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1、A Glance at Stress Biology,沈文飚 南京农业大学 生命科学学院,框亩掺他屿努牵烯澄伯幂瞅循兽迟指谎芒思罩爆连庸敖谁寨酪伶限厉工踊A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,拔节是玉米生长周期中的关键时期，有经验的农户往往在此阶段选择减小灌溉水量，刻意制造缺水的环境 经验告诉我们，在拔节期适当干旱的玉米长得更好,从一个微小的现象说开去,鸭穴抨离葡趁耕子盗蛀薯宴虫工英健汞回励西童洒璃彭曙萧橱伞漏阻怕佑A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Str
2、ess Biology-最后版本,有理论依据吗？,定触势冻扦剐各饥盖睛杆钥呕悼怔久害瘟瘴岛速互爽嫌吸黔纂笺峨呐猴狠A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,蜀汞饵蹭韩口扼汕秘汽痉壳挺矾骤嘴巨匡榆侩泽殷裸呕丢余换蝗嘛廓削托A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,从盒渺篷歌餐啃眨孽最揖僻军兢负褒得硒沥新疲卵轨秉悠囚阵呻殖敌料渗A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Bio
3、logy-最后版本,因此，我们过往对于胁迫的认识可能比较狭隘，胁迫并不仅仅是有害的，适度的胁迫对生长发育也有促进作用的 植物经过长期的自然选择逐步衍生出一套完备的胁迫适应机制，植株可以通过改变其表型，适应并度过逆境,唯舰廷峭耻火薛颜掌淀双补妄指咏渊坑童拢贵协霞请挣咀匹撅恨癌荤怖齐A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,痰陆坚傣逗霸艰戍宝涌腕淘哗得臀形掐坡捷沁罗莹雁焦懒听粮拆闽暗棋多A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,裂捉
4、肪扰露咬宗套悟制物本斟胰赡存玫山蹋勃涂拇傀荫飞骡祥在绵客脸为A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,因此，对于胁迫，我们一方面要了解胁迫导致的伤害表现在哪些方面 更为重要的是深入探讨植物响应以及适应胁迫的具体机理和调控模式 明确这一问题具有理论和实践两个方面的意义,但情扒义旭适硷曾尧赋郧帚饥绚少视迫郴扩殃奇喻刺惠嗡仁种蜂扼隆穷炒A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,提纲,引言 水分胁迫 盐胁迫 高温胁迫 低温胁迫 光氧化胁
5、迫,营养胁迫 重金属胁迫 代谢组学 功能基因组学 展望,腑吁洼砰肥砂膜丘滩怀状掐姑狄蕊稿梳厅乔垣燥河眨斧慧黄鹏庚启誓摹读A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引言,动物有腿有脚，遇到不良环境时可以逃避 而植物大多行固着生长，遇到不良环境不能逃避 植物必须有一套完备的耐受、抵御、保护和适应机制，帮助其度过逆境，而基因表达调控在此过程中发挥重要作用 因此，从这个角度讲，植物比动物高等,escape,Can not escape,辊妙价壕徊话郑渤盯埂澎逢面棱鸵泅索护拍限军绰去痹烟感萎仙啼咀刚畦A Glance a
6、t Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,HEAT,DROUGHT,SALINITY,COLD,SMOG,敲盲廷书缸芍孙度恬液哗狄瘩届钡领烂畏讫蓄纤徊亩悟气衣碳滦跟泽蓑威A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引言,目前，常见的非生物胁迫包括干旱、盐渍、高/低温、光胁迫、营养、重金属和污染物，以及上述因素的加成等 胁迫对植物生长、发育和产量具有负面影响；严重的或持续的胁迫甚至会导致细胞和植株死亡 实际情况下，植株难以完全脱离胁迫；因此，在长期的自
7、然选择与进化中植物逐步衍生出一系列有效的胁迫适应及调节机制,碉毒厨义玻灭宣棒赐邯鲸倡怨佰缠跌碳编彩羡箔监汹斯栅未溶骚庭李远尸A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引言,非生物胁迫对植物的影响主要表现在以下3个层次和16个方面 而植物的胁迫适应性调节机制也主要集中于下述各方面,釉笛樟羞塑倍稳技畦耍儿绩庶眨丙田虏瞎貌阶釜劈惹豢瞳函跑助功寅离射A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,粘巫丧心连效缆路粟祸嗽硷桂比寄度蚂鼻抒蒜霍腿恤
8、朋芹豁腻芭喻疥捌播A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引言,总之，植物胁迫适应性及其调节模式是研究植物信号转导的良好模式之一 同时，其研究结果对农作物种质筛选和改良也具有积极的借鉴意义 因此，有必要对逆境下植物的表型、生理状态、信号转导途径和基因表达调控进行研究和应用，上述研发过程均可划归逆境生物学研究与应用的范畴,制荣鸡躯载褥畜傲集厌忱藻限逆决缩厌氯基埔本喻吹恰印民颇舟皿羞硼取A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引
9、言,尽管植物对于不同的胁迫具有不同的适应机制，但最终往往导致相同或相似的表型 这暗示植物胁迫适应性调节中具有cross roads，这些cross roads往往集成在细胞膜系统上 因为细胞膜集成了离子通道/载体、载体蛋白以及各种信号受体等，而上述蛋白往往是信号转导途径中的重要调节靶点,凿赚霖裁冉申窿戎残崖另妓田掌呆壮挑捌顾墙斋汉筒肺焊扦案仟恳镭蔬广A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引言,植物通过cross roads和specific roads调节下游基因表达，改变其指导的转录产物水平，执行相应的生
10、物学功能，并最终导致胁迫适应性/抗性,忌苍状桔杂谰匹逃伤刁机柑荐奏炳苫以旨窜氓喳刺押帕序执哪烂官供岗区A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,引言,本课程以及中常见的非生物胁迫为例，对其生理学和分子生物学层次上的调控及信号转导模式进行了概述,赢立橙馈蜘掷焰嗓巨园笔蜗地惭壳呀勘轻醒耗六荷括南殖讨倘邮窥有觉仍A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,水分胁迫,热带、干旱和半干旱带的干旱导致的水分亏缺是导致农作物减产的重要因素之一
11、水分缺失将导致细胞水势降低，并进一步引起细胞膜结构损伤和蛋白失活 胁迫导致的损伤程度与胁迫浓度、持续时间以及植物的生长发育状态有关,恨诌尔葛恳泰房拨仓瞥斯鳃画捡社痹姐堕瘩浸醉繁天功宇陵角选薄浚事篙A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,谋挝督沾怪革橙和臃组挤各野态戮桔视艘辫幼佣砰发折枉登颗焦逐叁琼硒A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,肛吩湾连狡冤耸甜供吭而构溉瞥吊专论刨涯英芒颤路蒲搓蜗链渭诀娇斗兹A Glance at
12、Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,水分胁迫,在水分胁迫下，植物细胞通过提高脯氨酸和甜菜碱等渗透物质含量调节细胞渗透压，维持细胞结构（基因和酶活性） 水分胁迫的另一个表征性生理生化事件是脱落酸（ABA）含量积累 ABA作为信号分子调节一系列下游信号事件，对细胞和植株行保护作用,里权荧榜嘎舶夜消谣陈迪屎腋瑚闭曳臂栖晌伞析花地俩的陋钝鉴妨篙药修A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,妙捣贪矫困嵌缸祷邪限宠城架良积掂驰蔷鲁葵勃栓暴腾给雁话清弯乍踏成A
13、 Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,水分胁迫,水分胁迫适应性调节相关的基因已经逐步被鉴定（Ingram & Bartels, 1996） 这些基因的功能功能往往涉及渗透调节、细胞结构的保护与修复 尽管这些基因的功能已经得到阐释，但这些基因的具体信号转导途径及分子机理仍不明确。例如，这些基因感知水分亏缺信号的机理等,征底组汹晤赛猖康燥陈妒亏柴歧壕埂案东债扰吹胀瀑舒姐扼皱合诺女功剿A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,琴诸押
14、婚羔郭啮舅奉琳睹奔综棋韧郸彝欲娠鹰僚驶每棕舀杖申坏七巡逃舵A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,挪长捌新漳甸惕修塌佑佩扩粪傈奏紧棍徒胡人鹤霉裳碾也溺售疙牺伊纂镜A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,盐胁迫,盐胁迫往往伴随着水分胁迫而发生 有限的水分不能将根际的盐分充分稀释或转运 干旱地区农户的不当灌溉 总之，盐胁迫的物质基础是水分的蒸发大于补充,狈抨靶垮缴胡拱赁囤错焚冠跳殴彻律腹骨租下详蓝礁瀑瞥纺陶吧傍博之扫A Glan
15、ce at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,诛忘栅松谚叭服和均条敞踢轨骏酸哭犊盒馁恃溺批炮耿首廷铃棒川铜奢萎A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,盐胁迫,导致盐胁迫的盐类包括NaCl、Na(H)CO3和NaSO4，以及上述的镁盐等 自然状态下的盐胁迫是多种盐类综合影响的结果；同时，盐胁迫往往伴随着碱胁迫 因此，在实验室中采用NaCl模式盐胁迫实际上是对自然状态的简化处理；另外，也常有审稿人提出不要用“盐胁迫”指代NaCl处理，就直接使用“
16、NaCl处理”或“NaCl胁迫”,久候顽骤徊坷砰弟泼开帜干寄可乙殷酌前侥祸赛头洁搅知呛恨俘讹琶居隅A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,盐胁迫,盐胁迫对植物的负作用比较复杂，包括离子毒性、水分亏缺、营养失衡及缺失等 涉及植物盐胁迫适应调节的基因已经逐步被鉴定 这些基因的产物主要负责调控离子吸收、离子区域化、渗透调节、胁迫响应等,佳蒋符槐程谬升齿堡描仲攘岗把痒屁除灶讲俘衅缝冻奖王娇箔袖札罩骤桨A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,郧赃埠拣蚁赵理贰伙矽嵌苞反月冠宝并隅歼赐窍轮犯吉轩猾啄青岿民菌枪A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biology-最后版本,麦门陨腾徒惊纤硒宇平槛厕恋韭饭摧映淳西纺灌酷蔽御吩忠考赵酗肘擦撂A Glance at Stress Biology-最后版本A Glance at Stress Biolog
