对植物逆境胁迫的研究

迟晓峰 韩琳

摘   要：综述了植物对干旱胁迫、涝害胁迫、温度胁迫和盐胁迫等不良环境因子对植物的影响以及生理生化变化，并且总结了植物提高抗逆性途径，希望对植物生产具有指导意义。

关键词：逆境生理：生理生化变化：提高途径

文章编号： 1005-2690（2019）13-0122-01       中图分类号： Q945       文献标志码： B

自然界的植物并非总是生活在适宜的环境条件下，植物所需的一些因子经常会低于或高于植物的正常需要，从而影响植物的生长发育，甚至导致植物死亡。通过对环境胁迫的分析，揭示植物在不良的环境条件下的生理生化变化，提高植物的抗胁迫能力，以获得更高的产量和品质。

1   植物的理化逆境生理

1.1   水分

（1）干旱胁迫。水分是影响植物生长发育的重要因子之一。水分过多或过少都会对植物产生或多或少的影响，其中水分过少即为干旱。干旱是指破坏植物的水分平衡，对植物产生脱水效应的环境状态，由此对植物产生的伤害称为旱害。干旱的问题是制约农业生产的一个全球性问题，而我国又是主要的干旱国家之一。

（2）水涝胁迫。植物的水涝胁迫是指水分过多对植物造成的生长发育、不良甚至死亡的现象，其中分为湿害和涝害，但本质上对植物的影响都是相同的。广义上的涝害又分为涝害和湿害，涝害是指田间积水时植物淹没所受的伤害。湿害是相对于种植在旱地里的植物在土壤水分过多时所受的危害[1]。

1.2   温度

（1）高温胁迫。温度也是影响生长发育的重要因子之一，对植物产生有害效应的过高温度称为高温胁迫，由此对植物造成的伤害为热害。通常在强烈的太阳光下，叶温比气温略低，植物通过蒸腾作用向外面散失水分引起气孔的关闭，从而使叶温骤然升高造成高温伤害[2]。

（2）低温胁迫。对植物生长产生不良影响的低温称为低温胁迫，低温胁迫又分为冷害和冻害。植物在不同生育期遭受的冷胁迫又分为延迟型冷害、阻碍型冷害和混合型冷害。使植物组织结冰的低温称为冻害，根据冻温的发生时间，又可分为生长季节的植物霜冻胁迫和越冬植物的冰冻胁迫。受冷冻害危害之后最明显的状况就是叶片变色、生长发育缓慢[3-4]。

1.3   盐胁迫

土壤中可溶性盐分过多，对植物产生不利效应称为盐胁迫，对植物造成的伤害为盐害。由于灌溉和化肥使用不当，工业污染等原因使我国的盐碱化程度严重，如果能够开发和利用平原，对于发展农业具有巨大作用。

2   植物胁迫下的生理生化变化及提高途径

2.1   干旱胁迫下的生理生化变化和提高途径

（1）生理生化变化。细胞膜结构遭到破坏，细胞的选择透过性被破坏，大量无机离子、氨基酸和可溶性糖等小分子物质被动地向细胞外渗。另外还有呼吸作用急剧变化、内源激素代谢失调、光合作用减弱、核酸代谢受到破坏、积累渗透调节物质保护酶活性改变、干旱诱导蛋白营养失调等。

（2）提高途径。为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种，已经成为提高抗旱能力的重要途径之一。采取抗旱栽培措施、抗旱锻炼，人们可以通过创造不同的干旱条件使植物在生理代谢上发生相应的变化，来提高植物的抗旱能力。

2.2   水涝胁迫下的生理生化变化和提高途径

（1）生理生化变化。水涝缺氧能够影响植物地上部分的生长和根系的生长。水涝对植物呼吸的影响尤为明显，如有氧呼吸受抑制、无氧呼吸加强，另外还影响植物的代谢、二氧化碳的积累以及含量的增加、乙烯含量的增加、水分亏缺效应、营养失调效应和活性氧积累效应等。

（2）提高途径。目前在农业生产中提高植物抗涝性的途径，如水涝后遭遇暴晒，水分逐渐排放，以免蒸腾过快造成植物体内水分亏缺，还可以通过各种育种技术改良品种筛选抗涝品种。

2.3   温度胁迫下的生理生化变化和提高途径

（1）生理生化变化。高温对植物产生的直接伤害可以使生物膜的蛋白质和脂质之间的链断裂，改变膜的结构造成选择透过性丧失。高温还会破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质失去原有的特性。高温的间接伤害会使水分代谢失调，引起叶片蒸腾失水过度、有毒物质积累。低温引起的生化变化通常包括细胞呼吸代谢失调、光合作用受阻和原生质流动受阻等。

（2）提高途径选择，培育抗冷和抗冻性品种。在低温下提高植物的抗冷性和抗冻性的能力，利用化学物质对植物进行处理，起到激素的调控作用，从而影响代谢过程。在低温降临之前合理施肥，适当地增施磷肥和钾肥，少施速效氮肥，有利于植物抗冷性的提高。

2.4   盐胁迫下的生理生化变化和提高途径

（1）生理生化变化。盐胁迫引起的生理变化主要有吸收水分能力下降、产生离子胁迫、膜的通透性改变、光合作用和呼吸作用下降、蛋白质合成受阻、改变蛋白质的合成、渗透物质和有害物质的积累以及乙烯水平的变化[5-6]。

（2）提高途径。利用离体组织和细胞培养的方法来筛选耐盐品种，对种子进行一定的抗盐训练。在播种前，先将种子在一定的盐溶液中浸泡，吸水膨胀再播种萌发可以提高作物的抗盐能力。或者使用生长调节剂促进植物生长，调节植物体内的盐分浓度，如喷施生长素或用生长素浸种以提高作物的抗盐能力。

参考文献：

[ 1 ] 喻方圆，徐锡增.植物逆境生理研究进展[J].世界林业研究，2003（5）：6-11.

[ 2 ] 张亚军，王丽学，陈超，等.植物对逆境的响应机制研究进展[J].江西农业学报，2011，23（9）：60-65.

[ 3 ] 范双喜，谷建田，韩莹琰.园艺植物高温逆境生理研究进展[J].北京农学院学报，2003（2）：147-151.

[ 4 ] 陈小玲，陈清西.植物弱光逆境生理的研究进展[J].北方园艺，2014（6）：183-187.

[ 5 ] 趙宽.几种植物光合及有机酸特征及其在喀斯特逆境检测中的应用[D].镇江：江苏大学，2014.

[ 6 ] 刘建强.厚藤等4种野生藤本植物的繁育与抗逆性研究[D].杭州：浙江农林大学，2010.

（收稿日期：2019-09-11）