干旱胁迫下植物体内活性氧的作用机制

论文摘要

环境胁迫是农业生产中面临的主要问题之一,其中干旱胁迫对植物的生长发育、农作物减产及环境恶化具有重要影响.面对自然环境危害,植物在形态学、生理学、生物化学、细胞和分子水平等方面已进化形成了一系列的适应性,如植物的避逆性、耐逆性及抗逆性等.因此,了解干旱胁迫对植物的影响以及植物对干旱信号的感知、传递和应答对解决和提高作物产量具有重要的意义.活性氧(ROS)作为植物有氧代谢的副产物,在植物的生长发育过程中发挥着双重的调节作用.正常环境条件下,植物细胞中ROS的产生和清除处于动态平衡,当植物遭遇干旱胁迫刺激后这种平衡被破坏,导致植物体内ROS的产生和代谢发生紊乱, ROS介导的氧化应激能够引起生物膜过氧化、细胞核受损、光合作用受阻、呼吸作用异常等多种有害的细胞学效应.另外, ROS作为重要的信号分子,与其他信号分子,如CaM, G蛋白, MAKP, miRNA及NO之间相互作用共同构成植物体庞大而复杂的信号网络,在植物的生长发育、生理生化反应、细胞程序性死亡(PCD)、激素代谢以及生物胁迫和非生物胁迫应答等方面起着重要的调控作用.此外,植物为防止ROS的过度积累导致的氧化应激对细胞造成氧化损伤,植物细胞已经进化出多种抗氧化机制,如酶促系统和非酶促系统,以清除ROS过度积累所带来的毒害.本文综述了干旱胁迫对植物生长发育、形态结构和生理生化等方面的影响以及植物对干旱胁迫应答之间的相互关系,系统地介绍了干旱胁迫下ROS的类型、产生部位及作用机制,讨论了ROS作为第二信使与其他信号分子之间可能存在的信号网络,旨在进一步为植物体内ROS的作用机制以及如何提高植物抗逆性研究提供理论依据.

论文目录

• 1 干旱胁迫与植物应答的相互关系
•   1.1 干旱胁迫对植物的影响
•   1.2 植物对干旱胁迫的应答机制
• 2 植物体内活性氧的作用机制
•   2.1 植物体内ROS的类型及产生部位
•   2.2 植物体抗氧化系统对ROS的清除
• 3 植物体ROS的信号转导作用
• 4 结论和展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王福祥,肖开转,姜身飞,曲梦宇,连玲,何炜,陈丽萍,谢华安,张建福

关键词: 干旱胁迫,活性氧,氧化酶,氧化应激,第二信使

来源: 科学通报 2019年17期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 福建农林大学植保学院,闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室,福建省农业科学院水稻研究所,农业部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/福州(国家)水稻改良分中心/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地/水稻国家工程实验室/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室

基金: 国家重点研发计划(2017YFD0100100),福建省科技计划-省属公益类科研院所基本科研专项(2018R1101013-4),福建省农业科学院创新团队项目(STIT17-1-1)资助

分类号: Q945.78

页码: 1765-1779

总页数: 15

文件大小: 1301K

下载量: 914