《逆境条件下植物体内渗透调节物质的积累与活性氧代谢》由会员分享，可在线阅读，更多相关《逆境条件下植物体内渗透调节物质的积累与活性氧代谢（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、逆境条件下植物体内渗透调节物质的 积累与活性氧代谢!王娟李德全（山东农业大学生命科学学院泰安!“#$#%）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， 79 ;3?. 83 ;?A39 ?B :A/ ?9C?7D.C /E 79 3BB3D ?/ D7?A79C ./E3; 9;399I 683 ;?A3 ?B :;?A7/3 7/ ;3C?37/3 ?/ :;?3D73EI1/ ;34 D3/ G3;9，C?A3D.A; 7?A?H7DA 3D8/?A?HG 89 33/ =7E3AG .9
2、3E 7/ 83 9G/83979 ?B :;?A7/3 /E HAGD7/337/3，=87D8 79 / 3BB3D77A7G ?B D;?:9 /E ;33E7/H /3= 9;3994?A3;/ ?A79C自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， 尤其是干旱和盐渍， 是影响最普遍的两种胁迫因子。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。轻中度胁迫下， 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
3、提高 （李广敏等， #MMN；朱抗申和黄丕生， #MMN； 1987/7 $3 .#， #MMO） 。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。从最近报道的资料来看， 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、 甘露醇有清除活性氧的能力， 5-5-， )112） 。在渗透调节过程中， 化合物的积累是一种适应性反应， 积累的化合物还可以保护亚细胞结构。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。L
4、6M$40 （)1AI） 认为无机离子对中生植物渗透调节作用较小。刘丹 （)11“） 认为水分胁迫下小麦幼苗渗透调节有机溶质作用较大， 而无机离子则较小。李春香等 （)111） 测定水分胁迫下玉米幼苗中各种渗透调节物质的相对贡献率大小顺序为： #GN 可溶性糖 N 游离氨基酸 N 脯氨酸， 小麦生育中后期则是：#GN 可溶性糖 N 游离氨基酸 N B5( GN OK( GN 脯氨酸。渗透调节物质相对贡献率的差异， 可能与植物的种类、 生育期、 所处环境、 胁迫强度、 胁迫时间等多种因素有关， 不能一概而论。总之， 渗透调节物质对提高植物抗逆能力有重要作用。“渗透调节物质与活性氧代谢“#!渗透调
5、节物质与活性氧的产生 逆境胁迫下， 植物体内活性氧大量积累， 破坏正常代谢时活性氧的产生与清除的平I“植物学通报)A 卷衡。尤其是 !“#的产生可以转化成 $#!#及攻击性更强的 !$， 进而引发膜脂的过氧化和脱酰化， 直接攻击核酸和蛋白质等， 从而导致核酸结构损伤、 蛋白质交联和聚合、 多肽链断裂， 酶蛋白失活等。而有些渗透调节物质则可以减轻活性氧的伤害。宋纯鹏等 （% ， %(/3./，%*；+4?； :;B） 。一般抗旱性品种在水分胁迫下保护酶维持 较高的活性 （李广敏等， ()*） 。盐胁迫下的抗性克隆植株与敏感克隆植株相比， 其抗氧化酶系的所有酶活性均大幅度上升 （:783C?97D
6、 !“ #$， $111） 。+*K$植物学通报( 卷要作用， 二者合成途径的酶被广泛应用于转基因技术中， 为提高作物的抗逆能力， 培育抗逆新品种提供了一条有效途径。如上所述脯氨酸具有清除活性氧的作用， 甜菜碱可提高盐胁迫下清除酶活性， 若运用生物技术提高植物合成此类化合物的效率， 则逆境条件下植物的抗氧化能力也会得到一定程度的提高。对于甜菜碱的合成， 主要集中于对甜菜碱醛脱氢酶 （!“#$） 活性的研究， 它是一种核编码的叶绿体酶。目前， 转 !“#$ 基因植物的研究取得了一定的进展。!“#$ 分子克隆的结果表明单基因调控的甜菜碱的积累在玉米的渗透调节中起关键作用 （%06)） 。转基因水稻
7、对水分缺乏及渗透胁迫的抗性提高 （5?, 4 9! ?ABCD; 8! ?6.EB= 9! FA.GBG. H! “#*% -I.J; B .KB=LBE.K ;MNO; .E =AJ.BG =6DK; .=GB.K;E PBKI .E.QK.KB= =R GBKAD G;66 K= .6K KA;% !“#$% S 9 9! “#$% SA.R=AO.KB= PBKI . J; R=A GI=6B; =LBE.; ;I.G; KI; G=6E K=6;A.G; =R 1/#2*-34+*+ EDABJ J;AOB.KB= .E ;.A6N JA=PKI% !“#$% GK =R MB; =
8、RA; A.EBG.6 .E QA=6B; B 7/#+*8# .E %38: X 7! X.AG=B 7 Y! Z.66;J= H X! -=O:. X ?! S=O.A= X Y! /222% ;6.KB=IBQ :;KP; .KB=LBE.K E;R;G; NK;O .E .6K K=6;A.G; B =3“#$, !“#$% !:;+*3“( $ ;:;AAN Q=; K= RB;6E P.K;A E;RBGBK% !“#$% !:;+*3“( A S =R Q6.K DE;A EA=DJIK .E .6BBKN% 1,+% !“#$% !:;+*3“( !(1, + #“ Z.O:6
9、; 7 ?! VDA; KA; = KI; GI6=A=Q6.K .KB=LBE.K NK;O% !“#$% !:;+*3“( BKM S! V;AJ;N _ ! N. - 4! “#1% 4 J; ;G=EBJ . GI6=A=Q6.KK.AJJ;K;E 6BQ=LNJ;.; B K=O.K= 6;.W; B KA.B;K6N BEDG;E :N P=DEBJ! NK;OB! .E O;KIN6 a.O=.K;% !“#$% !:;+*3“( !%(“2$, + “2#3)*)植物学通报“$ 卷!“ # $ $% *)( * 87.=: :?; =:= 7* .;(7* 67;=+*:=7=
10、 7* ()*:=5 !“#$ %8 : 6:)7* )(Q+Q Q+Q.;R*)= R* 7* 6).(+ 7* .=;*= :; ;=/;:79 =:.= )*Q )6=97=79 )97Q5 !(. #)4 X% .;:7* ;=.+():7;*% )*Q Q;.+():7;* 8;. :+(* =7R*)( :.)*=Q“9:7;* 7* !,234 2. .;P7=;/)( 6:)7* )(Q+Q Q+Q.;R*)= 8.;/ 6)(+5 !(* $ R*)= 8.;/ =“R). 6:C9*7*R )*Q P.=7;*5 !(/ . *R % O*Q).) J O% P+R*)=
11、R* 9)* 6 7*Q“9Q 6+ ):;R*=% )6=97=79 )97Q% )*Q /:+( _)=/;*):5 !(. Q.;“R: .=7=:)*9 7* .79C+=7;(;R+ )*Q /;(9“(). R*:79= 9;*=7Q.):7;*=5 6“# +$,. %$AEB C2F4a G 2FDF K;(: U * $ (7* )99“/“():7;* )*Q /:+():7;* :; .;(7* 6:)7* 7* #7:.“=C7/(79):7;* 8;. R*:79 *R7*.7*R ;8 =:.= .=7=:)*95 7*)=)6):7 % b)R *;: )99“/
12、“(): R(+97*6:)7* Q“ :; Q8797*97= 7* :?; 67;=+*:=79 =:=5 6“# +$,. %ADB CEDF G EDH ;Q= ;Q= , #% 0)“(+ J !% !)*=* V $% 23H35 /*: ;8 :?; 7=;R*79 =?: 9;.* + 6.7Q= Q788.7*R 8;. R(+97*6:)7* 9;*:*:5 !(: #% M;/=;* , O% 233a5 V7;P+R*)= )*Q +Q.;.;P7Q (+)= )9:7Z7:7= 7* .7*7*R :;/):; 8.“7:5 !#28( , b% 233D5 YP+R
13、* =:.= )*Q =“.;P7Q Q7=/“:)=5 !(8 Q9979):7;* ;* =;/ )9:7Z):Q ;P+R* .;9=7*R * % ,*=* b% ;*.: ! ,% 233T5 J)*7:;( .;:9:= )R)7*=: ;P7Q):7;* 6+ +Q.;P+( .)Q79)(=5 !(88 K% #;(;/6 1 -% 23HH5 “R: 7*8(“*9= : )9:7Z7:+ ;8 * 9(;.;()=: +Q.;R* .;P;Q =9)Z*R7*R =+=:/5 L c% 4SSS5 *= ;8 )*:7;P7Q)*: 9;/;“*Q= :; =)(7*7:+
14、 =:.= 7* =)(:;( .)*: )*Q =)(:=*=7:7Z =Q(7*R= ;8 8;P:)7( /7(:5 !892,#( !(*7*R )*Q 9).)9:.7=):7;* ;8 ) 9+:;=;(79 R(“:):7;* .Q“9:)= 9/ ) )*Q 7:= P.=7;* 7* .=;*= :; =:.=5 !(:9:7;* ;8 :.)*=R*79 :;6)99; 6+ .;Q“9:7;* ;8 : ;=/;(+: /)*7:;(5 +$,. #)“CESH G E2S M.)/;*:)*; c $% ,;“Z *(7* 7* =)(:=:.=Q (R“/= )*Q : .;( ;8 ;:. ;=/;.R“():;.= 9( 9+9( 9;*:.;()R*:=5 !89#$874. (AaB C 2SDT G 2SFS -;:6.R b 1% 1). O% 23325 b.;?: ;8 : /)7+Q Q+Q.;R*)=% )* *:5 !“#$ %=76) N% U7+;=“ M% K)L)=7/) U% N)/)R“97=7*;“,$ D#* 6874. ()ADB CTTF G TTaF 期王娟等：逆境条件下植物体内渗透调节物质的积累与活性氧代谢FaE
