植物抗旱性研究进展【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物技术植物抗旱性研究进展摘要：：干旱是主要的环境胁迫因子之一，严重影响了植物的分布与生长发育，研究和探索植物的抗旱性已经成为众多研究者关注的焦点。从干旱胁迫下植物的形态结构特征、生长状况、生理生化反应等方面综述了植物抗旱性的研究进展，并在此基础上提出今后的研究重点。关键词：抗旱胁迫；抗旱性；生长；生理生化前言当前，环境恶化严重威胁人类的生存与发展，干旱是最为严重的自然灾害之一，其出现的次数、持续的时间、影响的范围及造成的损失居各种自然灾害之首。全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35％，遍及世界60多

2、个国家和地区。我国是一个干旱和半干旱面积很大的国家，干旱半干旱的面积约占国土面积的52.5％，其中干旱地区占30.8％，半干旱地区占21.7％。据统计全世界，由于水分胁迫导致的作物减产可超过其他因素造成减产的总和。而我国是荒漠化危害较为严重的国家之一，荒漠化带来的恶劣生态环境条件已给我国的经济和社会发展带来严重影响。这就要求人们更应高度重视农业综合开发过程中作物逆境生物学的基础研究。干旱形成有两种主要原因，并形成两类干旱。一是土壤干旱。由于连年干旱，雨量过少，每年降雨量约在200~300mm，地下水位又较低，土壤中

3、水分根本不能满足植物生长，如无灌溉，作物将受干旱之害。二是大气干旱。植物的水分亏缺是由于蒸腾失水超过吸水而产生的，即使在土壤水分充足的情况下，晴天的中午也常常产生干旱。气温高、强烈的太阳辐射显著促进蒸腾；由于土壤干燥、地温低、根的机能低下，使吸水受到抑制。都能使植物产生水分亏缺，特别是二者同时产生时，植物的水分亏缺将更为严重。由于植物种类繁多，干旱造成水分亏缺的程度很难用统一的标准来划分，Hsiao等把中生植物主要是农作物的水分亏缺程度分为轻度、中度、重度3类[1-2]。1.干旱胁迫对植物生长指标的影响1.1叶片水

4、是植物的血液，其含量一般占组织鲜重的65％-90％[3]。叶片的相对含水量(RWC)表征植物在遭受干旱胁迫后的整体水分亏缺状况，反映了植株叶片细胞的水分生理状态。因此，RWC常常是被用来衡量植物抗旱性的生理指标。RWC比单纯的含水量更能较为敏感地反映植物水分状况的改变，在一定程度上反映了植物组织水分亏缺程度[4]。在干旱胁迫条件下，土壤中的可利用水减少导致根系吸水困难，相对含水率降低[5]。任丽花[6]等对圆叶决明的研究对此做出了证明圆叶决明34721和86134的RWC与土壤相对含水量之间均呈正相关，其相关系数分

5、别为0.9458和09744。高涵[7]、葛体[8]达等的研究结果也同样证明了这一点。余玲、王彦荣[9]，等以国内外20个优良紫花苜蓿为材料的研究结果表明：抗旱性强的品种在干旱胁迫下牧草产量高。叶片保水能力强，相对含水量也随干旱胁迫呈现出下降的趋势。1.2根系根系是植物直接吸收水分的重要器官。干旱对根的影响是多方面的，包括根在水平或垂直方向的伸展、根长、根冠比、根内水流动的垂直和横向阻力的变化，根系活力等。当根系受到土壤干旱胁迫时，其生长减缓或停止，栓质化趋向根尖，根吸水能力降低[10]。1.3生长状况植株的生长量

6、与生长状况是衡量其抗旱能力的重要生长指标，主要包括植株高度、基径、叶片数量、叶面积等。干旱胁迫会使植物生长减慢或停止，若受胁迫程度较轻、时间较短，植物在胁迫解除后能迅速恢复生长，并可能出现补偿生长。2干旱胁迫对植物生理生化的影响2.1光合作用干旱环境使植物的光合速率受到明显的抑制，净光合速率下降随着水分胁迫的加剧，不同抗性树种的下降的幅度不同，抗旱性强的植物降低的程度比抗旱性弱的小[11]。一般认为水分胁迫下植物光合作用降低的主要原因是由于气孔关闭切断了外界CO2向叶绿体的供应和叶肉细胞光合活性的下降。水分胁迫时叶

7、片光合作用被抑制是气孔和非气孔因素共同作用的结果。在一般情况下轻度或中度水分胁迫时，气孔因素占主导作用严重胁迫时非气孔因素起主导作用。已报道的水分胁迫对非气孔因素的影响包括：RUBP羧化酶活性受抑；乙醇酸氧化酶活性下降；光合磷酸化活性下降与叶绿体结构遭到破坏等，水分胁迫使叶绿体代谢失调、叶绿素含量下降、Chla/b增大，光系统I和光系统II活性下降[12]。2.2水分生理植物的抗旱性与植株的水分状况有关。叶片相对含水量、叶水势、压力势能够很好地反映出植株水分状况与萎蔫之间的平衡关系，因此通常作为植物的水分状况指标。

8、研究表明，随干旱胁迫强度的加大，处理时间的延长，叶片相对含水量和叶水势会逐步下降，抗旱性强的植物下降速率比抗旱性弱的植物慢。束缚水与自由水的比值通常是判断植物抗旱性的一个重要指标。如沙冬青的束缚水与自由水比值高,水势低.吸水能力强,具有很强的抗旱性[13]。2.3细胞质膜干旱胁迫下，植物质膜的结构和功能受到伤害，导致细胞膜透性增大，电解质外渗。细胞质膜伤害的