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干旱胁迫下植物根源化学信号研究进展 被引量：30
1
作者 李冀南 李朴芳 +3 位作者 孔海燕 熊俊兰 王绍明 熊友才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2610-2620,共11页
土壤干旱胁迫诱导植物根系产生根源化学信号,经运输系统长距离传输到地上部分,降低气孔导度,抑制蒸腾作用,从而提高植物的水分利用效率。根源化学信号包括脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)、生长素、木质部pH值和钙离子(Ca2+)等,其中以ABA... 土壤干旱胁迫诱导植物根系产生根源化学信号,经运输系统长距离传输到地上部分,降低气孔导度,抑制蒸腾作用,从而提高植物的水分利用效率。根源化学信号包括脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)、生长素、木质部pH值和钙离子(Ca2+)等,其中以ABA为主的植物根源信号通路研究得最为广泛和深入。总结了几种主要的化学根源信号物质的基本性质、主要功能和调节机制,重点对这些信号参与气孔行为、差别基因表达和生长发育方面的研究进展进行了综述。由于干旱条件下植物根源信号反应涉及到从分子到群体的一系列复杂过程,各种信号的生理效应呈现交互作用、耦合发生的特点,今后的热点领域将集中在研究交互网络中合成的的关键物质和揭示这些物质在分子及生理水平上的作用机理上。根源化学信号研究正朝向"以分子和生理研究为基础、不同尺度的结构和功能耦合"的方向发展。 展开更多
关键词 干旱胁迫 根源信号 机制 脱落酸(ABA) 钙离子
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根源信号参与调控气孔行为的机制及其农业节水意义 被引量：12
2
作者 郭安红 李召祥 +2 位作者 刘庚山 阳园燕 安顺清 《应用生态学报》 CAS CSCD 2004年第6期1095-1099,共5页
在土壤干旱情况下 ,根源信号一方面向植物地上部分的长距离传输 ,为地上部分提供了土壤水分获取能力的测度 ,另一方面调控气孔开度 ,抑制蒸腾作用并提高植物的水分利用效率 .文中综述了根源信号参与调控植物水分利用的生理机制和理论模... 在土壤干旱情况下 ,根源信号一方面向植物地上部分的长距离传输 ,为地上部分提供了土壤水分获取能力的测度 ,另一方面调控气孔开度 ,抑制蒸腾作用并提高植物的水分利用效率 .文中综述了根源信号参与调控植物水分利用的生理机制和理论模型 ,指出该模型与根系吸水模型、气孔导度模型耦合 ,能够更好地反映植物叶片对土壤干旱以及大气干旱的响应 .评述了在根源信号参与调控植物水分关系的基础上发展的调亏灌溉 (RDI)、部分根系干旱 (PRD)和控制性交替灌溉 (CAI)等有效灌溉手段 ,有助于合理配置根系层供水量 ,通过根土相互作用和信号物质的传输 ,降低蒸腾和提高水分利用效率 .另外 ,根源信号在调控根系生长发育、延缓地上部分生长以调节根冠比例 ,优化资源分配以利于生殖生长等方面均有所为 。 展开更多
关键词 根源信号 气孔 模型 水分利用效率 农业节水
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土壤干旱胁迫下非水力根信号调控夏玉米气体交换对大气环境的响应 被引量：1
3
作者 郭安红 冯兆忠 +2 位作者 刘庚山 任三学 安顺清 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第12期3161-3166,共6页
对不同程度土壤干旱胁迫下夏玉米非水力根信号的产生以及气体交换过程对大气环境的响应进行了试验研究.充足底墒播种后采用3个土壤水分处理等级(0～200cm土壤相对湿度为＞80%、60%～70%、40%～50%,代号为WT1、WT2和WT3).生育期内遮去自... 对不同程度土壤干旱胁迫下夏玉米非水力根信号的产生以及气体交换过程对大气环境的响应进行了试验研究.充足底墒播种后采用3个土壤水分处理等级(0～200cm土壤相对湿度为＞80%、60%～70%、40%～50%,代号为WT1、WT2和WT3).生育期内遮去自然降水.试验结果表明,在拔节期轻度和中度土壤干旱胁迫的情况下,玉米根系合成大量ABA传输到地上部分,参与控制气孔开度和气体交换过程对大气环境变化的响应并调节水分消耗.在日变化过程中,当光强和水汽压亏缺较高时,由于蒸腾速率较高,非水力根信号物质向冠层的传输速率也较高,ABA在叶片中的累积影响了气孔开张对光强响应的敏感度,气孔开度受到抑制,并且随着ABA累积和浓度的增加,气孔抑制作用越强;在水汽压亏缺较低的情况下,非水力根信号物质向冠层的传输速率较低,ABA的代谢过程以及再分配过程能够保证这种信号物质保持在低水平,从而保证一定程度的气孔开度和光合、蒸腾速率.这种策略能够使夏玉米在轻、中等干旱条件下保证最大的光合作用,同时在可能的胁迫情况下降低蒸腾作用以提高水分利用效率. 展开更多
关键词 土壤干旱胁迫 夏玉米 非水力根信号 气体交换 大气环境
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非水力根源信号调控下冬小麦苗期叶片差异表达蛋白分析
4
作者 孔海燕 张震 秦娟 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2020年第24期7966-7974,共9页
从分析干旱胁迫下冬小麦苗期非水力根源信号(n HRS)的产生及其调控下差异表达蛋白的特征和功能,初步揭示小麦抗旱调节机制。本研究以冬小麦‘长武131’为研究材料,通过盆栽控制实验,研究逐渐干旱(12 d)过程中冬小麦苗期生理指标和蛋白... 从分析干旱胁迫下冬小麦苗期非水力根源信号(n HRS)的产生及其调控下差异表达蛋白的特征和功能,初步揭示小麦抗旱调节机制。本研究以冬小麦‘长武131’为研究材料,通过盆栽控制实验,研究逐渐干旱(12 d)过程中冬小麦苗期生理指标和蛋白质水平的变化。结果显示,干旱胁迫促进小麦叶片ABA积累,诱导气孔关闭,激发nHRS的产生,降低叶片相对含水量。利用串联质谱标记(TMT)蛋白质组学技术对nHRS作用阶段的叶片进行分析,发现干旱胁迫处理与对照相比,共有93个显著差异表达蛋白,其中上调55个(p<0.05,差异倍数>1.2),下调38个(p<0.05,差异倍数<0.83)。对差异表达蛋白进行基因本体论(GO)注释,差异表达蛋白主要参与代谢过程、生物合成过程和生物调控等重要生物学过程,主要集中分布在细胞质中,具有结合、催化活性和抗氧化活性等分子功能。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路注释表明,两种处理的差异表达蛋白富集于48个代谢通路中,主要位于内质网蛋白加工、氨基酸生物合成、二羧酸代谢、碳代谢、光合作用、氮代谢、氧化磷酸化等代谢通路。将差异表达蛋白归类到调节蛋白(7.5%)、代谢和能量(6.5%)、细胞骨架(1.1%)、其他功能(2.2%)和功能未知(81.7%) 5个蛋白功能分类中。从功能分类看,差异蛋白主要参与了干旱胁迫应答、代谢和能量、气孔运动和细胞骨架等过程。本研究为抗旱性小麦的育种和小麦高产节水耕作技术提供了理论依据。 展开更多
关键词 冬小麦 干旱胁迫 非水力根源信号 蛋白质组学
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