植物的渗透调节与其它生理过程的关系及其在作物改良中的应用

水分胁迫下,植物细胞中溶质主动积累,渗透势降低,从而产生渗透调节（oxmoticadjustment,OA）现象。渗透调节的主要功能在于维持膨压,继而影响其它一些生理生化过程[30,41]。本文讨论植物在水分胁迫下产生渗透调节的生理基础,渗透调节的意义及其在作物改良中的应用前景。互渗透调节的意义1．互渗透调节与抗旱性的关系在水分胁迫下,小麦的渗调能力与抗旱性成正相关。这是Morgan在1977年的试验结果。Flower等‘”‘也观察到抗旱的高粱品种比不抗旱品种能在更低的叶水势下使膨压得到维持。从理论上讲,渗调能力高有利于植物抗旱,但由…     

荒漠植物蒙古扁桃水分生理特征

 蒙古扁桃（Prunus mongolica）是荒漠区和荒漠草原的水土保持植物和景观植物,是蒙古高原古老残遗植物,对其深入研究对于了解蒙古高原植被演替以及对当地生态环境的稳定和恢复有着重要意义。该实验采用PV技术和自然脱水法探讨了蒙古扁桃的水分生理特性。结果表明：在自然状态下,蒙古扁桃幼苗叶片的相对含水量为69%,饱和含水量为117%,临界饱和亏为48%,水势为-0.85 MPa。经 5% PEG-Hoagland (-0.46 MPa)干旱胁迫处理3 d后,其相对含水量、临界含水量和水势分别下降到48%、39%和 -1.97 MPa,而饱和含水量和束缚水与自由水比值分别增加到187%和11.94。对失水率分析的结果表明：在正常水分状态下,蒙古扁桃幼苗经102 h自然脱水后失水达到平衡,而经过干旱胁迫处理3 d后,其失水率曲线斜率变小,失水过程明显减缓,失水最终达到平衡的时间延长到152 h,其保水能力显著提高。将旱生植物蒙古扁桃的失水率曲线与中旱生植物长柄扁桃（P. pedunculata） 的失水率曲线相比较发现,蒙古扁桃的耐脱水能力明显强于中旱生植物长柄扁桃。PV曲线(Pressure-volume curve)分析结果表明:蒙古扁桃饱和含水量渗透势（Ψπ¹⁰⁰）和零膨压渗透势 （Ψπ⁰）很低,分别为-2.49 MPa和-3.11 MPa,而Ψπ¹⁰⁰和Ψπ⁰差值较大（0.62 MPa）,表明其维持膨压的能力很强。其细胞壁弹性模量值低(4.18 MPa)进一步表明,蒙古扁桃具有很强的膨压调节能力。蒙古扁桃幼苗失去膨压时的渗透含水量（ROWC^tlp）为80%,这是其细胞壁特性所决定的渗透调节能力的基础。蒙古扁桃质外体含水量（AWC, %）较高（79%）,因而具有较高的束缚水与自由水比值（7.76）,这是其耐脱水性的生理基础。总之,蒙古扁桃叶水势、渗透势低有利于其根部对深层土壤水分的吸收,而较高的束缚水与自由水比值及较低的细胞壁弹性模量是其耐脱水的生理基础。     

植物水通道的生理生态特性及其参与气孔运动的研究进展

植物水通道对水分运输具有专一性, 能够调节细胞中水分、一些离子和其他小溶质的转运, 因而在植物的生长发育中发挥着重要作用。本文综述了植物水通道的研究进展, 重点介绍了植物水通道的分子特性和生理生态特性及其在植物气孔运动中的作用, 讨论了水通道在气孔振荡中的作用和地位。     

植物水通道的生理生态特性及其参与气孔运动的研究进展

植物水通道对水分运输具有专一性,能够调节细胞中水分、一些离子和其他小溶质的转运,因而在植物的生长发育中发挥着重要作用.本文综述了植物水通道的研究进展,重点介绍了植物水通道的分子特性和生理生态特性及其在植物气孔运动中的作用,讨论了水通道在气孔振荡中的作用和地位.     

圆柏属常绿木本植物叶片水分、渗透调节物质的季节变化与抗冷冻性的关系

以祁连圆柏（Sabina przewalskii）和圆柏（Sabina chinensis）为材料,研究了圆柏属植物的抗冷冻性与叶片水分和渗透调节物质季节变化的关系。结果表明，随秋季气温下降，叶片组织相对含水量（RWC）和自由水含量（FWC）下降，束缚水含量（BWC）、脯氨酸（Pro）、游离氨基酸（FAA）、可溶性蛋白质（SP）和可溶性糖（SS）含量增加，翌年春季气温回升，相对含水量和自由水含量增加，束缚水含量下降，有机渗透调节物再次增加。有机渗透调节物在秋末冬初及初春的增加正好与圆柏属植物抗冻锻炼及脱冻恢复生长的时间相吻合，因而是植物抗冻及脱冻适应的重要生理响应，在降低细胞冰点、防止细胞结冰引起的膜机械伤害、抑制膜脂过氧化、保护膜稳定性方面具有重要作用。祁连圆柏的相对含水量和自由水含量均低于圆柏，3种有机渗透调节物含量均高于圆柏，表明祁连圆柏在抗冷冻性诱导中具有更广泛的适应性策略。     

PV曲线压力室技术的改进

应用压力室进行植物PV曲线分析已在植物水分关系研究中很受重视,而且随着精密电子天平的应用,PV曲线测绘方     

干旱胁迫植物个体生理响应及其生态模型预测研究进展

全球气候突变导致干旱事件频发，进而易引发严重的植物衰退甚至死亡，聚焦植物尤其是树木死亡的生理学机制并期望基于此评估及预测气候变化导致植物死亡风险已成为热点话题。植物通过调整内在生理代谢过程，例如通过调节渗透物质的含量，来平衡渗透势、维持细胞膨压、调节植物激素的信号水平，诱导植物气孔开放程度降低，有利于植物保存水分、调控植物水通道蛋白的表达，进而保持体内水分稳定并对干旱胁迫做出快速响应。这些生理过程中的每一环调节都为了确保水分运输的效率和安全性，增加植物抗旱性以及生态系统稳定性。植物的抗旱性不仅体现在生理代谢方面的调节，还表现在植物水力特性与解剖结构间相辅相成。当植物改变水力特性的同时，其茎叶会在解剖结构上做出调整以满足植物在干旱环境下水分供需平衡，从而降低植物蒸腾水分散失、增强细胞储水并提高生存能力。植物应对水分胁迫的策略通常与水分消耗和碳获取之间的平衡有关，明晰植物水分消耗与光合碳获取间存在平衡关系的性状特征便于更好地理解植物的水分利用策略。然而，植物表现出的任意单一性状特征的强弱都无法代表整个植物适应逆境的优劣，未来只有通过将植物更多性状特征进行相互关联，以具有代表植物水力功能、结...     

不同品种油橄榄离体叶片对渗透胁迫的生理响应及其抗旱机制

以油橄榄3个主栽品种(‘戈达尔’、‘城固32’、‘弗奥’)离体叶片为研究对象,在实验室条件下考察了30%PEG溶液模拟渗透胁迫对叶片相关生理生化指标的影响,探讨不同品种间的响应差异及其生理机制。结果显示:(1)随着渗透胁迫时间的延长,各油橄榄品种离体叶片含水量和叶绿素含量呈下降趋势,相对电导率和MDA含量大幅度升高,即渗透胁迫造成了油橄榄离体叶片水分状况恶化、叶绿素分解、脂质过氧化和细胞膜损伤程度加重;同时,3个品种油橄榄叶片的束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD活性及渗透调节物质含量表现出升高的趋势。(2)品种间相比较,随着胁迫时间的延长,‘城固32’叶片脂质过氧化产物MDA含量相对较低、细胞膜损伤较小,‘戈达尔’的表现则相反,‘弗奥’介于二者之间;同期各品种间叶片束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD活性及渗透调节物质含量的变化表现相似。研究表明,3个油橄榄主栽品种中‘城固32’对30%PEG溶液渗透胁迫的抗性最强,‘弗奥’次之,‘戈达尔’最差;在30%PEG溶液渗透胁迫下,‘城固32’叶片具有较高的束缚水与自由水含量比值、较低的超氧阴离子产生速率、较高的SOD活性及较高渗透调节物质含量,这在一定程度上保证其叶片具有较强的抗脱水能力、抗氧化能力和渗透调节能力,从而在整体上表现出对渗透胁迫的较强抗性。     

植物水分生理研究中的压力-容积测定技术几个关键问题

传统的压力-容积(pressure-volume,PV)技术是通过测定植物组织细胞从吸水饱和状态直至膨压消失的失水全过程中水势与相对含水率,并建立两者之间的关系,从而获得其他方法难以获取的植物水分生理参数(如:质壁分离渗透势、饱和渗透势、质壁分离相对含水量、细胞弹性模量)。这些参数与植物耐旱性密切关联,反映植物组织在干旱期维持功能的能力,因而使该技术在揭示树木因水力衰竭而死亡的生理机制中发挥重要作用。然而,该技术在试验材料预处理、测定、计算方法等关键步骤上尚存在问题。为此,本文针对这些潜在问题,结合中国应用研究现状,对PV技术进行综述,并提出相应的建议。     

热电偶湿度计和冰点渗透计测定PEG6000渗透势的比较

在植物抗旱生理研究中,常用聚乙二醇（PEG）水溶液作为渗透胁迫的条件。而PEG6000对植物产生的胁迫作用要比相对分子质量低的PEG效果更好[4]。因此,测定不同浓度PEG6000溶液的渗透势,对于正确设置植物渗透胁迫条件是很重要的。本文用热电偶湿度计和冰点渗透计两种方法,比较测定了不同浓度PEG6000溶液的渗透势。材料与方法将PEG6000配制成一系列不同浓度的水溶液：100、200、300、400‘500g·（100ml水）－’。用PEG溶液湿润滤纸圆片,放入热电偶湿度计测定小室中。小室壁涂上凡土林,以减少壁对水分的吸收。热电偶探头滴加标准…