非生物逆境脅迫對ABA影響的研究現(xiàn)狀

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 楊果果 苗彩云 楊喜田

非生物逆境脅迫對ABA影響的研究現(xiàn)狀

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 楊果果 苗彩云 楊喜田

一、引言

逆境脅迫主要指對植物的生長發(fā)育有害的各種環(huán)境因子，非生物逆境主要包括干旱、洪澇、低溫、高溫、鹽害、機械傷害等。在自然界中，由于植物固定一處，經(jīng)常會遭遇以上自然災(zāi)害，影響植物的生長和發(fā)育，嚴重時會使苗木死亡。在逆境脅迫下，植物可以識別脅迫信號，通過信號傳導(dǎo)途徑，促進植物內(nèi)源激素含量的變化，進而調(diào)整植物的生理狀態(tài)和形態(tài)來適應(yīng)逆境，特別是ABA的含量變化最大。

ABA即脫落酸，是由植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種微量有機物質(zhì)，但對植物的生長發(fā)育調(diào)節(jié)起到很關(guān)鍵的作用。不但具有生長抑制作用，而且能夠使植物在逆境下能夠快速反應(yīng)從而增強植物的抗逆性。尤其是在抗旱中，ABA可以調(diào)節(jié)植物的生理過程，在這一過程ABA含量迅速增多，引起氣孔關(guān)閉，減少蒸騰作用，增強抗旱能力。由于ABA具有對脅迫環(huán)境快速應(yīng)答和增強苗木抗逆性的優(yōu)點，越來越引起人們的重視。人們關(guān)于ABA的產(chǎn)生、傳遞、作用以及非生物脅迫因子對ABA的影響都進行了一定的研究，ABA的生理機理的深入了解和研究，能夠提高植物抗逆性，培育具有抗性的優(yōu)良品種，節(jié)約人力財力。

二、ABA與非生物脅迫

最初ABA是人們研究在研究關(guān)于植物的生長抑制物質(zhì)時發(fā)現(xiàn)的，ABA過去有“衰老激素”之稱，主要其具有抑制種子萌發(fā)，促進植物生長器官老化脫落，抑制植物生長發(fā)育等作用。隨著根冠通訊學(xué)說的提出，科研人員逐漸認識到根源信號的作用，而ABA是主要的根源信號物質(zhì)，主要用于植物根源信號的傳遞和抗逆作用。這時人們才發(fā)現(xiàn)ABA除了具有抑制植物生長作用外，還有其他的一些促進作用，ABA也由過去認為的衰老激素轉(zhuǎn)為抗性激素，關(guān)于這方面的研究也做了很多工作。

在干旱脅迫方面，閆景利等通過對豌豆進行干旱處理實驗，通過測定ABA的含量變化，發(fā)現(xiàn)ABA含量均高于對照，且干旱脅迫的程度越大，ABA含量越高。當(dāng)ABA含量升高，通過控制保衛(wèi)細胞的K+通道，降低細胞膨壓減少氣孔開度，有很多研究表明：ABA升高后可致氣孔導(dǎo)度降低，楊建昌等研究認為，氣孔導(dǎo)度與葉片中ABA的含量呈極顯著負相關(guān)。這些都說明了ABA作為根源信號，可以通過根系感受土壤旱情，傳遞給地上部分，降低氣孔導(dǎo)度，減少蒸騰作用，提高苗木的保水能力和抗旱性。

隨后，潘根生等研究發(fā)現(xiàn)植物中ABA合成與養(yǎng)分、溫度脅迫、機械傷害等逆境條件有關(guān)，即在各種逆境下，ABA都會大量增加，打破原有ABA的平衡，并引發(fā)一系列生理變化以響應(yīng)逆境脅迫。例如，在低溫脅迫方面，魏湜等研究發(fā)現(xiàn)低溫脅迫下ABA顯著高于對照，王興等研究認為ABA是冬小麥安全越冬的重要激素，ABA含量越高，越有利于越冬。很多研究發(fā)現(xiàn)，同一種類植物，耐低溫型顯著比低溫敏感型苗木ABA含量高，通過噴施外源ABA能夠提高植物內(nèi)源ABA的含量和增強苗木的抗寒能力。在機械傷害方面，楊喜田等研究認為切根后根系A(chǔ)BA含量迅速升高，均高于對照，且切根比例越大，ABA增加的量越多，有研究發(fā)現(xiàn)，斷根能提高植物抗旱能力。

三、ABA的研究存在的問題和發(fā)展趨勢

（一）ABA研究存在的問題

目前，關(guān)于ABA的研究主要存在一下問題：植物ABA含量極少，提取困難，測定和分析過程復(fù)雜；調(diào)節(jié)方式復(fù)雜，不易分清各個時期ABA調(diào)節(jié)的機理；對以ABA為主的根源信號的傳導(dǎo)以及根冠互作的影響的相關(guān)研究有很多，但對其中調(diào)控機理仍缺乏深入了解。

（二）ABA的研究發(fā)展趨勢

結(jié)合ABA研究工作過程中的研究現(xiàn)狀以及存在的問題，逆境中ABA的研究發(fā)展趨勢如下。

1．ABA檢測技術(shù)需要不斷改善，有向多學(xué)科交叉方向發(fā)展。目前多運用酶聯(lián)免疫法（ELISA）和高效液相色譜法（HPLC）測定，精度高但檢測過程復(fù)雜，

2．ABA各個時期調(diào)節(jié)的機理需要進一步的探究。ABA是主要的根源信號物質(zhì)，但受到逆境脅迫所發(fā)生的一系列的生理變化的過程是否完全有ABA這種信號因子來調(diào)節(jié)，這個還沒有定論。當(dāng)受到逆境脅迫時，ABA含量迅速升高，避免苗木受到傷害，但這一反應(yīng)作用于植物的時間，以及逆境脅迫那些程度利于苗木和不利于植物，這些都不太清楚。

四、總結(jié)

隨著科研工作的不斷發(fā)展，人們更加深入的了解ABA受到逆境脅迫的調(diào)控機理以及其作用規(guī)律，應(yīng)用這一機理可以更好地指導(dǎo)植被恢復(fù)中的育苗、移栽等過程。第一，ABA作為根源信號物質(zhì)，對逆境脅迫能夠快速做出應(yīng)答，可以作為逆境脅迫變化的測量指標，比如，在干旱下ABA可以迅速傳遞旱情。第二，當(dāng)苗木受到逆境脅迫時，會產(chǎn)生增強植物抗逆性的蛋白，通過反復(fù)的逆境脅迫鍛煉可以增強植物的相應(yīng)的抗逆性，對于培養(yǎng)植物優(yōu)良的遺傳性狀和提高苗木質(zhì)量都具有重要意義。第三，依據(jù)ABA是表現(xiàn)出抗逆性的重要激素，很多研究表明，噴施外源ABA可以緩解環(huán)境脅迫，減輕逆境對苗木的傷害。