作物耐湿性生理及分子机理研究进展
2021-11-29栾海业杨红燕张英虎乔海龙沈会权
大麦与谷类科学 2021年2期
关键词:研究
栾海业,杨红燕,徐 肖,张英虎,臧 慧,乔海龙,陈 健,陈 和,沈会权,陶 红
(江苏沿海地区农业科学研究所,江苏盐城224000)
湿害(waterlogging)是指土壤水分过多造成的缺氧环境,对作物正常生长发育所产生的危害。随着全球生态环境的恶化,极端天气出现的频率不断增加,旱涝灾害发生频繁,湿害已经成为影响农作物生产的主要非生物胁迫因素之一[1]。据统计,在世界范围内,大约有16%的耕地均受到不同程度的湿涝危害,湿害往往导致作物减产20%~30%,严重的湿害甚至导致绝收。我国是世界上受湿涝影响较为严重的国家之一,每年大约有30%的耕地面积受到不同程度洪涝影响,且呈逐年增加的趋势[2]。长江中下游麦区因地下水位偏高或雨水偏多,是我国受洪涝影响最为严重的地区,约占全国洪涝灾害区域的3/4 以上。目前,作物抵抗湿涝胁迫缺氧环境的生理生化以及分子机理尚不清楚,耐湿基因克隆的报道还较少,制约了作物耐湿性品种分子标记辅助选择的进程[3]。因此,对农作物已有耐湿生理生化及分子机理的研究进行综述,可为耐湿作物新品种的选育提供参考依据。
1 作物耐湿性生理生化
1.1 启动无氧呼吸
在湿害胁迫下,由于氧气缺乏,有氧呼吸代谢途径明显受阻或中断,植物逼迫通过无氧呼吸维持其生存所需的能量。乙醇发酵和乳酸发酵是无氧呼吸途径的主要能量代谢途径。在低氧胁迫下,植物首先表现为乳酸脱氢酶(LDH)的活性升高,当胞质中pH 值达到6.8 时,乙醇脱氢酶(ADH)与丙酮酸脱羧酶(PDC)被激活,迅速进入乳酸和乙醇发酵途径,成为氧气缺乏时主要能量来源[4]。……
登录APP查看全文
