逆境下,植物的自我抵抗(二)

原標題:逆境下,植物的自我抵抗(二)

逆境下,植物的自我抵抗(二)

逆境下,植物的自我抵抗(二)

植物對逆境的適應

植物有各種各樣抵抗或適應逆境的本領。在形態上,有以根系發達、葉小以適應乾旱條件;有擴大根部通氣組織以適應淹水條件;有生長停止,進入休眠,以迎接冬季低溫來臨;等等。在生理上,植株就發生各種生理變化,以適應(抵抗)逆境條件。在逆境脅迫下,細胞會發生系列變化。

逆境下,植物的自我抵抗(二)

1)逆境感受例如低溫脅迫時,質膜液化。

2)信號轉導例如水分脅迫時,根部形成的信號分子會轉導至地上部。

3)基因表達,例如:冷凍脅迫時產生的抗凍基因;高溫脅迫時產生的熱激基因。

4)蛋白質合成,例如:抗凍基因合成抗凍蛋白;熱激基因形成熱激蛋白;其他蛋白質合成其他物質。

5) 酶活性增加生成各種用於抵禦或適應逆境的物質,以生存下去。

逆境下,植物的自我抵抗(二)

現將逆境下,植物細胞形成的代謝適應物,分述如下:

(一)脅迫蛋白

在逆境條件下,植物關閉一些正常表達的基因,啓動一些與逆境相適應的基因,形成新的蛋白,抵禦逆境脅迫,這些蛋白質統稱爲脅迫蛋白。例如,低溫脅迫下的植物合成抗凍蛋白,抑制冰晶生長,減輕冰晶對囊體膜的傷害。譬如,高溫誘導合成一些新的蛋白質,叫做熱激蛋白,提高抗熱性。又如,當植物感染病害後會產生新的蛋白質,以抵禦病原體的傷害,這類蛋白質稱爲病原相關蛋白

(二)滲透調節

通過加入或去除細胞內的溶質,從而使細胞內外的水分相互平衡的現象,稱爲滲透調節。大量實驗表明,乾旱、高溫、低溫、鹽、水澇等不良環境下,細胞會被動地丟失一些水分,除此以外,逆境會誘導參與滲透調節的基因的表達,形成些滲透調節物質,提高細胞內溶質濃度,降低水勢,使植物能從外界繼續吸水,植物就能正常生長。組織水勢的變化主要是滲透勢的變化。滲透調節物質主要有糖、氨基酸、有機酸和一些無機離子(特別是K)。

脯氨酸是最有效的滲透調節物質之一,是由穀氨酸通過吡咯啉一5一羧酸形成的。它存在於細胞質基質中。在多種逆境下,植物體內大量積累脯氨酸,抵禦逆境。外施脯氨酸可以解除植物的滲透脅迫。甜菜鹼在抗逆性中也有滲透調節作用。在水分虧缺或氯化鈉脅迫下,小麥、大麥、黑麥等作物積累甜菜鹼。甜菜鹼存在於細胞質基質中。除了上述兩種化合物外,植物細胞中還有山梨糖醇,也可調節滲透作用。

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