關(guān)于植物高溫脅迫研究進(jìn)展

1、關(guān)于植物高溫脅迫的研究進(jìn)展關(guān)于植物高溫脅迫的研究進(jìn)展 目目 錄錄 一、基本知識(shí)介紹 二、常用儀器 三、研究進(jìn)展一、基本知識(shí)介紹脅迫（脅迫（stress）：又稱為逆境，指對(duì)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(shí)間，對(duì)作物生長(zhǎng)和發(fā)度并超過一段時(shí)間，對(duì)作物生長(zhǎng)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(cè)：全球?qū)淼臏囟葘?huì)持續(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(jì)到2100年將會(huì)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(huì)（IPCC） 第一工作組于2007年 2月 2日發(fā)布的第四次評(píng)估報(bào)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(jì)到21 世紀(jì)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(shì)在必因此，研究植物的高溫脅迫就勢(shì)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(jī) 離心管移液槍槍頭移液管洗耳球紫外分光光度計(jì)比色皿三、研究進(jìn)展（一）高溫脅迫對(duì)光合作用的影響（一）高溫脅迫對(duì)光合作用的影響 在逆境條件下光合作用的改變通常認(rèn)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(shí)。例子如下： Berry and Bjrkman1980年在高等植物上做高溫脅迫實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)表明：在高溫下，類囊體膜沒有明顯破壞。 因此，嚴(yán)格說來，高溫如何抑制光合作用因此，嚴(yán)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(duì)植物葉片生理生化（二）高溫脅迫對(duì)植物葉片生理生化 特性的影響特性的影響1、對(duì)葉片相對(duì)含水量（、對(duì)葉片相對(duì)含水量（RWC）的影響）的影響 相對(duì)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(huì)受到影響 植物會(huì)出現(xiàn)脫水現(xiàn)象。2、對(duì)葉片抗氧化保護(hù)酶活性的影響、對(duì)葉片抗氧化保護(hù)酶活性的影響 郭培國(guó)等認(rèn)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(shí)間延長(zhǎng)則活性下降; 盧瓊瓊

6、等用大豆幼苗做實(shí)驗(yàn)表明：隨著脅迫溫度逐漸升高，脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，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(xiàn)，對(duì)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(shí)間延長(zhǎng)則活性下降;3、對(duì)脯氨酸（、對(duì)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(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一 。幾乎在所有逆境條件下都會(huì)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(qiáng)蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶蛋白質(zhì)的沉淀，保護(hù)生物大分子的穩(wěn)定。（Buchanan, Grui -ssen和Jones,2002）