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植物对温度逆境的交叉适应性及其机制研究进展

来源：花匠小妙招时间：2024-11-06 18:43

研究进展植物对温度逆境的交叉适应性及其机制研究进展张俊环,黄卫东33(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100094)摘要:简述了交叉适应的概念及其存在的普遍性,并对其产生的生理生化机制和分子生物学基础进行了评述。关键词:交叉适应;温度逆境;钙信使系统;逆境基因ResearchAdvancesonMechanismofCross-adaptationtoTemperatureStressesinPlantsZhangJunhuan,HuangWeidong(CollegeofFoodScienceandNutrtionEngineering,ChinaAgricultureUniversity,Beijing,100094,China)Abstract:Thispapersummarizedtheuniversalityofcross-adaptationtovariousstressesinplants,reviewedrecentadvancesinresearchesonphysiologicalandmolecularbiologicalmechanismofplantcross-adaptationtotemperaturestresses,emphasizedtheroleofcalciummessengersystemandtheexpressregulatingtostressgenes1Intheend,thispaperalsogavesomeadviceonthecriticalresearchfieldsinthefuture1Keyword:Cross-adaptation;Temperaturestresses;Calciummessengersystem;Stressgene适宜温度是植物生长发育的必要条件,过高或过低的温度胁迫在植物整个发育过程中都会造成不利的影响。近年来,伴随新技术推动经济发展的同时,环境生态平衡的破坏日益加剧,不正常气候向人们的挑战也愈加严峻。不适宜的温度胁迫常会引起植物花器官发育不良,致使其不能正常授粉、受精而发生落花落果现象;果实发育后期遭遇高温常会引起果实的“日灼病”。同时,高、低温伤害也一直是限制粮食作物、花卉、蔬菜及一些经济作物生产的主要原因之一,而且至今还没有根本的解决办法。众多研究表明,植物对逆境的适应与抵抗有多种形式,其中通过交叉适应获得抗逆性是一种最普遍而有效的方式。目前,国内外在这方面已有不少研究,现综述如下。1交叉适应现象的普遍性111交叉适应在植物中普遍存在现在越来越多的人认为环境胁迫具有交叉性,植物生长在多变的环境中,往往会同时或相继遭受多种非生物逆境的影响。同时植物也具有交叉适应的能力,即植物在遭受某种非致死性不良环境作用后(持续的或间歇的),不仅会增强抵抗这种特定环境的能力,而且能够产生抵抗其他不良环境的能力,称为植物的交叉适应(CrossAdaptationinPlants)(Levitt,1980;Sabehat等,1998;Bowler和Fluhr,2000)。MingGong等(2001)的研究表明,热激预处理可诱导玉米幼苗对热、冷、干旱和盐胁迫的交叉适应性。干旱预处理也可增强玉米幼苗的耐冷性(Javier等,1997)和天竺葵叶片的耐热性(Arora等,1998)。盐胁迫可诱导马铃薯和菠菜幼苗(Ryu等,1995)、机械擦伤可提高番茄叶片(Keller和Steffen,1995)、紫外辐射(UV-B)可增强黄瓜(Caldwell,1994)的耐冷性;盐、冷和热预处理也可不同程度增强水稻幼苗耐低温的能力(曾韶西等,1997)。由此可见,交叉适应现象在多种植物中普遍存在,而且可以概括为三种情况:一是一种胁迫预处Ξ基金项目:国家自然科学基金资助课题(30070531)。第一作者简介:张俊环,女,1974年8月出生,在读博士。通讯地址:北京:中国农业大学食品科学与营养工程学院02#博,邮编:100094,联系电话:(***)********13520489101,E-mail:zhangjunhuan2002@si2na1com。33通讯作者:**东,男,教授,博士生导师。收稿日期:2002-12-18,修回日期:2003-01-14