關(guān)于植物高溫脅迫研究進展

1、關(guān)于植物高溫脅迫的研究進展關(guān)于植物高溫脅迫的研究進展 目目 錄錄 一、基本知識介紹 二、常用儀器 三、研究進展一、基本知識介紹脅迫（脅迫（stress）：又稱為逆境，指對植物產(chǎn)生傷害的壞境。分類：（1）生物脅迫生物脅迫：包括病害、蟲害和雜草；（2）非生物脅迫：非生物脅迫：包括寒冷、高溫、干旱、 鹽漬等。高溫脅迫：高溫脅迫：是指溫度升高到一定程是指溫度升高到一定程度并超過一段時間，對作物生長和發(fā)度并超過一段時間，對作物生長和發(fā)育造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。（育造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。（Wahid , Gelani , Ashraf et al） 為什么要研究植物的高溫脅迫？為什么要研究植物的高溫脅迫？（1）

2、氣候模型預(yù)測：全球?qū)淼臏囟葘掷m(xù)升高。全球平均氣溫從1990到2000年已經(jīng)增加了0.6，預(yù)計到2100年將會再增加1.4-5。（Sharkey 2005）（2）自工業(yè)革命以來，由于CO2和CH4等溫室氣體的大量排放，全球氣溫持續(xù)升高。（秦大河，陳振林，羅勇等 2007）（3）政府間氣候變化專門委員會（IPCC） 第一工作組于2007年 2月 2日發(fā)布的第四次評估報告明確指出 ，近100 年（1906-2005 年 ）地球表面平均溫度上升了 0.74，預(yù)計到21 世紀末全球地表平均增,1.1-6.4。（IPCC 2007） 因此，研究植物的高溫脅迫就勢在必因此，研究植物的高溫脅迫就勢在必行

3、！行！ 冰箱培養(yǎng)箱二、常用儀器天平剪刀藥匙試管和試管架研缽 離心機 離心管移液槍槍頭移液管洗耳球紫外分光光度計比色皿三、研究進展（一）高溫脅迫對光合作用的影響（一）高溫脅迫對光合作用的影響 在逆境條件下光合作用的改變通常認為是植物遭受逆境損傷的首要生理過程。（Chaves , Maroco ,Pereira） 高溫抑制植物的光合作用已經(jīng)在很多植物種類中得到證實。例子如下： Berry and Bjrkman1980年在高等植物上做高溫脅迫實驗發(fā)現(xiàn)：高溫脅迫與電子傳遞干擾導(dǎo)致的PS的光化學(xué)效率降低、固定CO2以及同化量減少有關(guān)； Law and Crafts-Brandner1999年在棉花和小

4、麥上做葉綠素?zé)晒夥治龊蛂ubisco酶活性實驗，表明Calvin 循環(huán)活性在高溫下比PS的光化學(xué)效率更敏感。 金松恒、鄭炳松等2010年，以大葉黃楊幼苗做實驗材料，研究發(fā)現(xiàn)：在高溫條件下，rubisco酶活性和PS電子傳遞的量子產(chǎn)量(PS)均減少，而葉綠素?zé)晒獾哪芰恳蕾囆遭鐓s增加了。 Bukhov et al 1999實驗表明：在適度高溫下類囊體膜變得可透過，造成光子泄露和RuBP(核酮糖-1,5-二磷酸)的再生； 然而，Haldimann and Feller 2004年用橡樹葉做實驗表明：在高溫下，類囊體膜沒有明顯破壞。 因此，嚴格說來，高溫如何抑制光合作用因此，嚴格說來，高溫如何抑制光

5、合作用仍然需要繼續(xù)討論。仍然需要繼續(xù)討論。（二）高溫脅迫對植物葉片生理生化（二）高溫脅迫對植物葉片生理生化 特性的影響特性的影響1、對葉片相對含水量（、對葉片相對含水量（RWC）的影響）的影響 相對含水量是反應(yīng)植物水分狀況的參數(shù)，在一定程度上反映了植物在逆境脅迫下的生存狀態(tài)以及抗逆性能力。Levitt指出 在不同環(huán)境脅迫作用下植物體內(nèi)的水分,都會受到影響 植物會出現(xiàn)脫水現(xiàn)象。2、對葉片抗氧化保護酶活性的影響、對葉片抗氧化保護酶活性的影響 郭培國等認為夜間高溫脅迫下，水稻植株內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD） 和過氧化氫酶（CAT）活性升高，而后隨著脅迫時間延長則活性下降; 盧瓊瓊

6、等用大豆幼苗做實驗表明：隨著脅迫溫度逐漸升高，脅迫時間的延長，SOD活性先增加，超過一定閾值后減少。 何曉明等以黃瓜做材料研究表明，無論是耐熱品種或不耐熱品種，高溫脅迫均可以使其SOD酶活性提高，其中耐熱品種酶活性提高的幅度較大。但陳火英，張建華等以蘿卜做材料和彭永宏，章文才等以獼猴桃做材料發(fā)現(xiàn)，高溫脅迫后無論是耐熱品種或不耐熱品種SOD酶活性均下降，只是耐熱材料的下降幅度小于非耐熱材料。 據(jù)我看的文獻，對于超氧化物歧化酶（SOD）含量的變化還沒有定論；過氧化物酶（POD） 和過氧化氫酶（CAT）活性升高，而后隨著脅迫時間延長則活性下降;3、對脯氨酸（、對脯氨酸（Pro）含量的影響）含量的影響 脯氨酸是最重要和有效的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一 。幾乎在所有逆境條件下都會造成脯氨酸的積累。在逆境下Pro的作用：（1）作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，保持滲透平衡，防止失水；（2）與蛋白質(zhì)結(jié)合，增強蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶蛋白質(zhì)的沉淀，保護生物大分子的穩(wěn)定。（Buchanan, Grui -ssen和Jones,2002）