干旱和高温对植物胁迫效应的研宄进展第26卷第4期Vol.26No.4DOI:10.16246/j.issn.1673-5072.2005.04.006西华师范大学学报(自然科学版)JournalofChinaWestNormalUniversity(NaturalSciences)2005年12月Dec.2005文章编号:1001-8220(2005)04-0364-05刘琴，孙辉,何道文112(1.四川大学环境科学与工程系，四川成都610065;2.西华师范大学生命科学学院，四川南充637002)干旱对植物的影响广泛而深刻,它可以表现在生长发育的各个阶段，如种子萌发、营养生长和生殖生长，摘要：直到开花结实.同时影响各种生理代谢过程,如光合作用、呼吸代谢、水分和营养元素的吸收转运、各种酶的活性和有机物质的转化、运输、积累等.本文概述了植物体对水分和高温胁迫做出的响应,既冇生理上的，包括光合作用，呼吸作用，气孔行为等，又有形态结构方面的适疲，并讨论了研究中存在的问题及对未来的展望.干旱胁迫;光合;呼吸;胁迫生态;生理生态关键词：中图分类号:P145.8文献标识码:B干旱胁迫是植物逆境最普遍的形式，在许多地区是农业发展的瓶颈.据统计，世界干旱、半干旱地区占地球陆地面积的1/3,我国干旱、半干旱地区约占国土面积的1/2.当植物蒸腾速率超过水分吸收速率或土壤缺乏植物可利用的水分时，植物会发生水分胁迫.高温胁迫是影响植物生产的主耍原因之一.其危害是复杂的，包括间接伤害和直接伤害两个方面.间接伤害包括饥饿、氨毒害和蛋白质破坏;直接伤害包括生物膜破坏和蛋G质变性.植物受高温伤害后，会出现树干干裂;叶片变黄、坏死;花果脱落等热害病症.干旱及高温胁迫使植物发生一系列生理、生化及形态上的响应,通过查阅相关文献资料发现:目前关于干热条件对光合及气孔影响的研究较多，在其他方血研究则相对较少.1植物光合、呼吸与气孔行为的水分胁迫效应1.1水分胁迫对植物光合作用的影响1.1.1干旱胁迫对光合的一般生理效应干旱胁迫对植物光合作用的影响比较复杂，它不仅会使光合速率降低，而且还会抑制光合作用光反应中［1］原初光能转换、电子传递、光合磷酸化和光合作用暗反应过程，最终导致光合作用下降，从而直接影响植物的生长发育.有些荒漠植物就是通过减少叶面积、降低蒸腾来抵御干旱、高温的环境.在干旱胁迫下，气孔关闭,阻止了co同时，由于得不到外界C002吸入,导致光合下降.2,光所转化成的活跃化学能不能用于C2的同定,就会发生光抑制,造成叶绿体超微结构持续的损害或不可逆的破坏［2］.当水分不足时，光合机构屮首先受到影响的就是叶片气孔.在晴天屮午,空气的相对湿度，土壤上层水分严重亏缺,许多植物的气孔都部分关闭，导致光合速率下降，于是便出现了光合作用“午休”现象.许人全等［3］通过对C3植物光合速率日变化的研究认为，大豆光合的午间降低可能是由于强光造成了光合作用的[4]光抑制.有些研究者则认为，当CO温度和湿度相对稳定的条件下，单一高光辐射强度,不会引起光合2浓度、作用“午休”现象的发生.1.1.2干旱对不同光合作用途径植物的胁迫效应光合作用中,COCAM).C2同化的途径分为C3,C4和景天科酸代谢(4途径被认为是对在水分胁迫经常收稿日期:2005-05-17基金项目:国家重点基础研究发展规划基金资助项0(G1998040800);四川大学青年科技基金资助项目(0030505505012)西华师范大学青年基金资助项冃.第26卷第4期限制光合作用的环境中有效固定C02的一种适应[5]365.在高温、强光和干燥条件下,C4途径显著优于C3途径.Cranz结构,水分利用效率(WUE)显著高于C由于CAM植物是夜间气孔4植物的叶片具冇典型的K3途径.开放吸收C002,白天气孔关闭，既避免了白天气孔蒸腾失水，又解决了干旱胁迫下气孔蒸腾和C2吸收的矛盾，在长期干旱中保持正常的碳平衡.Hubereetal指出:生长发育水平、生长条件、营养状况和生物调节剂的变化可导致作物C干旱条件下作物内源ABA含量增高，促使C3—C4途径的相互转变.4途径的运转,C3途径也可向CAM转化,如冰叶日中花的碳同化途径运转的主耍标志是诱导产生PEPC.1.2水分胁迫下植物的气孔行为气孔作为植物与环境间气体和水分交换的门户，是植物吸收C02和蒸腾失水的通道，气孔保卫细胞已经成为分析植物早期信号转导机制的一种模式系统及内在因子的控制指标.植物对干旱胁迫的最初反应是...