水胁迫
水分胁迫对植物水分、光合作用及呼吸作用的影响
研究型植物生理学综合实验设计——水分胁迫对植物水分、光合作用及呼吸作用的影响以“水分胁迫对植物水分、光合作用和呼吸作用的影响”为题,进行研究型综合实验设计.对实验目的、药品仪器、实验材料与设计、实验内容和实验步骤作了介绍,对实验报告的撰写和教学时间安排提出合理化的建议,为植物生理学实验教学工作者提供参考.综合实验设计主要有三种类型,即技术型、比较型和研究型.技术型将各种操作技能融合于一个实验中,比较型采用可对比的实验材料,进行比较实验.这两种类型较单个小实验来讲在培养学生综合实验技能和应用能力方面取得了一定的效果,在目前的植物生理学实验教学改革中应用较为广泛.但是,这两种实验设计没有摆脱单个小实验的特点,也没有体现出各项生理指标的相关性和实验设计的灵活性,更不能与生产或科研实际联系起来.我们通过几年的教学实践,采用了研究型综合实验设计教学法,取得较理想的教学效果.本文以水分胁迫对植物水分及光合作用的影响进行综合实验设计,为植物生理学实验教学工作者提供参考. 1 实验目的1.1 学习水分、蒸腾作用、光合色素、光合作用及呼吸作用等测定方法.1.2 学习植物生理学综合实验的设计方法.1.3 探讨环境条件对光合作用、呼吸作用的影响.2 药品仪器2.1 药品:蔗糖、丙酮.2.2 仪器:打孔器、称量瓶、电子天平(1/10000)、烘箱、阿贝折射仪、752型分光光度计、人工气候箱、CB-1101型光合蒸腾作用测定系统、OS-30P 叶绿素荧光测定仪. 3 实验材料与实验设计以盆栽蔬菜或观赏苗木为试材,进行避雨栽培(要求盆子大小以及装土量一致).试验设对照(每天浇水1 000mL 以上)、轻度胁迫(每天浇水400mL)、中度胁迫(每天浇水200mL)和重度胁迫(每天浇水50mL)四个处理.每小区5株,4次重复,随机区组排列.(仅供参考,要求学生自行设计)4 实验内容4.1 基本实验内容(学生必做实验):测定植物组织水含量(包括束缚水和自由水)、光合色素含量(包括叶绿素a 、叶绿素b 和类胡萝卜素)、光合作用(净光合速率Pn),蒸腾作用(蒸腾速率E)、呼吸作用等生理指标.4.2 扩展实验内容(学生完成基本试验内容后选做实验):叶绿素荧光参数日变化. 5 实验步骤5.1 水分的测定:按张志良法测定叶片中组织水、自由水、束缚水含量及自由水/束缚水含量.5.2 光合色素的测定:按李合生法测定叶绿素a 、叶绿素b 、叶绿素a+b 、叶绿素a/b 以及类胡萝卜素含量.5.3 净光合速率(P n )的测定在晴朗天气,应用CB-1101型光合蒸腾作用测定系统连体测定叶片的净光合速率(P n ). 根据公式:P n =-60V ×a 15.273T ×013.1p ×41.221×A10000×(C 0-C i ) 其中:V:气体体积流速(L/min)设定值为0.6 L/minTa:空气温度(K)p:大气压力(bar),为1标压A:叶面积(cm2)面积为6.5 cm2C0:出气CO2浓度(μL/L)C i:进气CO2浓度(μL/L)5.4 蒸腾速率(E)测定在晴朗天气,应用CB-1101型光合蒸腾作用测定系统连体测定叶片蒸腾速率(E).E=0i0 e-p ee×ω× 103 (e0=RH0×e s，e i=RH i×e s)其中:e0(e i):出(进)口水气压(bar)p:大气压力(bar),为1标压e s:空气温度下的饱和水气压(bar)RH0(RH i):出(进)口的相对湿度(%)5.5 呼吸作用的测定应用CB-1101型光合蒸腾作用测定系统连体测定,测定前将叶夹进行暗处理5min-10min,按计算P n公式计算呼吸作用.5.6 叶绿素荧光参数的测定用美国产OS-30P(美国Optic公司生产)便携式叶绿素荧光仪测定连体叶片叶绿素参数日变化,在晴天8:00~18:00每隔2h测一次,测定前将叶片暗适应20min,从荧光仪上直接读出F0(初始荧光)、F m(最大荧光)、F v/F m,通过F v=F m-F0计算F v(可变荧光)值.水分和光合色素测定重复3次,求平均值;净光合速率、蒸腾速率、光合速率及叶绿素荧光参数的测定重复5次,取平均值.6 结果与讨论(1)水分胁迫对植物叶片水分含量的影响.(2)水分胁迫对植物叶片光合色素的影响.(3)水分胁迫对植物叶片蒸腾作用的影响.(4)水分胁迫对植物叶片光合作用的影响.(5)水分胁迫对植物叶片呼吸作用的影响.(6)水分胁迫对植物叶片叶绿素荧光参数日变化的影响.(扩展内容)。
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)，不同的代谢过程在不同的部位进行而彼此又相互联系；如果膜结构破坏就引起代谢紊乱。
水分胁迫的研究进展
水分胁迫的研究进展摘要：水分是构成生物的必要成分，也是生物赖以生存的必不可少的因子之一。
但是，受水分时空分布特征的影响，在地球表面经常而形成干早、半干旱和亚湿润干旱等现象，从而制约植物的正常生理活动。
本文从水分胁迫研究出发，讨论水分胁迫对树木生长和生理代谢的影响,以及树木应对干旱胁迫时的生理生化变化及其机理，研究树木的抗旱生理，提高树木生长潜力, 从而摆脱干旱胁迫造成的影响。
关键词：水分胁迫树木抗旱机制生理研究抗旱生理在植物生理学发展史上,植物水分与抗旱性当属最早开展的研究领域之一,一直备受关注。
特别是近年来由于世界范围的干旱缺水日趋严重,加之分子生物学思想和方法的不断渗入,致使该领域的研究工作进入一个充满活力的新时期,但从旱区农业发展和改善环境的需求看,植物水分与抗旱生理研究的实际进展并不令人感到特别振奋,总体看,已发挥的作用低于应发挥的作用。
为此,需要对该研究领域的发展趋向作进一步的探讨。
１.水分胁迫的综述１.１水分胁迫的概念所谓水分肋迫(Water Stress)是指当植物的失水大于吸水时，细胞和组织的紧张度下降，植物的正常生理功能受到干扰的状态。
水分亏缺则是指植物组织缺水达到正常生理活动受到干扰的程度。
水分胁迫与水分亏缺的含义很近似，因此常常相互通用。
１.２当前世界土地水分现状目前, 世界上有1 /3 以上的土地处于干旱和半干旱地区,其它地区在树木生长季节也常发生不同程度的干旱, 在我国华北、西北、内蒙古和青藏高原绝大部分地区属于干旱、半干旱地区飕占全国土地面积的45%。
水分胁迫是影响树木生理生态的最重要非生物因素之一。
２.水分胁迫的类型植物除因土壤中缺水引起水分胁迫外，干早、淹水、冰冻、高温或盐腌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。
２.１干旱缺水引起的水分胁迫（又称干旱胁迫），是最常见的，也是对植物产量影响最大的。
２.２高温及盐腌条件下亦易引起植物水分代谢失去平衡，发生水分胁迫。
水分胁迫对植物生长发育的影响
水分胁迫对植物生长发育的影响水分胁迫是指植物在生长过程中遭受到的长期或短期缺水状态，它对植物的生长发育和生理代谢等方面都产生了重要的影响。
有研究表明，水分胁迫是目前世界上面临的一个最大的环境问题之一，它不仅直接影响到植物的生长和产量，还对农业和环境的可持续发展产生了极大的影响。
一、水分胁迫对植物的影响1. 生长受阻水分胁迫会影响植物的生长发育，使其受到一定的限制。
长期缺水会减缓植物生长速度，使植物的大小和体积减小，形成迟缓的生长状态；短期缺水则会对植物的生长状态造成临时的抑制，直接影响生长速度和生长周期。
缺水的植物无法进行正常的生长，因此缩短光合期和细胞分裂期，同时缩短植物的生长周期，减少植物的进行生物积累和光合合成，最终导致植物体的生长停止。
2. 细胞损伤水分胁迫会对植物的细胞产生一定的损伤，使细胞的结构和功能发生改变。
当植物缺少水分时，细胞内的水分就会逐渐减少，使细胞质变得更加浓缩，导致细胞膨压力下降，造成细胞膜的失衡。
这样，细胞内的细胞器和膜结构就会受到影响，导致细胞代谢的紊乱和细胞死亡的增加。
尤其是在干旱环境下，细胞膜可能会受到破坏，这会使细胞失去对水分的控制能力，进一步加重缺水的程度。
3. 光合作用受损光合作用对植物的生长和发育至关重要，而当植物遭受到水分胁迫时，光合作用就会受到影响，导致叶绿素含量下降、叶片黄化、光合速率降低以及叶片失去活力等。
这意味着，少量的水分胁迫就会导致植物的光合作用受到危害，最终导致植物的生长和发育出现巨大的障碍。
在长期的干旱环境中，植物局部或全部死亡，如果植物的开花期受到市场需求影响，则进一步威胁作物产量。
二、缓解植物水分胁迫的方法1. 控制灌溉量控制灌溉量是最基本的缓解植物水分胁迫的方法。
种植者可以根据水分状况及所种植的作物特性，科学地确定可行的灌溉量。
这种方法适用于旱区和干旱气候下的农业生产，以及干旱气候条件下的农业生产。
2. 提升土壤质量如果土壤的水分含量过低，植物的根系无法在地下获取必要的水分和营养物质，导致植物无法正常生长。
水分胁迫的名词解释
水分胁迫的名词解释1. 概述水分胁迫是指植物在生长发育过程中由于供水不足或水分利用不当而导致的一种生理状况。
当植物无法获得足够的水分以满足其正常的生理需求时，就会出现水分胁迫。
水分胁迫会严重影响植物的生长、发育和产量，甚至导致植株死亡。
2. 水分胁迫的分类根据引起水分胁迫的原因，可以将其分类为以下两种类型：2.1 土壤干旱引起的水分胁迫当土壤中的含水量不足以满足植物对水分需求时，植株就会受到土壤干旱引起的水分胁迫。
这种情况通常发生在气候炎热、降雨稀少或土壤排水不良的地区。
土壤干旱会导致植物根系无法吸收到充足的水分，从而使植物处于缺水状态。
2.2 蒸腾速率过高引起的水分胁迫植物通过蒸腾作用将水分从根部吸收到叶片，并通过气孔释放到大气中。
当环境中的温度过高或相对湿度过低时，植物为了降低体温以及维持正常的生理活动，会加快蒸腾速率。
然而，如果植物无法从根部吸收足够的水分来弥补蒸腾丢失的水分，就会出现蒸腾速率过高引起的水分胁迫。
3. 水分胁迫对植物的影响水分胁迫对植物有以下几方面的影响：3.1 生长抑制水分胁迫会抑制植物的生长。
由于缺乏水分，植物无法正常进行光合作用和营养吸收，导致其生长速度减缓或停滞。
3.2 叶片萎缩在水分严重不足的情况下，植物叶片会发生明显的萎缩现象。
这是因为叶片内部细胞失去了足够的水分支撑，导致叶片变得松弛、弯曲甚至干枯。
3.3 光合作用受损水分胁迫会影响植物的光合作用。
光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
缺乏水分会导致植物叶片气孔关闭，限制了二氧化碳的吸收，从而降低了光合速率。
3.4 营养吸收减少水分胁迫会降低植物根系的活性，从而减少对土壤中营养元素的吸收能力。
这样一来，植物无法获得足够的营养供应，进一步影响其生长和发育。
3.5 生殖能力下降水分胁迫还会对植物的生殖能力产生负面影响。
由于缺乏水分，花朵可能无法正常开放或授粉过程受阻，导致植物繁殖能力下降。
4. 水分胁迫应对策略为了应对水分胁迫，植物采取了一系列适应性策略：4.1 根系调节植物通过调节根系的形态和生理特性来适应水分胁迫。
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
水分胁迫的名词解释(一)
水分胁迫的名词解释(一)
水分胁迫的名词解释
水分胁迫是指植物由于缺少水分而引起的一系列生理反应。
水分胁迫对植物的生长和发育产生负面影响，并可能导致植物的死亡。
以下是与水分胁迫相关的一些名词解释及例子:
1. 蒸腾
•定义：植物通过气孔释放水蒸气的过程。
•例子：在干旱条件下，植物会减少蒸腾作用以减少水分流失。
2. 渗透调节
•定义：植物通过调节细胞内的渗透压来平衡外部环境水分含量的能力。
•例子：当土壤中水分不足时，植物通过增加细胞的渗透物质（如盐分）来提高渗透压，以吸引水分进入细胞。
3. 脱水蛋白
•定义：在水分胁迫条件下，植物产生的一类特殊蛋白，可以保护细胞免受脱水损害。
•例子：在干旱地区生长的植物通常会合成更多的脱水蛋白，以增加细胞的耐受力。
4. 液泡
•定义：植物细胞内含有的液体结构，可以储存水分和其他物质。
•例子：某些多肉植物具有发达的液泡系统，可以在干旱条件下储存水分，以供植物在缺水时使用。
5. 脱落作物
•定义：在水分胁迫条件下，植物主动将一部分叶片或果实脱落以减少水分蒸发。
•例子：在干燥季节，一些植物可能会减少叶片的面积，或者果实会提前脱落，以保持水分供应的平衡。
以上是与水分胁迫相关的一些名词解释和例子。
水分胁迫对植物的生长和发育具有重要影响，了解这些名词可以帮助我们更好地理解和研究水分胁迫的机制和应对措施。
水分胁迫对植物生长的影响和应对策略
水分胁迫对植物生长的影响和应对策略水分是植物生长和发育的关键因素之一，胁迫条件下的水分不足会对植物造成严重的影响。
尽管植物可以通过根系吸收水分，并通过气孔调节水分的流失，但是在干旱、半干旱或者盐碱胁迫等条件下，植物的生长受到极大的抑制。
本文将探讨水分胁迫对植物生长的影响以及应对策略。
水分胁迫对植物生长的影响主要体现在多个方面。
首先，水分胁迫会导致植物体内的水分亏缺，从而减少细胞内的渗透压，影响细胞和组织的稳定性。
大部分植物细胞都是由90%以上的水分构成的，而水分胁迫会导致细胞质浓缩，降低细胞的稳定性，使得细胞膜脱水、脆弱。
其次，水分胁迫会导致植物内部的物质运输受限，影响植物的生理代谢。
植物体内的物质运输主要依靠水分的流动，水分胁迫会导致植物体内的水分流动减缓，进而影响养分和信号物质的供应。
最后，水分胁迫还会导致植物的生理功能失调。
植物的生理功能包括光合作用、呼吸作用、养分吸收等，这些功能对水分要求较高，水分胁迫会导致这些功能紊乱，甚至停止。
面对水分胁迫的挑战，植物会通过一系列适应策略来应对。
首先，植物会通过调控细胞内的渗透调节生长环境。
植物体内的细胞膜是调控水分平衡的关键结构之一，植物可以通过调节细胞膜的渗透调节生长环境，如增加细胞外渗透物质的积累，提高细胞内的渗透压，从而保持细胞的相对稳定性。
其次，植物还会调控根系的生长和发育来适应水分胁迫。
在水分胁迫条件下，植物往往会调控根系生长，增加根系在土壤中的分布密度，以提高水分吸收能力。
此外，植物还会通过调节气孔开闭来减少水分流失。
水分胁迫会导致植物体内的水分流动减缓，植物会通过调节气孔的开闭来减少水分流失，从而保持水分平衡。
此外，科学家们也在努力寻求其他方法来帮助植物应对水分胁迫。
例如，通过基因工程技术可以提高植物对抗水分胁迫的能力。
研究人员发现水分胁迫下，植物体内的一些基因表达会有明显的变化，通过选择这些参与调控水分胁迫响应的关键基因，可以通过转基因技术将这些基因导入到其他植物中，提高植物的耐旱性。
植物对温度和水分胁迫的响应机制
植物对温度和水分胁迫的响应机制自然界中的植物需要适应各种环境因素，包括温度和水分等因素的变化。
当温度和水分条件不适宜时，植物会出现胁迫状态，但它们会通过一系列的响应机制来适应这些条件变化。
本文将从植物对温度和水分胁迫的响应机制入手，探讨植物的适应机制和应对策略。
1. 温度胁迫的响应机制温度是影响植物生长和发育的重要环境因素之一。
随着全球气候变暖，气温升高对植物的影响也越来越显著。
当环境温度升高时，植物需要通过一系列的响应机制来保持生长和发育的平衡。
1.1 热休克蛋白的表达热休克蛋白（Heat shock protein，HSP）是植物对高温胁迫的最主要反应之一。
在高温条件下，HSPs会被激活表达，促进植物对高温的适应。
热休克蛋白分子量大小不一，与蛋白质的分布有关。
HSPs的主要功能是辅助蛋白质的折叠和稳定，同时还可清除受脱抗原、氧化和其他胁迫因素的伤害。
1.2 温度信号途径植物对温度的感知依赖于一系列的温度信号途径。
其中，无论是环境温度还是体内温度，都可以通过Ca2+、ABA、蛋白激酶、NPR1（非编码RNA1）等多种途径来传导。
这些信号途径可以使植物体内的防御系统得到激活，增强植物对高温的抵御能力。
2. 水分胁迫的响应机制水分是影响植物生长和发育的重要环境因素，是植物生长的基础。
当环境中的水分不足时，植物会表现出不同的适应机制。
2.1 渗透调节渗透调节是植物对水分胁迫的首要反应之一。
植物通过调节细胞内部分子、离子和水分的浓度来实现渗透压的调节。
通过积累葡萄糖、可溶性蛋白等溶质来增加胞内的渗透压，从而防止水分分子的丢失。
2.2 钾离子的调节在水分胁迫条件下，植物通过调节细胞内外的钾离子含量来维持细胞内的电位平衡。
由于钾离子在细胞内外的浓度差异较大，需要通过运输形式来进行调节。
植物通过激活和抑制钾通道的活性，促进细胞内钾离子的积累，以维持细胞膜电位的稳定。
3. 化学信号分子在植物适应机制中的作用除调节蛋白之外，植物还可以通过一种更高效的信号传递机制来适应环境变化，即化学信号分子。
植物对水分胁迫的响应及机理研究
植物对水分胁迫的响应及机理研究植物生长发育，离不开水分的供应。
然而，气候变化、人类活动等因素导致地球气候异常，不同时期各地区干旱程度和频率都不同，这给植物的生长带来了很大挑战。
从根处吸收水分，到运输、利用水分、最终释放，植物会产生出许多的响应。
本文将详细探讨植物对水分胁迫的响应及机理研究。
植物对干旱的响应植物自身具有适应性，在适应良好的条件下，以保证自身的生存。
当水分不足时，植物会迅速做出响应，调节植物的生理状态，以尽可能减轻水分缺乏对植物的影响。
1.根系发育植物对于缺水的识别是从根部开始的。
当生长在干旱地区时，植物的根系会表现出自适应性，产生深入地下的支配根系，以吸收更多的地下水。
同时，根毛会变得更长和更细，增加了与周围土壤接触面积，以便更好地吸收水分。
2.保持水分当植物面临水分缺乏时，植物会通过收缩根系和减少蒸腾，以尽量减少水分的流失。
同时，植物内部的组织结构也会发生变化，通常表现为肥大的细胞和更加紧密的细胞交界处，以防止水分的丧失。
3.调节水分利用率植物利用水的效率一般较低，一部分水分被浪费在蒸腾过程中。
在面临干旱的情况下，植物会通过调节水分利用率来尽量减少浪费。
植物会让叶片表面的气孔关闭，阻止水分蒸发，突出生长极。
植物对水分胁迫的机理研究过去，对植物水分胁迫机理的研究主要是从植物的水分吸收到蒸腾过程的角度来观察。
但是随着技术的进步和研究的深入，研究人员发现植物的水分胁迫研究涉及到许多领域，如遗传、分子生物学和土壤学等。
1.遗传与基因调控在过去的研究中，已经发现了一些抗旱基因，并且分析了它们的调控机制。
通过遗传学和分子生物学的手段，可以产生既耐受和敏感于水分胁迫的植株。
这些两者之间的对比有助于解决高效利用水分的机理问题。
2.激素调节激素在调节植物生长发育过程中起着重要的作用。
在水分胁迫的条件下，植物内部的生长激素水平发生了变化。
研究表明，ABA和水分相互作用，ABA能够刺激植物减少蒸腾率，保持水分。
高级植物生理学02水分胁迫
干旱胁迫一、逆境概述抗逆性的研究是目前农业和植物学学科研究的一个热点。
外界胁迫包括两类：生物胁迫（如病虫草害）和非生物胁迫如（温度、水分、营养、重金属、风等）。
形成原因有自然界所形成的（如干旱、盐碱、热害、冷害、病虫害等）和人为因素（如重金属污染, 大气污染, 酸雨等）。
植物对胁迫因子的抗性可以分为两种形式：逃避和抵抗。
植物细胞可以在一定限度的胁迫条件下,采用适当的防卫机制来抵抗胁迫,使得它能够在不利的环境下生存下来。
这种机制表现为细胞代谢的改变,这是以通过信号传导系统调控的抗逆基因的表达为基础的。
共性和个性：不同逆境对植物伤害的机制在很多方面是相同的。
植物对不同逆境的抵抗有很多方面也是相同的。
讨论：比较逆境生理学，如自由基、活性氧、保护酶、抗氧化剂、脯氨酸……交叉适应是自然界广泛存在的现象，人们往往用一种胁迫去处理植物细胞,它就可以得到对其他胁迫因子的抗性，这种现象是以共同的生理反应为基础的。
胁迫条件同样诱导了很多的胁迫蛋白的出现，在细胞内出现最多的是热激蛋白, 已有一些直接或间接的证据表明Ca2+ 及CaM参与了植物HSR的信号转导。
ABA、乙烯、生长素、烟草花叶病毒(TMV) 的感染、盐、干旱、冷害、紫外光、机械伤害及真菌感染等至少可以有10 余种信号可以诱导渗调素的产生。
渗透胁迫＝干旱？。
信号转导：抗性基因的诱导与ABA 密切相关, 外加的ABA 可以诱导抗性基因的表达。
NO是一种植物细胞内广泛存在的信号物质,调控着很多植物生命活动,在植物抗性反应中,它的作用往往是和活性氧和ABA相互交联的。
当病原菌侵害时，NO可以和活性氧共同作用诱导细胞的抗病反应。
二、胁迫对植物的伤害干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响。
干旱对世界作物产量的影响,在诸自然逆境中占首位,其危害程度相当于其他自然灾害之和。
植物旱害是由自然条件和植物本身的生理条件所引起。
包括自然条件引起的大气干旱、土壤干旱和植物本身原因引起的生理干旱。
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。
水分胁迫的名词解释
水分胁迫的名词解释什么是水分胁迫？水分胁迫是指作物由于环境中水分的限制而无法正常生长和发育的一种植物生理现象。
当作物缺乏足够的水分供应时，其生理代谢受到干扰，导致生长减缓、产量下降甚至死亡。
水分胁迫的成因水分胁迫通常是由于以下几个原因导致的：1.不足的降水量：降水量不足是导致水分胁迫最常见的原因之一。
在降水不充足的地区，土壤中的水分无法满足植物生长所需。
2.均匀性不足的降水：即使降水量足够，如果降水不均匀分布，也会导致水分胁迫。
过多或过少的降水都会对植物生长造成负面影响。
3.土壤排水不良：土壤排水不良会导致积水，使植物根系处于缺氧的环境中，无法吸收到足够的水分。
4.高温和干旱气候：高温和干旱气候会加速水分的蒸发，增加植物水分缺失的风险。
5.土壤盐渍化：土壤中过多的盐分会抑制植物吸收水分，导致水分胁迫。
水分胁迫对植物的影响水分胁迫对植物的影响非常广泛，主要表现在以下几个方面：1.生长减缓：水分胁迫会限制植物的光合作用和呼吸作用，导致植物生长减缓。
受到胁迫的植物通常表现为矮小、叶片枯黄、枝条细弱等现象。
2.减少光合效率：水分胁迫会导致植物叶片失水，使叶片内部气孔关闭，限制了二氧化碳的进入和氧的释放，从而降低了植物的光合效率。
3.营养代谢紊乱：水分胁迫会影响植物的营养吸收和物质转运，导致植物体内的营养元素分布不均匀，进一步影响植物的生长和发育。
4.降低抗病能力：水分胁迫会减弱植物的抗病能力，使其更容易受到病虫害的侵袭。
植物对水分胁迫的适应机制植物为了应对水分胁迫，具有一系列的适应机制。
以下是几种常见的机制：1.减少蒸腾：植物通过关闭气孔、减少叶片表面积等方式来降低蒸腾速率，减少水分的流失。
2.延长根系：植物可以通过增加根系的生长来扩大吸收水分的范围，从而提高植物对水分的利用效率。
3.合成保护蛋白：植物在受到水分胁迫时会合成一些保护蛋白，如脯氨酸、抗氧化酶等，用于保护细胞膜结构和稳定蛋白质的功能。
4.合成保护物质：植物可以合成一些特殊的物质，如脂质类物质、脱水保护物质等，以增强植物对水分胁迫的耐受性。
水分胁迫对植物生长和发育的影响研究
水分胁迫对植物生长和发育的影响研究水是所有生命的基础，而植物作为生命链的第一环，其对水的需求更是不可忽视。
水分胁迫对植物的生长和发育具有重要影响，本文将就此展开讨论。
一、水分胁迫的定义和影响水分胁迫是指植物生长和发育过程中由于环境中水分不足而引起的一系列生理变化。
处于水分胁迫状态的植物，其水势将会降低，生长速度减缓，叶片萎缩，甚至导致死亡。
二、水分胁迫对植物生长和发育的影响1、根系发育受影响水分胁迫会减少根部的生物活性，导致根系发育减缓或停滞。
同时，根系还有助于植物吸收养分，但由于水分胁迫，根系可能无法吸收足够的养分和水分，使植物生长变得困难。
2、叶片萎缩当植物处于水分胁迫状态时，其叶片中的水分无法得到及时补充，可能导致叶片快速萎缩和脱落。
这不仅会影响植物的光合作用，还可能使植物更容易受到疾病和害虫的侵袭。
3、花期减少水分胁迫可能会导致植物的花期缩短和开花数量减少。
这不仅会影响植物的美观度和观赏效果，还会影响植物的生殖能力和传播方式。
4、减缓生长速度由于水分胁迫会导致植物的养分供应受阻，植物的生长速度可能会减缓。
这对于那些需要快速生长的植物来说尤其严重。
三、水分胁迫的识别和治疗1、识别首先，需要注意植物对水分的需求量。
若长期或短期内无法满足其需求，且表面叶片出现干瘪或黄化等异常，便需要对其进行关注和诊治。
2、治疗一些简单的方法可以帮助植物克服水分胁迫。
例如，增加水的供应，但不要让根部处于过度浸泡状态；避免过度施肥和过度修剪。
最后，植物的管理不仅是科学，更需要综合考虑其生长和发育状态。
在认识到水分胁迫的问题后，我们可以通过诊断改善其状态，使其达到生长和发育的最佳状态。
植物对水分胁迫的响应与适应
植物对水分胁迫的响应与适应水分是植物生长和发育的必要条件之一，然而，水分胁迫是植物生长过程中常常面临的挑战。
为了适应这种环境压力，植物发展了多种适应性机制，以保证其生存和繁衍。
本文将探讨植物对水分胁迫的响应与适应的机制。
一、水分胁迫的影响水分胁迫对植物生理生态过程产生广泛的影响。
首先，水分胁迫会降低植物的光合作用速率，导致植物无法正常进行光合成。
其次，水分胁迫还会影响植物的根系生长和营养吸收，进而影响植物的整体生长和发育。
此外，水分胁迫还会导致植物细胞的失水和脱水，从而破坏细胞结构和功能。
二、植物对水分胁迫的响应机制1. 响应水分胁迫的信号传导在水分胁迫条件下，植物会产生一系列信号分子，以调控各种基因表达和代谢过程，从而保证植物的存活。
这些信号分子包括水分胁迫相关蛋白、激素（如脱落酸和脱落酸等）以及活性氧物质等。
这些信号分子可以通过细胞间的信号传导网络在植物体内传递，并激发相应的适应性反应。
2. 调节渗透调节物的积累植物在水分胁迫条件下会积累一些渗透调节物，如脯氨酸和可溶性糖等，以调节细胞内的渗透压，保持细胞内外水分的平衡。
这些渗透调节物可以吸引外界水分，维持细胞水分稳定，并在脱水情况下保护细胞结构和功能。
3. 调节质膜和细胞壁的改变水分胁迫会引起质膜和细胞壁的改变，植物可以通过调节细胞膜脂质的合成和改变质膜的饱和度，以提高细胞膜的稳定性和抗氧化能力。
此外，植物还可以增加细胞壁的含水量和可溶性糖含量，增强细胞壁的稳定性和韧性，从而减少水分蒸发和细胞脱水的程度。
三、植物对水分胁迫的适应性机制1. 开展根系调节当植物面临水分胁迫时，其根系会产生一系列适应性响应。
首先，植物会增长更深更广的根系，以扩大吸水面积。
其次，根系还会减少侧根的生长，以减少水分蒸发和水分流失的情况。
最后，植物还可以增加根系中特殊细胞（如根毛和气孔）的密度和分布，以提高根系对水分的吸收利用效率。
2. 调节气孔运动植物通过调节气孔的开闭来控制水分的蒸腾和气体交换。
植物对水分胁迫的适应机制
植物对水分胁迫的适应机制植物是一类神奇的生物，能够通过各种机制适应各种恶劣的环境条件。
其中，水分胁迫是植物生长和发展过程中面临的最大问题之一。
由于非生物因素如气候变化和人类活动的影响，植物面临的水分胁迫不断加剧。
然而，植物具有众多的适应机制，能够在缺水的情况下维护生命活动，以下将详细介绍植物对水分胁迫的适应机制。
一、开展微调当植物感知到缺水时，它们会立即采取措施进行微调。
这种调整可以减少水分的流失，同时也帮助植物更好地适应干旱条件。
植物可以通过以下几种方式进行微调：1. 调整叶片当植物感知到缺水时，它们会减少叶片面积来减少水的蒸发。
叶片的收缩和枯萎也是一种保护机制，使植物能够在干旱条件下更长时间保存水分。
2. 调整根系植物根系的形态可以随着环境条件的改变而改变。
在干旱环境中，植物的根系会膨大，增加它们获取土壤中可利用的水分的能力。
3. 调整气孔气孔是植物叶片上用以呼吸的开口。
在干旱情况下，植物会通过调整气孔的大小和数量来减少水分的蒸发，从而保持摄入的水量。
二、化学适应除了微调，植物还可以通过化学适应来应对水分胁迫。
这种适应方式可能包括产生化学物质或产生各种酶来帮助植物应对干旱。
以下是最为普遍的两种化学适应方式：1. 吸收溶解性有机物溶解性有机物是植物识别水分胁迫和应对的关键化学信号。
在干旱条件下，植物根系会分泌出这些物质，它们可以促进细胞的水分吸收和保持水分。
此外，溶解性有机物还有保护植物细胞免受胁迫的作用。
2. 合成脯氨酸脯氨酸在植物的化学适应中扮演着非常重要的角色。
当植物感受到缺水时，它们会积累更多的脯氨酸。
这对植物的保护非常关键，因为脯氨酸有助于维持细胞的完整性，提高植物对水分蒸发的抵抗能力。
三、生物适应最后，植物还可以通过生物适应来应对水分胁迫。
这种适应机制涉及到与其他生物的互动，例如与微生物和其他植物之间的互动。
以下是植物生物适应的两个例子：1. 关联微生物当植物感到缺水时，它们会与根际微生物的相关性发生变化。
植物生长过程中的胁迫响应机制
植物生长过程中的胁迫响应机制植物生长是一个复杂的过程，受到环境中各种胁迫因素的影响。
为了适应这些胁迫条件，植物发展了一系列的响应机制，对外界环境变化做出相应的调整。
本文将探讨植物生长过程中的胁迫响应机制。
一、光胁迫响应机制光是植物生长和发育的重要因素之一，但光胁迫也会对植物产生负面影响。
当光线过强或过弱时，植物会触发一系列的响应机制以保证自身的生存和发展。
光胁迫响应机制主要包括光信号感知、信号转导和基因调控。
光信号感知是植物对光的感知和反应过程，其中一个重要的组分是光感受器。
植物中有多种光感受器，如光敏色素和光敏蛋白。
当光线强度超过植物所需的阈值时，光感受器会感知到这一信号，并将其传导到下游分子，触发一系列的生理和生化反应。
光信号的传导过程包括一系列的信号转导通路，如Ca2+信号通路和激素信号通路等。
这些通路通过传递光信号，调控植物内部的代谢反应和基因表达，从而适应胁迫条件。
基因调控是光胁迫响应中的重要环节。
光会影响植物中多个关键基因的表达，通过上调或下调这些基因的表达水平，植物可以适应光胁迫环境。
这些基因参与调控植物的光合作用、抗氧化能力以及生长发育等方面的过程。
二、水胁迫响应机制水是植物生长和发育的必需物质，但水胁迫会对植物的正常生理过程产生不利影响。
为了适应水胁迫条件，植物发展了一系列的响应机制。
水胁迫时，植物会通过调节根系的生长和形态来适应环境。
植物根系的生长受到水分的限制，同时也会影响到整个植物的生长。
植物会调整根系的深浅以获取更多的水分，根系也会分泌特定物质来增加水的吸收能力。
水胁迫响应还涉及到植物的渗透调节和脱水保护。
植物在水分较低的情况下，会通过增加胞内溶质浓度来调节渗透压，从而保持细胞内水分稳定。
在脱水保护方面，植物会合成和积累一系列的保护蛋白和非酶抗氧化物质，减少胁迫对细胞的伤害。
水胁迫响应还包括植物对激素的调控。
激素在植物对环境胁迫的响应中起着关键作用。
例如，脱水素（ABA）是水胁迫响应中的重要激素，它可以调控多个基因的表达，从而参与植物的逆境响应。
植物生理学：第三节 水分(亏缺)胁迫及植物的抗旱性
Aerenchyma: continuous, columnar intracellular
spaces formed in root cortical tissues
Aerenchyma development in root cortex of maize after oxygen deprivation. (A) under aerobic conditions, (B) under 72h of hypoxia
• Effect of manipulating ABA concentration in xylem sap on stomatal conductance of leaves (abaxial
epidermis) in maize.
透调节物质(osmolyte) :
高度水溶性、不干预细胞代谢的有机化合物。
• (B) Photographs comparing internode elongation in aerobic ( l e f t ) and submerged (right) plants. Arrows indicate positions of nodes.
During short-term acclimation to anoxic conditions, plants generate ATP through glycolysis and fermentation
Ethylene promotes long-term acclimative
responses:
including formation of aerenchyma and stem
elongation
Treatment
Action
水分胁迫下植物叶片光合的气孔和非气孔限制
水分胁迫下植物叶片光合的气孔和非气孔限制下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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植物水涝胁迫研究进展/thread-1621864-1-1.html摘要：本文概述了植物水涝胁迫的国内外研究现状及进展，介绍了水涝胁迫对植物的主要危害，阐述了植物对耐涝的适应性机理，提出并讨论了在植物耐涝方面有待进一步探讨和研究的问题，以期为该领域的研究提供一定的参考。
关键词：水涝胁迫适应性机理研究进展按照Levitt的分类，水分胁迫包括干旱胁迫（水分亏缺）和水涝胁迫（洪涝）。
水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。
涝害是世界上许多国家的重大灾害。
随着全球环境的不断恶化,生态系统严重破坏,全球气候异常加剧,雨量分布极不均衡,局部地区水灾不断,土壤淹水现象更是极为常见，世界各国都非常重视防涝抗洪、水土保持等问题的研究。
我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家，大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害，危害极大。
认识植物对水涝胁迫响应的机理，揭示其适应机制,从而合理地选择和定向培育耐涝性品种，减轻淹水对农业生产的危害，对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。
一、水涝胁迫对植物的危害植物对水的需求是有一定限度的，水分过多或过少，同样对植物不利，水分亏缺产生旱害，抑制植物生长；土壤水分过多产生涝害，植物生长不好，甚至烂根死苗[1]。
涝害会影响植物的生长发育，尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响，大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害，甚至死亡。
但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身，而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。
1．水涝胁迫对植物细胞膜的影响当植物处于水涝状态时，细胞内自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏，造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。
晏斌等研究后认为，在涝渍胁迫下玉米体内正常的活性氧代谢平衡破坏，首先是SOD活性受抑制，导致O2-增生。
故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA，引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质，加快了衰老速度[2]。
魏和平等以玉米为材料，研究淹水条件下叶片细胞超微结构的变化，发现首先液泡膜内馅逐渐松驰，叶绿体向外突出一个泡状结构，随后进一步破坏解体，且叶绿体结果破坏在液泡膜出现破裂之前，其次是线粒体、细胞核解体。
后二者的破坏是淹水缺水造成还是细胞死亡过程中消化酶所致，尚须进一步研究。
2．涝害对植物物质代谢的影响（1）水涝对植物光合作用的影响土壤淹水后，不耐涝植物的光合速率迅速下降。
虽然在一定时间内，甚至在较长时间内淹水并不引起植株叶片水分亏缺，有时还会提高叶片的水势，但仍会很快引起气孔关闭，叶片CO2扩散的气孔阻力增加。
随淹水时间的延长，叶绿素含量下降，叶片早衰、脱落。
土壤淹水不仅降低光合速率，光合产物的运输也有所下降[3]。
渍水下净光合速率与产量的变化显著正相关，可作为耐涝性选择指标。
淹水下，植物光呼吸酶活性受影响，光呼吸加强.水分胁迫下光呼吸具有特殊的防止光抑制作用，通过CO2循环有效耗散过剩能量，从而保护植物在逆境下的光抑制。
（2）水涝对植物呼吸作用的影响涝害减少了植物组织与土壤间的气体交换，导致根部区域形成缺氧或厌氧环境，这是涝害各种反应中的主要决定因子。
由于土壤中的氧气迅速亏缺，引起土壤和厌氧微生物产生了许多对植物有害的物质，这些有害物质将随着淹水的不同程度影响着植物的正常生长和发育。
另外，植物体内淹水缺氧，导致根部厌氧代谢产生的乙醇、乙醛等物质对细胞具有毒性，对蛋白质结构造成破坏；产生的乳酸及液泡H+外渗等原因会导致细胞质酸中毒；发酵还会使线粒体结构破坏，细胞能荷下降，细胞中氧自由基增加，保护酶如SOD,POD等活性下降，质膜透性剧增，导致细胞严重的厌氧伤害[4].（3）根际缺氧对矿质营养的影响缺氧条件下，植物对土壤中矿质元素的吸收大大减少，主要原因是在缺氧条件下植物只能利用无氧呼吸产生的能量，无氧呼吸产生能量比有氧呼吸少得很多，必然会降低根系细胞ATP 的浓度，削弱了根系主动吸收矿质的能力。
在缺氧条件下，植物的蒸腾作用降低，蒸腾流流速减慢，矿质元素从根系运输到地上部分的数量减少；另外，缺氧条件下，土壤气体交换受阻，土壤中CO2浓度增大，氧气相对减少，好气性微生物数量减少，厌气性微生物增多，使土壤酸度增大，改变了土壤微环境，最后导致土壤矿质元素有效状况的改变，从而影响植物根系对有效矿质的吸收和积累。
由于氧气亏缺导致土壤氧化还原电势降低，使某些离子还原成更可溶更有毒的形式(如硫化物H2S,FeS)。
从而使细胞生理机能下降，从而引起根腐和木质化。
3．根际缺氧对植物激素的影响土壤淹水后改变了植物内源激素的合成和运输，植株根内GA和CTK合成受阻，加剧叶片衰老和脱落。
逆境条件下植物体内乙烯含量增加。
一些研究者认为是缺水植物体内氧分压降低，诱导根中ACC合成基因促进根中ACC的合成，ACC随蒸腾液流由根系向地上部分运输，地上部分的ACC在通气条件下转变为乙烯[5]。
近来已将乙烯在根系的合成更详细地研究清楚,在O2辐射进入根系组织的过程中，由于细胞壁的阻碍和代谢活跃皮层的存在，在根系组织中形成一种从根外层到根中柱部位低氧到缺氧的O2体积分数梯度，结果在缺氧中柱由不需要O2的ACC合成酶将ASM合成ACC，从中柱运ACC输到低氧皮层细胞，由需要O2的ACC 氧化酶将ACC氧化成乙烯，再从根部运输到地上部分，促进茎的加粗、次生根的发育及叶片衰老脱落[6]。
另外，在缺氧条件下，植物地上部分ABA合成加强，减小了向根系运输的数量，地上部分ABA质量分数随之增大，并进一步抑制ABA向根部的运输。
同时缺氧也可能干扰赤霉素和细胞分裂素的合成。
二、植物对水涝胁迫的适应性机理1．植物耐涝的形态学适应（1）根系生长的表面化在水涝胁迫条件下，有些植物根系表层化并且变细，根毛增多，根系能减少氧气在细胞中扩散的阻力，又不会形成根中部细胞的缺氧，还可以增加根系表面积，有利氧的吸收；一些深根植物对缺氧的适应是根部细胞间形成大量通气间隙，便于氧气扩散，根系生长在深层土壤中，也可以获得氧气，同时，有些植物如玉米、小麦、向日葵等，在水表层的茎节处会长出不定根，不定根伸长区内有发达的通气组织形成，使根内部组织孔隙度大幅提高。
电镜细胞化学研究结果，不定根根尖细胞内ATP酶的分布高于正常根[7]。
ATP酶活性上升，表明不定根根尖细胞具有较高细胞分裂能力和生理活性，根系氧气摄取和运输能力明显改善。
（2）形成根际通气组织。
诱发通气组织形成的原因是由于根系和微生物活动消耗氧气，根系的厌氧环境促进植物乙烯的生成和积累，覆盖根系的水又会通过降低乙烯的释放而加剧这种积累。
乙烯浓度增加促进纤维素酶的活性，在酶的作用下，根尖皮层组织中细胞分离或部分皮层细胞崩溃，形成通气组织。
可促进氧气扩散进根部，同时使根部的甲烷、H2S、CO2等气体排到体外,调节根际氧化势，排泄废气。
以往对植物耐涝形态学机理主要局限于根的研究，近年来国内外一些学者逐步对植物地上部在淹水状态下发生的形态学变化也进行了研究。
目前，对植物淹水环境下形态学适应的相关研究仍较少，且局限于水稻、小麦等少数几种植物，因此，有待于进一步研究。
2．植物对淹水的代谢适应（1）涝害胁迫下植物代谢途径的改变有氧存在时植物不存在发酵途径，但在低氧时立即诱导出现，说明它们在植物适应低氧存活机制中起着重要作用。
植物受涝时，由于根部区域缺氧不能进行正常的有氧代谢，而为了维持正常的或至少是最低的生命活动，能量的供应也是必不可少的。
因此在厌氧条件下，细胞能量的供应主要依赖于无氧发酵途径产生ATP。
在受涝时，主要有三种活跃的发酵途径：乙醇发酵途径、乳酸发酵途径和植物特有的丙氨酸发酵途径。
但这三种途径是怎样又是在多大程度上对缺氧胁迫的耐性做出贡献以及它们之间是如何相互作用的仍不清楚。
在涝害胁迫时，除了发酵途径外，在有些植物中还存在磷酸戊糖途径和苹果酸代谢作为能量供应的补充，以减小发酵途径产生的乙醇、乳酸等有毒物质的毒害作用[8]。
厌氧条件下，参与糖酵解过程的酶也发生变化，厌氧诱导表达出一类正常状况下不表达的糖酵解酶[9]。
此外，有些湿地植物可能存在特殊的代谢，如使用PPi替代ATP作为高能磷酸的供体。
低氧锻炼的玉米，根尖存活时间以及胞质酸化与ATP含量无关，暗示PPi在起作用[10]。
（2）涝害胁迫下蛋白质的合成逆境下植物叶片游离脯氨酸累积，原因一是叶片组织多种酶活性降低，脯氨酸氧化受阻，造成游离脯氨酸积累；二是谷氨酸合成脯氨酸的速度增加。
脯氨酸可提高植物细胞原生质渗透压，防水分散失以及提高原生质胶体的稳定性，从而提高植物体抗性[11]。
植物抗逆性途径大多与蛋白质尤其是酶有关，在短时淹水逆境下，酶活性增强，但随时间延长这些酶的活性下降。
许多研究结果表明在涝渍胁迫条件下，植物体内诱导合成了一些新的蛋白或酶类物质。
一些耐水涝胁迫的植物，如水稻和稻稗，在氧胁迫条件下糖酵解代谢酶类的活性明显被促进，例如乙醇发酵、糖酵解代谢、磷酸戊糖代谢酶活性被促进，甚至三羧酸循环在缺氧条件下也有一定活性，这样湿生植物就可以在代谢上适应水涝胁迫所造成的缺氧生境。
以玉米为材料在厌氧条件下的研究发现，玉米新合成两类蛋白：过渡多肽和厌氧多肽，并与糖酵解或糖代谢有关[12]。
目前已克隆了一些与植物抗涝性相关的基因，主要是编码厌氧胁迫蛋白的基因、SOD酶基因、植物血红蛋白等。
随着基因工程技术的完善，利用转基因技术培育抗涝性植物材料将成为未来抗涝性育种的重要手段。
目前，对于提高植物的耐涝性方面的研究仍然较少，有研究表明使用生长调节剂如PP333、BR-120、复合醇等及外源活性氧清除剂能有效缓解涝害，但在大田条件下，这些措施有一定的局限性。
目前迫切需要确定可靠、直观的生理指标，从涝害下植株形态结构及代谢适应性分子机制入手，寻找适宜的耐涝基因，通过转基因技术选育抗淹耐涝品种。
参考文献[1] 赵可夫．植物对水涝胁迫的适应．生物学通报．2003，38（12）：11-14．[2] 晏斌，戴秋杰，刘晓忠等．玉米叶片涝渍伤害过程中超氧自由基的积累[J]．植物学报,1995,37(9):738-744．[3] 吕军．渍水对冬小麦生长的危害及其生理效应[J]．植物生理学通报，1994.20(3).221．[4] Fan T W M, Hifashi R M, lane A N. An in vivo 1H and 31P NRM investigation of the efect of nitrate on hypoxic metabolism in maize roots. Arch Biochem Biophys,1988,266:592-606.[5] 樊明寿，张福锁．植物通气组织的形成过程和生理生态学意义[J]．植物生理学通讯．2002，38(6)：611—615．。