植物生长发育逆境胁迫分析

宋昀地

植物生长发育逆境胁迫分析

宋昀地

（辽宁大学环境学院辽宁沈阳110036）

在植物漫长的一生中，常常会受到各类胁迫的伤害，这些胁迫包含了很多内容，对于植物生长造成了重大的影响。文章探讨了温度胁迫、代谢性胁迫、水分胁迫等对植物所造成的伤害，对这些胁迫常用的判断方法指标进行了分析。

植物；生长发育；逆境胁迫；分析；研究策略

植物的生存环境对于植物的环境胁迫影响巨大，包含有生物性的因素，如竞争胁迫、抑制胁迫、生化互动胁迫、共生的微生物缺乏胁迫、人类活动胁迫、病虫害胁迫和动物胁迫等。与此同时，非生物的因素还包括有物理因素和化学因素，如干旱热害、冷害冻害、水淹光辐射、机械伤害、电伤害、空气污染等等，另外人类所发明的杀虫剂、除草剂所包含的毒素等，都可能对植物的生长发育出现胁迫现象。生物的生存环境并不总是适合其生长的，生物的生存常常受到非常复杂多变的逆境胁迫。逆境胁迫所包含的因素非常多，而在现阶段的自然环境不断受到破坏的同时，植物生长发育的逆境胁迫还包括了一些人为所造成的化学因素。对于这些胁迫植物所表现出来的往往是被动承受。植物对环境胁迫的最直观反应，常常会在一些比较明显的症状上表明，比如说，植物生长叶子卷曲、坏死现象、斑点过早凋落等等。

1 温度胁迫

1.1 冻害和冷害胁迫

对于植物来说，只要在0 ℃以上，但是已经发生了低温的情况，就很有可能对植物造成很大的伤害，冷害胁迫指的是在温度接近0 ℃或0 ℃以上，出现低温时，植物所受到的威胁和伤害的影响，可能因为这种冷空气而发生冻伤等。一般植物所需要的都是常年适宜的温度，当冷害发生时，植物可能会出现叶子卷曲、躯干受损、生长缓慢等一系列症状。值得注意的是，每一种植物的耐受力是不同的，对于温度的降低或者较低温度的急速下降所承受的伤害也是不同的，不同地域的植物遭受冻害或冷害的种类以及时间对其器官和生育时期生理状态等的影响有很大的差异，这也是目前研究者非常注重研究的内容。植物在受到温度胁迫的同时，所表现出来的耐受力有时非常惊人，但是大部分植物尤其是农作物，在受到温度胁迫时，可能会极大程度上影响其生产产量和实际生存质量。与冷害相通的是冻害，冻害胁迫指的是温度更低，如在0度以下即冰点以下的冷温度胁迫，植物因此而受到伤害，组织内部可能都会结冰，植物遭受冻害的程度常常会威胁到植物的器官，如果当植物正处于生长发育的初期，那么植物的生理状态可能也因此而有密切的关联。长期处于冻害和冷害环境之下的植物，其生长发育周期较长、生长时间较为缓慢，甚至有可能出现非常严重的冻伤和死亡。

1.2 高温胁迫

高温胁迫指的是对植物所造成的高温伤害，这种伤害可能包括晒伤、灼伤，植物虽然能够进行光合作用，但是如果温度过高，如太阳光的照射过于热烈，或由于大火及其他环境所造成的突发性高温等，植物都可能会在这种环境之下，面临抵抗能力降低的热害反应。高温是影响植物生理发育的重要环境因素，高温所带来的热血破对植物的影响，有可能延续较长的一段时间高温灼伤或高温，其他的长期影响将有可能使植物内部的蛋白质变性，蛋白质分子展开之后将失去原有的活性，那么在持续高温作用之下，植物很有可能在某些生长部分转变为不可逆的凝聚状态。高温胁迫是对于植物所造成的一种热害，也是一种比较常见的伤害，虽然有的植物在漫长的岁月演变中会有一定的适应性和抵抗高温胁迫的能力，但是这些热害反应仍然，能够对植物产生比较严重的伤害，植物在受到高温伤害时可能会出现蛋白质变性，而间接伤害中也会造成代谢性饥饿。这对于植物来说常常有有毒物质的累积，或者蛋白质及生物活动物质缺乏，一旦植物生长过程中所必须的活性物质，如维生素，核苷酸，激素等物质分泌不足，那么植物可能会产生比较常见的生长不良或者伤害现象。

2 代谢性胁迫

另外植物也有可能因为高温胁迫而出现膜脂液化的情况，这指的是构成植物的生物膜蛋白质与油脂类之间的连接键逐渐撕裂，油脂类脱离保护膜，形成一些液化的小囊泡。当出现这种情况，植物内部的饱和程度更高，则不容易液化，其耐热度更强，但是如果在热胁迫之下，植物本身的植物酸和植物膜油脂饱和度较差，那么很有可能因为不具备高度耐热性而出现一些伤害。植物可能会由于高温灼伤出现一些间接性的伤害，这些伤害往往包括植物的代谢性饥饿、有毒物质累积、蛋白质破坏和生理活动物质缺乏等，其中相对长期对植物产生巨大影响的是代谢性饥饿的伤害。这是因为代谢性的饥饿可能把植物的光合作用中比较适宜的温度抑制在不合理的范围之内，在生理上把光合速率与呼吸速率相对等的温度称为温度补偿点，如果植物在代谢性饥饿的环境之下，那么它将处于温度补偿点以上的较高温度，这使得植物的呼吸大于光合作用的效应，因此其储存的营养消耗非常快，植物形成一种内在的饥饿感，如果较长时间不能得到补偿和缓解，那么植物很有可能因此死亡。一种比较常见的植物生长胁迫就是盐分的胁迫，如果土壤中的盐碱度过高，势必会对于植物的生长发育造成比较严重的危害。这种胁迫性现象将会影响到植物的代谢，土壤中的可溶性盐分过高必然使土壤的水分比例下降，植物吸水困难，而且造成生理性的干旱。代谢性的生理协会现象将会改变电解质的外渗透率，从而使得水分随着盐分浓度的增加而增加渗透率，这对于植物的代谢活性有明显的改变，影响植物的生长周期。

3 水分胁迫

水分胁迫是植物所面临的最直接也反应速度最快的一种胁迫，比如说受到干燥和干旱胁迫的危害，干旱胁迫占据植物所受到所有胁迫总和的65 %以上。在一定的条件之下，植物所蒸腾消耗的水分大于吸收水分时，体内出现严重的水分亏损。干旱胁迫是因为大气干旱、土壤干旱和生理干旱等三种情况而存在，它们可以使植物的细胞膜成分和结构遭到严重的破坏，当植物细胞脱水之后，植物的有序生理结构出现了严重的病变，且有可能在很长一段时间之内不能恢复。当植物感受到了水分胁迫，将出现生长受到抑制、光合作用减弱、内源性的激素代谢失调等一系列的症状，这对于植物来说是致命的。植物对于环境胁迫的最直观反应，往往是其生存形态植物如果遭受到严重的水分胁迫，那么就会非常快速而明显的展现出叶子卷曲，起皱，坏死，斑点等一系列的症状，很多植物在严重的水分胁迫之后，可能会出现过早凋落甚至死亡的情况，植物在适应逆境的生理机制逐渐形成的过程中，仍然对于一些严重的胁迫现象难以阻隔。植物经常受到干旱胁迫的威胁，而水分胁迫中比较重要的因素就是干旱胁迫，它将造成细胞膜结构的显著破坏，细胞膜上出现了大的孔隙和龟裂现象，电解质，氨基酸，可溶性糖等都开始向外渗透，植物的生长受到抑制，光合作用也逐渐减弱。

4 小结

由于植物受到水分、温度、环境代谢因素、有机盐胁迫等一系列的胁迫，当这些胁迫发生时，植物体内将产生一些不可逆的变化。为了能够对于农业生产起到有效的指导作用、改善不良环境之下植物生命活动的质量，因此在目前从植物所感受到的逆境胁迫现象加以分析，就能够探明在植物逆境胁迫伤害研究中的一些具体原因。植物的生长常常会因为一些环境胁迫因素受到较大的影响，植物的形态和生长方向也常常会表现出滞后性或生理反应的变化，有的植物生长遇到环境胁迫之后将难以恢复。因此为了采取有效的措施，结合适度的技术指标，提高植物的抗胁迫性，甚至人为的保护一些植物免受伤害，就必须要对于植物生长发育过程中的逆境胁迫有指标上的完整理解。

[1]李娟,高凯,安新民.转录因子NF-Y在植物生长发育和逆境胁迫响应中的作用[J/OL].中国细胞生物学学报:1-9[2020-02-16].

[2]张慧珍,白雪芹,曾幼玲.植物NAC转录因子的生物学功能[J].植物生理学报,2019,55(07):915-924.

[3]李泽琴,李锦涛,邴杰,张根发.拟南芥APX家族基因在植物生长发育与非生物逆境胁迫响应中的作用分析[J].遗传,2019,41(06):534-549.

[4]李兰.油菜素内酯调控铜和铬胁迫下油菜生理生化与分子机制研究[D].浙江大学,2019.

Q945.78

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2095-1205(2019)11-24-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.11.12