耐逆性是指植物在不良環(huán)境中,通過代謝的變化來阻止、降低甚至修復(fù)由逆境造成的損害,從而保證正常的生理活動(dòng)。如植物遇到干早或低溫等逆境脅迫時(shí),細(xì)胞內(nèi)的滲透物質(zhì)會(huì)迅速增加,以此提高細(xì)胞抗逆性。
耐逆性簡(jiǎn)述—些植物盡管受到一定的脅迫,伹它們可以全部或部分地忍受,而不致或只引起比較小的傷害,這種抗逆能力稱為耐逆性。耐逆性是一種通過與脅迫達(dá)到熱力學(xué)平衡而不受嚴(yán)重傷寄的能力的抗逆性。具有耐逆性的植物能夠阻止、減少或者補(bǔ)償由于這種脅迫誘導(dǎo)的有害脅變。
耐逆性和避逆性的比較耐逆性和避逆性是兩個(gè)不同的概念,由下表可以看出二者之間的差別。從表看出,植物的避逆性和耐逆性顯然不同。
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避逆性是以不同的方式創(chuàng)造的一種不受脅迫影響的內(nèi)部環(huán)境,例如,在低溫脅迫下,植物細(xì)胞含水量減少,細(xì)胞汁液由溶膠變成凝膠,冰點(diǎn)降低,以避免低溫脅迫的傷害作用;髙溫地帶植物的蒸騰作用特別旺盛,可以迅速降低體溫,從而避免高溫脅迫的傷害;沙漠地區(qū)植物的肉質(zhì)性,可以保持大量水分和較高水勢(shì),借以避免干旱的危害;一些鹽生植物具有特殊結(jié)構(gòu)的鹽腺,將體內(nèi)的鹽分分泌到體外,避免鹽分脅迫的傷害等。植物的耐逆性,是植物受到環(huán)境脅迫時(shí),無法避兔或排除環(huán)境脅迫,而只能夠忍受這種脅迫,在脅迫下它能阻止、減少或者補(bǔ)償脅迫導(dǎo)致的脅變,使植物體能夠存活下來,甚至維持正常的生理活動(dòng)。例如,一些苔蘚植物,在極度干旱的環(huán)境中仍能存活,一旦水分供應(yīng)允足,就可以旺盛生長;某些在溫泉生長的藻類和細(xì)菌,能夠忍受七、八十度的高溫而正常生活;一些鹽生植物可以在高達(dá)5%的鹽漬環(huán)境中正常生長,忍耐這種高濃度鹽的脅迫。
從生物進(jìn)化論的觀點(diǎn)考慮,植物的耐逆性是一種比較原始的適應(yīng)性,而避逆性是比較進(jìn)化的。雖然植物在發(fā)育過程中既有耐逆性又有避逆性,但是這兩種抗逆性并不一定同時(shí)在同一種植物中出現(xiàn),在自然界中經(jīng)??梢钥吹揭韵氯N類型的植物
耐逆而不避逆的植物(耐逆的非避性植物)
耐逆而又避逆的植物(耐逆的避性植物)
避逆而不耐逆的植物(不耐逆的避性植物)1
耐逆性的類別耐逆性包括御脅變性和耐脅變性。
御脅變性(strain avoidance)是指植物在逆境下降低單位脅迫.所引起的脅變,起分散脅迫的作用,植物具有細(xì)胞膜穩(wěn)定性強(qiáng)、蛋白質(zhì)鍵合能力強(qiáng)、保護(hù)物質(zhì)多等特點(diǎn)可提高抗性。
耐脅變性(strain tolerance)分為脅變可逆性和脅變修復(fù)。脅變可逆性(strain reversibility)是指逆境脅迫下植物產(chǎn)生一系列生理生化變化,而逆境解除后,這些生理生化功能迅速恢復(fù)正常。脅變修復(fù)(strain repair)是指植物在逆境脅迫下通過代謝過程修復(fù)遭到破壞的結(jié)構(gòu)和功能。需要指出的是,植物對(duì)逆境脅迫的適應(yīng)性的強(qiáng)弱取決于脅迫的強(qiáng)度、時(shí)間、方式以及植物自身的遺傳特征。2
耐逆性研究的問題耐逆性分子機(jī)制的研究應(yīng)該回答以下4個(gè)問題:
1.細(xì)胞是怎樣感應(yīng)環(huán)境中化學(xué)、物理參數(shù)的變化并將其變?yōu)榘麅?nèi)信號(hào);2.細(xì)胞膜上的蛋白如何將信號(hào)經(jīng)磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)傳遞給轉(zhuǎn)錄因子;3.轉(zhuǎn)錄因子怎樣調(diào)控效應(yīng)分子的表達(dá);4.效應(yīng)分子又是如何起作用的。3
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
劉勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院