植物耐热性的分子机制研究进展
2012-11-12鞠冠华崔丽洁张书钱忠英潘静娴开国银
长江蔬菜 2012年24期
关键词:植物
鞠冠华,崔丽洁,张书,钱忠英,潘静娴,开国银
(上海师范大学植物种质资源研发中心/生命与环境科学学院,200234)
植物在生长发育过程中会受到各种非生物因子的胁迫,其中温度对植物生长发育的影响尤其严重。近年来,随着全球“温室效应”的加剧,气温上升,植物面临着高温的胁迫。一般认为,当温度高于环境温度10~15℃时,植物就会产生热激反应(heat shock response),在数小时内迅速获得耐热性,以抵御致死高温[1]。但是高温会影响植物的各种生理生化过程,如抑制光合作用、改变细胞膜稳定性、改变激素和次级代谢物的合成,甚至导致植物死亡[1],因此,探究植物耐热性机理和分子机制对于提高植物耐热性及植物的引种选育都具有指导意义。
1 植物耐热性的分子机理
植物在长期的进化过程中形成了各种机制使其在温度升高的情况下得以生存,包括遗传机制、形态适应、短期的逃避机制(改变叶片方向和蒸腾作用等)、细胞生理反应等。
1.1 热激蛋白(Heat shock proteins,Hsps)
陆地上的植物通常一年四季都暴露在外界大范围的温度波动当中,和许多动物不同的是,植物固定在一个地方生长,且不能逃脱它所不适宜的温度环境。为了生存,植物必须能够预期到即将面临的为害,然后在细胞中表达和积累所谓的热休克蛋白(Hsps)基因,从而来对抗热损伤。
植物在热胁迫下会瞬时合成新的或功能增强的Hsps,Hsps的积累可以增强植物的耐热性[2],从而维持细胞正常的生理行为。在真核细胞中由热激基因……
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