逆境條件下植物的一般生理生化變化

在逆境條件下（如干旱、鹽堿、低溫、高溫、重金屬污染等），植物為了適應環(huán)境的變化，會經(jīng)歷一系列復雜的生理生化調(diào)節(jié)過程。以下是一些主要的變化：

1. 水分關(guān)系的變化

• 細胞脫水：在干旱或鹽堿條件下，植物根系吸水能力下降，導致細胞失水。
• 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累：為了維持細胞內(nèi)外的滲透平衡，植物體內(nèi)會積累脯氨酸、甜菜堿等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。

2. 光合作用的變化

• 光合速率降低：逆境條件下，葉片氣孔關(guān)閉，CO?吸收減少，進而影響光合作用效率。
• 光抑制現(xiàn)象：高溫或強光照下，植物可能發(fā)生光抑制，即光合器官對光能利用效率下降的現(xiàn)象。

3. 呼吸作用的變化

• 呼吸強度增加：逆境條件下，植物體內(nèi)的呼吸作用增強，以提供更多的能量來應對不利環(huán)境。
• 呼吸底物改變：從正常條件下的糖類為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅岬确翘俏镔|(zhì)。

4. 激素水平的變化

• 脫落酸(ABA)含量升高：ABA作為逆境信號分子，在干旱、寒冷等條件下其含量顯著上升，促進植物抗逆性。
• 生長素水平下降：逆境條件下，植物體內(nèi)生長素濃度通常會有所降低。

5. 酶活性的變化

• 保護酶系統(tǒng)激活：超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等抗氧化酶活性增強，幫助清除體內(nèi)自由基。
• 代謝相關(guān)酶活性變化：如磷酸果糖激酶等關(guān)鍵酶活性可能發(fā)生變化，影響碳水化合物代謝途徑。

6. 基因表達的變化

• 逆境響應基因上調(diào)：許多與逆境響應相關(guān)的基因表達量增加，如熱休克蛋白基因、冷響應基因等。
• 生長發(fā)育相關(guān)基因下調(diào)：一些參與植物正常生長發(fā)育過程的基因表達受到抑制。

通過上述生理生化機制的調(diào)整，植物能夠在一定程度上抵抗外界不利因素的影響，提高自身存活率和適應性。這些復雜而精細的調(diào)節(jié)過程體現(xiàn)了植物對環(huán)境變化的高度敏感性和適應能力。