文档介绍：干旱基因
干旱胁迫对植物生理生化及基因表达调控
的影响
摘要:
干旱是严重影响植物生长发育的最重要非生物胁迫因子之一。干旱能够影响植物的水分状态,使植物细胞缺水遭受伤害。近年来,关于植物抗旱性研究成果颇丰,本文旨在综述关于植物在干旱胁迫下个体生理生化的影响以及应答基因和应答基因调控网络的研究进展,为本人后期的研究工作打下基础,提供指引方向。
关键字:干旱胁迫,生理生化,基因,应答基因调控 The effects of drought stress on physiology, biochemistry and regulation of gene
expression of plants
Abstract:
Drought stress is one of the most severe abiotic stresses in plant growth and development. The responses to drought stress plex in can affect moisture status of plant, plant cells damaged by lack of recent years, researches on the drought resistance of plants is fruitful. This paper aims to review progress on the effect of drought stress on physiology and biochemistry of plants and plants’ under drought stress response genes and works of regulation to response genes, laying the foundation for my later research work, providing direction. Key words: drought
stress, physiology and biochemistry, gene,
regulation of gene expression
植物在整个生长发育过程中,经常会受到干旱、盐渍、低温、病虫害等各种生物及非生物胁迫的影响。其中干旱胁迫是各种胁迫环境中最普遍的逆境影响因子之一,干旱会使植物因缺水而受伤害,严重时导致植物死亡。植物生长在土壤中,本身不能移动,为了适应或抵抗缺水不利的环境状况, 植物会做出各种反应,来维持自身的水分状况,以避免或减轻缺水对细胞的伤害。
干旱胁迫对植物个体的形态发育具有重要影响,整体表现为抑制植物的生长。干旱胁迫下,植株高度、根、茎、叶、树冠结构等均受到生长抑制;植株叶片和根系解剖形态结构发生改变。
根系是植物吸收矿质营养元素和水分的重要器官,根系的形态及构型在很大程度上决定着植物获取养分的能力。根系形态特征包括根长、根直径、根重、根体积、侧根数量、密度及根毛长度等因子,根系形态特征在决定养分和水分吸收效率方面具有重要性[1-2]。根冠比增加也是植物对干旱胁迫的一种适应方式[5]。干旱对植物地上部分茎叶会产生明显影响,常常导致植物地上部分的植株高度、茎粗、叶片数量、叶的形态结构等发生明显变化,表现为植株萎焉、叶片枯黄、生长速度放慢等,甚至导致整个植物体死亡。干旱会显着减小杨树的高生长和叶面积,减少叶片的生长率、叶片数量及生物产量[3]。在干旱胁迫条件下,土壤中的可利用水减少,导致根系水分亏缺,叶片含水量降低[4]。
多年来, 人们对干旱胁迫下作物的形态结构、生理特性及其遗传规律进行了深入的研究, 发现干旱胁迫不仅会降低作物的光合作用(Gupta and Berkowitz,1988; Li et al., 2006; Guo et al., 2008)、破坏呼吸链、降低碳代谢途径中一些酶的活性(Reddy et al.,2004; 胡化广等, 2005; Demirevska et al., 2008);同样也会改变作物组织器官的超微结构。如遭受干旱胁迫后, 玉米(Zea mays)和油菜(Brassica campestris)叶肉细胞中大量叶绿体外膜受破坏或消失, 类囊体膨胀(Ristic and Cass, 1991; 韩善华, 1991;Stoyanova et al., 2002); 小麦(Triticumaestivum)叶绿体片层结构变混乱(白志英等, 2009), 线粒体部分外膜断裂、嵴结构模糊不清(Vassileva et al.,