耐逆性簡述
—些植物儘管受到一定的脅迫,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到熱力學平衡而不受嚴重傷寄的能力的抗逆性。具有耐逆性的植物能夠阻止、減少或者補償由於這種脅迫誘導的有害脅變。
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。
脅迫 | 避逆性 | 耐逆性 |
低溫 | 溫暖 | 冷 |
高溫 | 涼 | 熱 |
乾旱 | 高水勢 | 低水勢 |
輻射 | 低吸收 | 高吸收 |
鹽(高濃度) | 低鹽濃度 | 高鹽濃度 |
澇(缺O) | 高氧常數 | 低氧常數 |
避逆性是以不同的方式創造的一種不受脅迫影響的內部環境,例如,在低溫脅迫下,植物細胞含水量減少,細胞汁液由溶膠變成凝膠,冰點降低,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;沙漠地區植物的肉質性,可以保持大量水分和較高水勢,藉以避免乾旱的危害;一些鹽生植物具有特殊結構的鹽腺,將體內的鹽分分泌到體外,避免鹽分脅迫的傷害等。植物的耐逆性,是植物受到環境脅迫時,無法避兔或排除環境脅迫,而只能夠忍受這種脅迫,在脅迫下它能阻止、減少或者補償脅迫導致的脅變,使植物體能夠存活下來,甚至維持正常的生理活動。例如,一些苔蘚植物,在極度乾旱的環境中仍能存活,一旦水分供應允足,就可以旺盛生長;某些在溫泉生長的藻類和細菌,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5%的鹽漬環境中正常生長,忍耐這種高濃度鹽的脅迫。
從生物進化論的觀點考慮,植物的耐逆性是一種比較原始的適應性,而避逆性是比較進化的。雖然植物在發育過程中既有耐逆性又有避逆性,但是這兩種抗逆性並不一定同時在同一種植物中出現,在自然界中經常可以看到以下三種類型的植物
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.耐逆而不避逆的植物(耐逆的非避性植物)
2.耐逆而又避逆的植物(耐逆的避性植物)
3.避逆而不耐逆的植物(不耐逆的避性植物)
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,植物具有細胞膜穩定性強、蛋白質鍵合能力強、保護物質多等特點可提高抗性。
耐脅變性(strain tolerance)分為脅變可逆性和脅變修復。脅變可逆性(strain reversibility)是指逆境脅迫下植物產生一系列生理生化變化,而逆境解除後,這些生理生化功能迅速恢復正常。脅變修復(strain repair)是指植物在逆境脅迫下通過代謝過程修復遭到破壞的結構和功能。需要指出的是,植物對逆境脅迫的適應性的強弱取決於脅迫的強度、時間、方式以及植物自身的遺傳特徵。
1.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,植物具有細胞膜穩定性強、蛋白質鍵合能力強、保護物質多等特點可提高抗性。
2.耐脅變性(strain tolerance)分為脅變可逆性和脅變修復。脅變可逆性(strain reversibility)是指逆境脅迫下植物產生一系列生理生化變化,而逆境解除後,這些生理生化功能迅速恢復正常。脅變修復(strain repair)是指植物在逆境脅迫下通過代謝過程修復遭到破壞的結構和功能。需要指出的是,植物對逆境脅迫的適應性的強弱取決於脅迫的強度、時間、方式以及植物自身的遺傳特徵。
耐逆性研究的問題
耐逆性分子機制的研究應該回答以下4個問題:1.細胞是怎樣感應環境中化學、物理參數的變化並將其變為胞內信號;2.細胞膜上的蛋白如何將信號經磷酸化級聯反應傳遞給轉錄因子;3.轉錄因子怎樣調控效應分子的表達;4.效應分子又是如何起作用的。