對植物逆境脅迫的研究

遲曉峰 韓琳

摘? ?要：綜述了植物對干旱脅迫、澇害脅迫、溫度脅迫和鹽脅迫等不良環境因子對植物的影響以及生理生化變化，并且總結了植物提高抗逆性途徑，希望對植物生產具有指導意義。

關鍵詞：逆境生理：生理生化變化：提高途徑

文章編號： 1005-2690（2019）13-0122-01? ? ? ?中圖分類號： Q945? ? ? ?文獻標志碼： B

自然界的植物并非總是生活在適宜的環境條件下，植物所需的一些因子經常會低于或高于植物的正常需要，從而影響植物的生長發育，甚至導致植物死亡。通過對環境脅迫的分析，揭示植物在不良的環境條件下的生理生化變化，提高植物的抗脅迫能力，以獲得更高的產量和品質。

1? ?植物的理化逆境生理

1.1? ?水分

（1）干旱脅迫。水分是影響植物生長發育的重要因子之一。水分過多或過少都會對植物產生或多或少的影響，其中水分過少即為干旱。干旱是指破壞植物的水分平衡，對植物產生脫水效應的環境狀態，由此對植物產生的傷害稱為旱害。干旱的問題是制約農業生產的一個全球性問題，而我國又是主要的干旱國家之一。

（2）水澇脅迫。植物的水澇脅迫是指水分過多對植物造成的生長發育、不良甚至死亡的現象，其中分為濕害和澇害，但本質上對植物的影響都是相同的。廣義上的澇害又分為澇害和濕害，澇害是指田間積水時植物淹沒所受的傷害。濕害是相對于種植在旱地里的植物在土壤水分過多時所受的危害[1]。

1.2? ?溫度

（1）高溫脅迫。溫度也是影響生長發育的重要因子之一，對植物產生有害效應的過高溫度稱為高溫脅迫，由此對植物造成的傷害為熱害。通常在強烈的太陽光下，葉溫比氣溫略低，植物通過蒸騰作用向外面散失水分引起氣孔的關閉，從而使葉溫驟然升高造成高溫傷害[2]。

（2）低溫脅迫。對植物生長產生不良影響的低溫稱為低溫脅迫，低溫脅迫又分為冷害和凍害。植物在不同生育期遭受的冷脅迫又分為延遲型冷害、阻礙型冷害和混合型冷害。使植物組織結冰的低溫稱為凍害，根據凍溫的發生時間，又可分為生長季節的植物霜凍脅迫和越冬植物的冰凍脅迫。受冷凍害危害之后最明顯的狀況就是葉片變色、生長發育緩慢[3-4]。

1.3? ?鹽脅迫

土壤中可溶性鹽分過多，對植物產生不利效應稱為鹽脅迫，對植物造成的傷害為鹽害。由于灌溉和化肥使用不當，工業污染等原因使我國的鹽堿化程度嚴重，如果能夠開發和利用平原，對于發展農業具有巨大作用。

2? ?植物脅迫下的生理生化變化及提高途徑

2.1? ?干旱脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。細胞膜結構遭到破壞，細胞的選擇透過性被破壞，大量無機離子、氨基酸和可溶性糖等小分子物質被動地向細胞外滲。另外還有呼吸作用急劇變化、內源激素代謝失調、光合作用減弱、核酸代謝受到破壞、積累滲透調節物質保護酶活性改變、干旱誘導蛋白營養失調等。

（2）提高途徑。為了提高作物的抗旱能力，利用基因工程研究抗旱能力和培育抗病新品種，已經成為提高抗旱能力的重要途徑之一。采取抗旱栽培措施、抗旱鍛煉，人們可以通過創造不同的干旱條件使植物在生理代謝上發生相應的變化，來提高植物的抗旱能力。

2.2? ?水澇脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。水澇缺氧能夠影響植物地上部分的生長和根系的生長。水澇對植物呼吸的影響尤為明顯，如有氧呼吸受抑制、無氧呼吸加強，另外還影響植物的代謝、二氧化碳的積累以及含量的增加、乙烯含量的增加、水分虧缺效應、營養失調效應和活性氧積累效應等。

（2）提高途徑。目前在農業生產中提高植物抗澇性的途徑，如水澇后遭遇暴曬，水分逐漸排放，以免蒸騰過快造成植物體內水分虧缺，還可以通過各種育種技術改良品種篩選抗澇品種。

2.3? ?溫度脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。高溫對植物產生的直接傷害可以使生物膜的蛋白質和脂質之間的鏈斷裂，改變膜的結構造成選擇透過性喪失。高溫還會破壞蛋白質的空間結構，使蛋白質失去原有的特性。高溫的間接傷害會使水分代謝失調，引起葉片蒸騰失水過度、有毒物質積累。低溫引起的生化變化通常包括細胞呼吸代謝失調、光合作用受阻和原生質流動受阻等。

（2）提高途徑選擇，培育抗冷和抗凍性品種。在低溫下提高植物的抗冷性和抗凍性的能力，利用化學物質對植物進行處理，起到激素的調控作用，從而影響代謝過程。在低溫降臨之前合理施肥，適當地增施磷肥和鉀肥，少施速效氮肥，有利于植物抗冷性的提高。

2.4? ?鹽脅迫下的生理生化變化和提高途徑

（1）生理生化變化。鹽脅迫引起的生理變化主要有吸收水分能力下降、產生離子脅迫、膜的通透性改變、光合作用和呼吸作用下降、蛋白質合成受阻、改變蛋白質的合成、滲透物質和有害物質的積累以及乙烯水平的變化[5-6]。

（2）提高途徑。利用離體組織和細胞培養的方法來篩選耐鹽品種，對種子進行一定的抗鹽訓練。在播種前，先將種子在一定的鹽溶液中浸泡，吸水膨脹再播種萌發可以提高作物的抗鹽能力。或者使用生長調節劑促進植物生長，調節植物體內的鹽分濃度，如噴施生長素或用生長素浸種以提高作物的抗鹽能力。

參考文獻：

[ 1 ] 喻方圓，徐錫增.植物逆境生理研究進展[J].世界林業研究，2003（5）：6-11.

[ 2 ] 張亞軍，王麗學，陳超，等.植物對逆境的響應機制研究進展[J].江西農業學報，2011，23（9）：60-65.

[ 3 ] 范雙喜，谷建田，韓瑩琰.園藝植物高溫逆境生理研究進展[J].北京農學院學報，2003（2）：147-151.

[ 4 ] 陳小玲，陳清西.植物弱光逆境生理的研究進展[J].北方園藝，2014（6）：183-187.

[ 5 ] 趙寬.幾種植物光合及有機酸特征及其在喀斯特逆境檢測中的應用[D].鎮江：江蘇大學，2014.

[ 6 ] 劉建強.厚藤等4種野生藤本植物的繁育與抗逆性研究[D].杭州：浙江農林大學，2010.

（收稿日期：2019-09-11）