文档介绍：植物生理学研究发展论文逆境条件下植物体内渗透调节物质的积累与活性氧代谢摘要:本文介绍逆境胁迫下植物体内渗透调节物质的积累和作用,及其对活性氧的产生与清除的影响。阐述以脯氨酸为代表的渗透调节物质对活性氧的直接清除作用,甜菜碱等对抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响。近年來人们广泛利用转基因技术合成脯氨酸、甜菜碱,为提高作物的抗氧化能力及培育抗逆新品种提供了一条有效途径。关键词逆境胁迫,渗透调节物质,活性氧代谢白然界诸多环境因子如低温、干旱、盐渍等都会限制或影响植物的正常生长发育,尤其是十旱和盐溃,是影响最普遍的两种胁迫因了。在发生水分胁迫和渗透胁迫时植物细胞主动积累溶质,降低渗透势和水势,维持膨压,进行渗透调节。受胁迫的同时,植物在代谢过程中通过多种途径产生的活性氧及其清除系统的平衡遭到破坏。轻屮度胁迫下,清除酶的活性增加,活性氧造成的伤害得以缓解,植物的抗氧化能力提高。因此,渗透调节物质的积累与抗氧化能力的提高,是植物在逆境下得以生存的两种重要机制。从最近报道的资料來看,渗透调节物质对活性氧的产生及清除有一定的影响,如脯氨酸、甘踞醇有清除活性氧的能力,能提高清除酶的活性。1、逆境下植物细胞内渗透调节物质的积累及作用植物积累的渗透调节物质基本上分为两大类:一是外界环境进入细胞内的无机离了,二是细胞内合成的冇机溶质,主要是多元醇和含氮化合物。50年代Kemble等首先发现在受早的多年生黑麦草叶了中有游离脯氨酸积累,此种现象现已在小麦、高粱、玉米等多种植物中发现。最近的研究表明,盐胁迫明显激活脯氨酸合成的鸟氨酸途径,-。另外,许多植物特别是藜科、禾木科植物在水分或盐分胁迫下,细胞内甜菜碱人量积累。在豆科植物屮也有甜菜碱的积累。苜蓿在盐胁迫下积累葫芦巴碱。季***化合物对T•旱、盐渍条件下的植物生理反应起重要作用,盐胁迫促进了人麦幼苗体内多***的精氨酸合成途径,使多***的合成比脯氨酸合成对盐胁迫更敏感。但溶质的积累在不同的植物中有所不同,如水稻、烟草、草莓体内不能介成甜菜碱。C4植物玉米、高粱积累脯氨酸的数量低于C3植物小麦。既使是同一物种,不同基因型的植物积累的溶质也不同。渗透调节物质的积累还可相耳促进,防2+对无花果细胞盐诱导脯氨酸的积累有促进作用。商振清等观察到52+处理可提高水分胁迫下小麦体内脯氨酸的含量。植物积累的渗透调节物质行使其调节、保护、清除活性氧、促进生长等功能。肺氨酸和甜菜碱在细胞质内积累时,可作为渗透调节剂或抗冷剂起作川。梁峥指出甜菜碱的积累水平与植物的抗胁迫能力成止比。甜菜碱在细胞内的积累町提高细胞的渗透调节能力,稳定细胞内人分子蛋门质与生物膜的结构和功能,还可保护细胞内许多重要代谢活动所需酶类的活性。脯氨酸积累引起的渗透调节对低水势下维持玉米幼根伸长有重要作用。在渗透调节过程中,化合物的积累是-•种适应性反应,枳累的化合物还町以保护亚细胞结构。根据上述脯氨酸所起的作用可以概括为:调节细胞质的渗透势;保护蛋白质分子,增加蛋白质分子的水合度;维持光合活性;作为活性氧的清除剂等。渗透调节物质的作用大小,实验结果不尽一致。Flowers认为无机离子对中生植物渗透调节作用较小。刘丹认为水分胁迫下小麦幼苗渗透调节有机溶质作用较大,而无机离了则较小。李春香等测定水分胁迫下玉米幼苗中各种渗透调节物质的和对