱诱导蛋白的产生及定位植物在生长发育过程中会受到多种逆境环境（包括干旱、低温、盐渍等）的影响。
为了抵御并适应各种逆境胁迫，植物体内会发生一系列的生理生化变化。
比如在逆境胁迫下植物原有的一些蛋白合成会受到抑制，使体内总蛋白的合成速率下降，与此同时植物体内又会合成一些新的蛋白质，这些新合成的蛋白就是逆境诱导蛋白（张宏一等，2004）。
干旱诱导蛋白是逆境诱导蛋白的一种，是指植物在受到干旱胁迫时新合成或合成增多的一类蛋白质。
从进化的角度看，除非剧烈的水分胁迫条件，一般条件下产生特异蛋白质的可能性较小。
通常以调节蛋白质组分间的相对含量来适应环境更为合适，这些变化的组分在水分胁迫时充当了“胁迫蛋白”的角色（周桂等，2007）。
徐民俊等（2002）对干旱胁迫条件下小麦旗叶和子粒蛋白质变化进行研究，发现各种品种的小麦多表现为蛋白质带增强，极少出现新的蛋白质带。
此结论与任东涛（1997）所做试验得出的结论相一致。
可见生物体中调节蛋白质组分间相对含量对于抗旱具有更大的意义。
2干旱诱导蛋白的组成与特性由于干旱诱导蛋白纯化难度较大，因此有关其性质方面的研究多是通过分离编码它的基因来推测氨基酸的组成。
浅析植物水通道蛋白的研究进展-植物学论文-生物学论文
浅析植物水通道蛋白的研究进展-植物学论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——水通道蛋白（也称水孔蛋白，AQPs）促使着水分的双向跨膜运动，它所介导的自由水快速被动地跨生物膜转运，是水进出细胞的主要途径。
第1 次从分子水平上证实细胞膜上存在水转运通道蛋白是Pe-ter Agre 研究小组[1]于1988 年从血红细胞和肾小管中分离纯化出的CHIP28 蛋白，并由实验证明了CHIP28 蛋白具有允许水分子进入的功能。
CHIP28 蛋白也因此被重新命名为l 号水通道蛋白（AQPl）。
第1 个植物水通道蛋白---2-TIP 是Maurel 等[2]于1993 年从拟南芥Arabidopsis thaliana 中分离出来的。
目前，已经从细菌、酵母、植物、动物中分离出多种水通道蛋白的同源基因，并且证明水通道蛋白除了担负细胞间或细胞内外水分子输导的功能，还参与细胞伸长与分化、气孔运动等生理过程。
本文主要从水通道蛋白家族成员组成、结构、生理功能及表达等方面对植物水通道蛋白的研究进展进行系统介绍。
1 水通道蛋白家族成员植物水通道蛋白的结构与动物水通道蛋白同属于一个古老的跨膜通道蛋白MIP 超家族。
已经测序的植物基因组揭示植物水通道蛋白是一个超家族：拟南芥中有38 个水通道蛋白基因编码的35 种水通道蛋白同源蛋白，其中10 个属于液泡膜水通道及其类似蛋白，13 个为质膜水通道及其类似蛋白，12 个属于NLM 类。
此外，玉米Zea mays 和水稻Oryza sativa 中分别有35 个和33 个水通道蛋白基因[3]. Johan-son 等[4]根据氨基酸序列同源性和亚细胞定位将水通道蛋白划分为5 个家族：质膜内在蛋白（PIPs），液泡膜内在蛋白（TIPs），类Nodulin26（NOD26）膜内在蛋白（NIPs），小的碱性膜内在蛋白（SIPs）和类GlpF 膜内在蛋白（GIPs）。
植物生长素在水分胁迫条件下的信号转导机制
植物生长素在水分胁迫条件下的信号转导机制植物是一类具有高度适应性和抗逆能力的生物，但是在水分不足的情况下，植物的生长与发育就会出现严重的问题，干旱是导致植物减产和死亡的主要原因之一。
然而，植物通过早期适应性活动、干预激素积累和信号转导来应对水分胁迫。
其中，植物生长素在水分胁迫条件下的信号转导机制备受关注。
植物生长素是植物生长和发育的重要调节因子，其作用与生长弯性、根发育、花粉管的生长和果实的发育等方面密切相关。
在水分胁迫条件下，植物生长素表现出不同的响应，如协助保持水分胁迫的根系、防止水分散失等等。
因此，植物生长素在水分胁迫条件下的响应和调节机制研究，对于深入了解植物的适应性和发育机理具有重要意义。
一、植物生长素的生理作用植物生长素是一种内源激素，对于植物的各种生长发育过程有着非常重要的调控作用。
植物生长素作为一种HORMONE，可以通过激活与抑制生长的对应途径，影响植物的生长和分化，从而进一步影响其器官的生长、发育和形态、产量和品质等。
同时，生长素也能够参与植物对各种生物或非生物逆境的适应和应对，以提高抵御和耐受能力。
二、植物生长素在水分胁迫条件下的响应植物的生长调节包括以下几个方面：对于某些压力的迅速应对；通过调节形态和结构响应谷歌和结构所需的环境、提高植物对逆境的适应性和耐受能力等。
植物生长素在压力条件下起着重要的调控作用，尤其在水分胁迫条件下对植物的调控作用更为明显。
植物生长素对植物水分控制的调控通过激活生物体中水分感受器（hydrotropism）的信号转导途径实现。
三、植物细胞中发生生长素信号转导的关键步骤，包括生长素感受器、溶酶体运输、细胞壁位置控制、抑制子转输、核蛋白定位等。
其中，水分胁迫可能会影响蛋白质的空间结构和分子结构，并通过一系列信号转导途径影响植物的适应性反应。
植物细胞在水分胁迫条件下的信号转导途径，是植物响应外部压力的重要途径，因此，探究植物生长素在水分胁迫条件下的信号转导机制，对于植物在逆境下的生长发育具有极其重要的意义。
植物抗氧化系统对水分胁迫及复水的研究进展
植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应研究进展*胡国霞马莲菊陈强赵贵林褚妍任菲李雪梅（沈阳师范大学化学与生命科学学院，辽宁沈阳110034）摘要：干旱是影响植物正常生长发育的主要环境胁迫因素之一。
本文从抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶）和抗氧化物质（抗坏血酸和谷胱甘肽）两方面综述了植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应的研究进展。
关键词：抗氧化酶；抗氧化物质；水分胁迫；复水中图分类号：?文献标识码：A文章编号：?Progress on the response of plant antioxidant system to water stress and rewateringHu GuoXia, Ma LianJu,Chen Qiang,Zhao GuiLin,Chu Yan,Ren Fei,Li XueMei(College of Chemical and Life Science, Shenyang Normal University, Shenyang 110034) Abstract：Drought is one of the major environmental stressor influencing plant growth and development. The article reviewed the research advances on the response of plant antioxidant system to water stress and rewatering in antioxidant enzymes (superoxide dismutase, peroxidase, catalase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) and antioxidant substances (glutathione and ascorbic acid).Keywords：antioxidant enzyme；antioxidant substances；water stress；rewatering0 植物为保证其代谢机能的正常进行对本身活性氧(ROS)的伤害具有适应调节和抵御的能力，具体表现为在体内存在着一套精细而又复杂的抗氧化系统，其主要特征是降低或破坏抗氧化酶的活性或抗氧化物质的含量，使ROS的代谢失衡。
植物淹水胁迫的生理学机制研究进展
植物淹水胁迫的生理学机制研究进展一、本文概述随着全球气候变化的加剧，洪涝灾害频发，植物淹水胁迫问题日益凸显。
植物淹水胁迫是指植物在生长过程中，由于长时间处于淹水或水淹环境下，受到水分过多、氧气供应不足等压力，导致植物生理功能紊乱，生长发育受阻的现象。
近年来，关于植物淹水胁迫的生理学机制研究取得了显著的进展，为深入理解植物逆境响应机制、提高植物耐淹性提供了理论基础。
本文旨在综述当前植物淹水胁迫生理学机制的研究现状，分析不同植物种类在淹水胁迫下的生理响应及适应策略，探讨未来研究方向，以期为植物耐淹性育种和农业生产提供科学依据。
二、淹水胁迫对植物生理过程的影响淹水胁迫对植物生理过程的影响是多方面的，涉及植物的生长、代谢、能量转换以及抗逆性等多个方面。
在淹水环境下，植物的根系首先受到影响，由于水淹导致土壤中的氧气含量降低，根系的呼吸作用受阻，有氧呼吸转变为无氧呼吸，产生乙醇等有害物质，对根系细胞造成损伤。
淹水胁迫还会影响植物的光合作用。
由于淹水环境中光照不足，植物叶片的光合作用受到抑制，导致光合产物的减少，进而影响植物的生长和发育。
同时，淹水胁迫还会影响植物体内的激素平衡，导致植物生长调节失衡，影响植物的正常生长。
在能量转换方面，淹水胁迫会导致植物线粒体和叶绿体的功能受损，影响植物的ATP合成和能量供应。
淹水胁迫还会影响植物的抗逆性，使植物对病虫害的抵抗能力下降，容易受到病原菌的侵染和害虫的侵袭。
因此，研究淹水胁迫对植物生理过程的影响，对于揭示植物耐淹机制、提高植物耐淹能力具有重要意义。
未来的研究应关注淹水胁迫下植物生理过程的分子机制，以及如何通过基因工程等生物技术手段提高植物的耐淹能力。
三、植物对淹水胁迫的适应机制淹水胁迫对植物的生长和发育产生严重影响，然而，植物在长期的进化过程中也发展出了一系列适应淹水胁迫的机制。
这些机制主要包括形态学适应、生理生化适应和分子生物学适应等方面。
形态学适应：植物通过调整其根系的形态和分布来适应淹水环境。
果树对水分胁迫反应研究进展综述
2003,32(2):72-76.Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ 果树对水分胁迫反应研究进展（综述） 吴强盛1，夏仁学1，张琼华2（1.华中农业大学园艺林学学院，湖北武汉 430070；2. 湖北省科技信息研究院，湖北武汉 430071）摘 要：综述近十多年果树对水分胁迫反应的研究进展。
对果树在水分胁迫下叶片、根系的形态和显微结构的变化以及气孔反应、光合作用、水势变化、碳水化合物代谢、矿质营养、活性氧代谢、多胺代谢、内源激素、脯氨酸和甜菜碱等生理生化指标的反应作了全面的阐述。
关键词：果树；水分胁迫；反应 中图分类号：S66; Q945.78 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2003)02-0072-05A review of progress in response to fruit trees under water stressWU Qiang-sheng1, XIA Ren-xue1, Zhang Qiong-hua2(1.College of Horticulture and Forestry, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, Hubei China; 2. Scientific andTechnical Information Research Institute of Hubei, Wuhan 430071, Hubei China)Ａｂｓｔｒａｃｔ： The progress of recent research in response to fruit trees under water stress is reviewed.The morphological reactions and microstructure changes in leaves and roots of fruit trees under water stress are described. Some physiological and biochemical indexes of fruit trees, such as stomatal reactions, photosynthesis, variation of water potential, metabolism of carbohydrates, plant mineral nutrition, metabolism of lipoxygenase and polyamine, changes of endogenous phytohormones, and contents of proline and betain, are summarized in this paper.Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： fruit trees; water stress; response随着全球温室效应的加剧和大量工业废水、废气、废渣的排出，水资源日益紧张。
植物激素对胁迫反应调控的研究进展
植物激素对胁迫反应调控的研究进展一、概述植物激素，作为植物体内的一类微量有机物质，在调节植物生长发育、适应环境变化等方面扮演着至关重要的角色。
随着全球气候变暖、环境污染等问题的加剧，植物面临着越来越多的非生物胁迫，如干旱、盐碱、高温、寒冷和洪涝等。
这些胁迫条件对植物的生长和存活产生了深远的影响，而植物激素在胁迫反应调控中的关键作用也逐渐被揭示出来。
在长期的进化过程中，植物发展出了复杂的机制来感知和响应外部压力。
植物激素作为这些机制中的关键组成部分，通过精细调控植物的生长和代谢过程，帮助植物适应各种胁迫环境。
目前已知的九大类植物激素，包括脱落酸（ABA）、生长素、油菜素内酯、细胞分裂素、乙烯、赤霉素、茉莉酸、水杨酸和独角金内酯等，都在胁迫反应调控中发挥着重要作用。
在胁迫条件下，植物激素通过调节基因表达、蛋白质合成和酶活性等方式，影响植物的生长、发育和代谢过程。
ABA在干旱胁迫下能够触发植物的抗旱机制，促进根系生长和气孔关闭，以降低水分散失生长素则能够调节植物侧根的形成和伸长，增强植物对水分和养分的吸收能力。
其他植物激素也通过协同或拮抗作用，共同调控植物的胁迫反应。
随着研究的深入，植物激素在胁迫反应调控中的具体作用机制逐渐被揭示。
学者们利用分子生物学、基因组学和代谢组学等手段，对植物激素的信号转导途径、靶标基因和互作网络进行了深入研究。
这些研究不仅有助于我们更好地理解植物激素在胁迫反应调控中的作用，也为培育抗逆性更强的作物品种提供了新的思路和方向。
本文将综述近年来植物激素对胁迫反应调控的研究进展，包括不同植物激素在胁迫反应中的具体作用、信号转导途径和互作机制等方面。
我们也将讨论未来研究的方向和挑战，以期为植物抗逆性的提升和农业生产的可持续发展提供理论支持和实践指导。
1. 植物激素的定义与分类植物激素，又称为植物内源激素，是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑制）自身生理过程的有机化合物。
它们往往在植物特定的组织部位合成，然后转移到其他部位起作用。
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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 lantsSHI Jun 2feng et al (Institute of Farm Products S torage ,Shanxi Academ y of Agricultural Sciences ,Taiyuan ,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 况玲玲透调节物质合成的关键酶类以及糖类、脯氨酸的转运蛋白等,并通过基因工程手段进行转基因研究,证实了这些基因在植物抗旱过程中的作用。
目前,对参与渗透调节物质研究较多的是甘氨酸甜菜碱(G B)合成中的关键酶类。
甜菜碱由胆碱经两步合成,在藜科和苋科植物中,甘氨酸甜菜碱生物合成的第一步由胆碱单氧化酶(C M O)催化,干旱和高盐都诱导C M O的表达,该酶的基因已被克隆[8]。
G B合成的第二步由甜菜碱醛脱氢酶(BA LDH)催化[9];BA LDH是由核基因组编码的、定位于叶绿体中分子量为54267D的同源二聚体,渗透胁迫下BALDH在大麦、菠菜、甜菜等植物中可被强烈诱导表达[10]。
与渗透调节相关的关键功能蛋白吡咯啉252羧酸还原酶(P5CR)和吡咯啉252羧酸合成酶(P5CS)是脯氨酸合成中的关键酶。
干旱胁迫时P5CR的基因表达受强烈诱导,复水时则受抑,说明该酶为水分胁迫条件下脯氨酸代谢中的限制因子之一,转入P5CS基因的植株可累积比对照多10～18倍的脯氨酸,使植株的抗旱和抗盐能力显著提高[11]。
有文献指出,普通菜豆脯氨酸合成酶基因PvP5CS2(Phaseolus vulgaris P5CS2)的表达受干旱、高盐和冷胁迫诱导,脯氨酸积累受PvP5CS2基因转录水平的调控[12]。
糖类也是保护生物体免受干旱损伤的主要物质。
Shen等证明了转甘露醇212磷酸脱氢酶的编码基因mtlD的烟草抗旱性增强[13]。
H olmstrom等将编码酵母海藻糖262磷酸合成酶亚基(56kD)的tp s1基因转入烟草得到的转基因植株,抗旱性也明显强于对照[14]。
2.2 膜蛋白 植物遭受水分胁迫的基本伤害是原生质膜的损伤,目前研究较多的与水分胁迫相关的膜蛋白有水孔蛋白、转运蛋白、离子通道蛋白等。
质膜质子泵H+2A TPase可将质子泵出细胞而形成跨膜质子动力势,影响离子运输和代谢物出入细胞。
研究表明,质膜H+2A TPase受多种逆境条件的影响,可能是逆境的作用位点C as7[15]。
关于该酶受水分胁迫诱导表达的大量研究资料表明,干旱胁迫下植物P M H+2A TPase活性变化因植物种类、品种、组织器官或生育时期而异。
胁迫较轻、时间较短的条件下,抗旱的作物、品种或器官,P M H+2A TPase活性高,且干旱胁迫使酶活性有所上升;而胁迫严重、时间较长的条件下,对水分敏感的作物或品种P M H+2A TPase活性下降[16-17]。
脂转蛋白(LTP)可与磷脂的两个酞基链结合并提高体外膜间磷脂的转移,可参与膜的生物发生及胞内脂肪酸库的调节[18]。
尽管LTP基因对发育和环境信号的响应很复杂,但干旱条件下,植物中LTP大量表达的证据已有报道[19]。
水孔蛋白(AQP)不仅可促进水分长距离运输和细胞内外的跨膜水运输,还可调节细胞胀缩。
可分为4类:质膜内在蛋白(PIPs)、液泡膜内在蛋白(TIPs)、N LM蛋白(N LMs)和小碱性内在蛋白(SIPs)[20]。
在适宜环境下,烟草NtAQP1的表达对植株水分的吸收无明显作用,但在水分胁迫(PEG处理)下,反义株快速萎蔫,而正常株体内的NtAQP1大量表达[21]。
Long等的报道也表明,水分胁迫下,抗旱性较强的旱稻的水孔蛋白基因RWC3的mRNA表达增加,而抗旱性较弱的水稻RWC3的表达没有明显变化;超表达RWC3的转基因水稻的根渗透水导度、水势及蒸腾等都得到改善[22],因此RWC3的表达可缓解水分胁迫对水稻的影响。
但是,Aharon等通过对转拟南芥PIP1b的转基因烟草的研究发现,水分充足时,PI2 Plb的超表达可显著提高植株的生长速率、蒸腾速率、气孔密度和光合速率;而在干旱胁迫和盐胁迫下,PIPlb超表达只有负作用,植株萎蔫的速度更快。