水分胁迫对果树光合作用及同化代谢的影响研究进展

植物水分胁迫的研究进展摘要：从植物对水分胁迫的生理反应、水分胁迫的研究方法等方面进行综述,探讨植物水分胁迫的进展及发展趋势。

关键词植物生理反应水分胁迫研究进展引言世界上有大面积干旱和半干旱地区的国家,如前苏联、美国、印度和澳大利亚等都把抗旱性研究作为重点。

前苏联马克西莫夫的关于干旱对生长发育的影响研究、干旱和原生质胶体化学与透性相互关系的研究以及研究提出的灌溉方案和指标,至今仍有重要意义。

美国学者在植物水分和抗旱性方面,做了许多深入的工作。

Kozlowski在其主编的《水分亏缺和植物生长》中,对抗旱性的理论和实际问题做了很多介绍。

印度研究者偏重于应用方面,在作物产量与用水效率关系和品种抗旱鉴定方面成效显著。

世界上约有30%以上的土地属于干旱和半干旱地区,干旱严重影响植物的生长发育,并使生态环境日益恶化。

如何开发利用干旱、半干旱地区种植植物,已成为一个亟待解决的问题,因此植物与水分关系的研究日益受到各国学者的重视。

目前国内外水分胁迫研究内容主要集中在水分胁迫对植物的微观机理、形态、生理生化影响等方面。

现将植物水分胁迫研究进展及发展趋势综述如下。

1.水分胁迫对植物外部形态、解剖构造的影响植物形态结构和功能的统一是抵抗逆境的生物学基础。

干旱环境下生长的植物外部形态表现出一定的适应特征（Iannucci，2002），地上部分矮小，根冠比值较大（王海珍，2003），是由于水分胁迫下光合产物向地下部分尤其是细根迁移，使地下部分的分配比例增加，最终改变了苗木光合产物的分配格局，使根冠比增加（韦莉莉等，2005）[1]；气孔深陷，根系发达，能有效的利用土壤中的水分，特别是深层土壤的水分。

叶片多表皮毛、刺毛且厚实，角质化程度高，上皮层和脂质层较厚，有利于减少水分的蒸发散水；叶片的细胞体积与叶面积比值较小，以减少细胞吸水膨胀和失水收缩产生的细胞损伤（武维华，2003）[2]。

水分胁迫条件下，植物的根、茎、叶等生长均会受到不同程度地抑制。

水分胁迫与作物营养代谢及生长发育的关系研究水是作物生长发育过程中必不可少的因素，但是水分胁迫对于作物的生长发育和产量有着重要的影响。

水分胁迫是指土壤中水分不足或者水分稀缺，不能满足作物正常生长所需的水分量。

这种情况下，水分能量失衡导致作物发生一系列反应，影响作物的光合作用、营养代谢和生长发育。

水分胁迫对作物光合作用的影响光合作用是作物生长发育不可或缺的能量来源，而水分胁迫限制了光合作用的速率和效率。

在水分胁迫下，植物的叶片蒸腾作用受到限制，导致植物水分失衡，亏缺养分，影响光合作用的进行。

此外，水分胁迫还会导致植物叶片产生氧化压力，进而引起过氧化反应，造成细胞膜、叶绿体及其他细胞器材的损伤，破坏光合作用。

水分胁迫对作物营养代谢的影响作物的营养代谢与其生长与发育密切相关。

水分胁迫会影响根系的吸收作用，导致根系无法利用土壤中的营养元素，影响植物的养分摄取和利用。

此外，水分胁迫还会导致元素的转运和储存作用受到限制，导致植物缺乏重要的微量元素，从而影响到作物的正常生长发育。

水分胁迫对作物生长发育的影响水分胁迫影响作物的生长发育，通常表现为影响植物根系的生长和分布，影响植物干重和地上各器官的发育。

在旱季或缺水的环境下，水分胁迫会导致作物的发芽率、幼苗的成活率和生长效率降低。

此外，在成熟期也经常出现产量下降的情况。

如何缓解水分胁迫对作物的影响为了缓解水分胁迫对于作物生长发育和产量的影响，可以采取一些措施来提高水分利用效率，包括采取优质肥料措施，增强作物养分吸收能力。

此外，可以适度增加作物的灌溉量，使土壤保持湿润，保证作物正常的生长发育。

此外，也可以通过增强植物抗旱能力和改良土壤结构，提高水分利用效率，缓解水分胁迫对于作物的影响。

结语水分胁迫对于作物生长发育和产量有着严重的影响。

了解水分胁迫对于作物营养代谢和生长发育的影响，可以帮助我们了解该问题的根源，为我们提供缓解问题的思路。

因此，我们需要加强对水分管理的重视，采取一些有效措施来提高水分利用效率，保障作物的正常生长发育。

果树水分胁迫研究综述学号姓名：********郝旭运年级专业: 06级果树课程名: 果树生理学果树水分胁迫研究综述郝旭运学号：10404627 专业：果树摘要：综述近7年果树对水分胁迫反应的研究进展。

对果树在水分胁迫下叶片、根系的形态以及光合作用、内源激素等生理生化指标的反应作了全面的阐述。

揭示水分胁迫对果树的光合作用，激素响应与信息传递等有关重要生理过程的影响。

为果树抗旱基因型的鉴定、选择及抗旱品种选育和抗旱砧木的选用提供科学依据。

关键词：果树水分胁迫反应干旱普遍存在于世界各地，世界上约有三分之一的地区属于干旱和半干旱地区，在我国干旱、半干旱地区的面积约占国土总面积的二分之一，主要分布在华北、西北、内蒙古和青藏高原等地区。

干旱是农业生产中经常存在的严重问题,据统计, 全世界每年由于水分胁迫造成的作物生产的损失几乎等于其它所有环境因子所造成的损失的总和。

干旱还影响水分蒸腾。

【1】【2】因此, 水分亏缺是影响作物生产力的最普遍的一种环境胁迫[3]。

近年来, 中国果树生产发展很快, 其立地条件远不如一般农作物, 其生长发育进程中更易受水分逆境的影响。

本文对在水分胁迫下果树的形态反应和光合作用、脂氧合酶、活性氧和内源激素等生理生化指标的变化等方面的研究成果进行了综述。

1 根土壤干旱增大根梢比，多数果树有菌根，增大了树根的吸收面积，使果树抗旱力增强；根系分布深耐干旱。

[4]水分胁迫下，苹果新根的中柱形状发生了明显的变化，轻度水分胁迫时中柱明显变粗，严重干旱时又变扁，而且凯氏带越来越不明显。

这时营养物质和水分通过ψ层的横向运输提供了更大的自由空间，从而增加了运输途径，以适应干旱胁迫。

水分胁迫时导管比正常供水发达，木质部向心分化速度加快，尤其是长期水分胁迫，导管组织变化更明显，其分子直径变大，可能对水分的传导更有利,从而提高抗水分胁迫的能力[3]。

Brendan Choat 等和Melvin T. Tyree等研究表明落叶树种更容易受到水分胁迫诱导木质部栓塞。

水分胁迫对果实发育的影响摘要在植物生长的各个阶段，水分的作用毋容置疑。

本文主要介绍水分胁迫下，果实发育的大小和质量、可溶性糖的含量以及有机酸含量所受到的影响，从而为在生产上为提高果实的产量与及品质提供有效的依据。

关键词：水分胁迫果实发育可溶性糖有机酸引言水是植物细胞的重要组成成分，其含量的多少是影响果实发育与品质的重要因素之一。

果实形成过程中如果水分供应不足，会导致果实品质下降，严重者甚至失去经济价值。

我国南方果树大多种植在山岗坡地，保水保肥性较差，加之气候不稳定因素导致季节性干旱频发，而北方一年四季常年缺水，往往满足不了果树的正常生长发育所需水分，因此水分亏缺是影响果实产量和品质的主要因素。

另外，轻度的干旱调控可提高柑橘、荔枝与及葡萄的含糖量的研究也已经被证实。

水分在植物果实的生长发育阶段有着至关重要的作用，研究水分胁迫，不仅在生产上为提高果实的产量与及品质提供有效的依据，同时也为缺水的地方与及雨水季节性差异较大的地方提供可行的指导。

1、水分胁迫对果实大小和质量的影响细胞的数量和大小是决定果实大小的主要因素，干旱对细胞的分裂和膨大有显著影响，若水分供应不足将导致果实发育不良，严重影响果实的单果重和产量。

在果实发育的前期和中期，充足的水分对果实的纵茎生长、重量的增加作用非常的明显。

高方胜，徐坤等的实验表明不同水分处理的番茄单株果重随土壤相对含水量的增大而增加。

在果实膨胀初期，单株果重差别较小。

在果实迅速膨胀期，单株果重差别逐渐加大。

[1] 果实迅速生长期水分胁迫会显著抑制欧李果实纵、横径的扩大,从而降低单果鲜重。

[2]但是果实发育的每个阶段所需要的水分是不一样的，根据生长周期适当调整水分的供给，可以保证果实的品质，还能降低灌溉用水，节约成本[3]。

杨恩葱，刘红明等的研究表明在果实成熟期，适度控水有助于提高柠檬的品质。

在果实膨大期，应保证充足的水分供应，以便促进果实快速增长，至果实成熟前10d左右则不再浇水,以确保柠檬果实可溶性固形物含量的积累。

水分胁迫对果树生理的影响孙丽萍【期刊名称】《现代农业》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】3页(P32-33,34)【作者】孙丽萍【作者单位】山东省临邑县临邑镇【正文语种】中文众所周知，水是生命之源。

但随着全球淡水资源的急剧减少和气候的恶化，植物的抗逆研究特别是抗旱研究逐渐成为一个热点。

干旱是农业生产上经常存在的问题，具有发生频率高、分布地域广、延线时间长、威胁危害大等特点。

干旱对世界作物产量的影响，在诸多自然逆境中占居首位，其为害相当于其他自然灾害之和。

我国干旱、半干旱地区约占国土总面积的1/2，即使在非干旱的主要农业区，也会不时地受到旱灾侵袭。

因此，研究植物对水分胁迫的反应和适应性，既具有重要的理论价值，又具有重要的实践意义。

近年来我国果树生产发展很快。

由于果树大多栽培于丘陵、山地，所以在生长发育过程中较其他作物更易受到水分胁迫的影响。

因此，研究果树在水分胁迫下的反应具有重要意义。

本文综述了水分胁迫对果树生理的影响，以期为研究果树水分逆境生理、制定抗旱措施及进行抗旱育种提供参考。

一、水分胁迫对果树形态指标的影响1.叶片水分胁迫下，叶片是果树外部形态中反应最敏感的器官。

叶片适应性的主要变化有利于保水和提高水分利用效率。

当果树受到水分胁迫后，随胁迫程度的加强，细胞的扩大和分裂受限制，叶面积减少，叶片数增加缓慢，幼叶变厚，栅栏组织厚度明显增加，上下表皮细胞变扁、纵/横径变小，栅栏细胞变细长，海绵细胞变小；而成龄叶在水分胁迫时变薄，栅栏细胞的厚度也不同程度地减小，细胞形状变化不像幼叶那样明显。

曲桂敏等认为，幼叶可能比成龄叶对水分胁迫更敏感，因为正处于形态建造过程中的幼叶易随水分含量的变化而变化，形成与之相适应的显微结构，从而增强抗逆能力；而成龄叶形态建造已经完成，受水分胁迫影响程度较小，很难通过其显微结构的弹性调节来实现抗性的提高，只是被动适应。

2.根系水分胁迫使果树地上部与地下部的生长同时减弱，但水分胁迫可增大根梢比。

第24卷第2期干旱地区农业研究Vol.24No.2 2006年3月Agricultural Research in the Arid Areas M ar.2006水分胁迫对葡萄光合特性的影响房玉林,惠竹梅,陈　洁,何建林,张振文*(西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌　712100)摘　要:以2年生盆栽葡萄品种品丽珠为试材,分别在50%、40%和30%的土壤最大田间持水量下进行水分胁迫后,测定其光合指标和光合色素含量的变化。

研究表明,随胁迫时间的延长,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(Ci)均呈下降趋势;葡萄光合能力随胁迫程度的加重而下降。

叶绿素含量随胁迫时间延长和程度加深而降低,叶绿素a/b的值较稳定,类胡萝卜素的变化幅度相对较小。

关键词:葡萄;水分胁迫;光合作用;光合色素中图分类号:S663.1 文献标识码:A 文章编号:1000-7601(2006)02-0135-04 水分胁迫常常对植物的生长发育、生理过程和产量造成极大的影响。

与草本植物相比,葡萄根系深而发达,根冠比大是葡萄适应干旱的特性之一,因此葡萄维持适宜水势及蒸腾能力较持久[1]。

同许多大田作物一样,大多数北方果树产区均会遭受干旱的威胁。

水分胁迫使葡萄生长发育产生生理障碍,降低葡萄产量,影响葡萄浆果品质及葡萄酒品质,是制约葡萄与葡萄酒产业发展的重要环境因子[2～6]。

有关水分胁迫对果树[2,3,7～12]光合作用的影响均有很多报道,但水分胁迫对葡萄光合作用的影响却报道较少。

本文以盆栽2a的品丽珠葡萄为对象,研究不同程度水分胁迫对光合作用及叶绿素含量的影响,以探索土壤干旱对葡萄生长的影响及葡萄对水分胁迫适应的生物学机理,为葡萄园水分管理、葡萄抗旱栽培和耐旱新品种的培育提供理论依据。

1　材料与方法1.1　试材本试验于2005年5月15日至6月8日在葡萄酒学院四楼阳台及综合实验室中进行。

以2a生品丽珠葡萄扦插苗为试材,2004年3月扦插于田间苗圃,8月移入盆中栽植。

水分胁迫对果实品质的影响研究进展熊江1,2，卢晓鹏1,2，李静1,2，肖玉明1,2，曹雄军1,2，谢深喜1（1.湖南农业大学园艺园林学院，湖南长沙410128；2.国家柑橘改良中心长沙分中心，湖南长沙410128）摘要：水分是果实品质形成的关键因素之一，与果实品质的形成关系密切。

鉴于我国水果种植普遍存在的季节性干旱问题，逼着综述了水分胁迫对果实大小、单果重、色泽等外观品质以及可溶性糖、有机酸、维生素Ｃ等物质含量的影响。

在此基础上，还评价了相关研究的不足，并提出了探寻果实糖酸积累的关键酶、果实营养元素跨膜运输的载体蛋白、水分胁迫与细胞内源激素的互作关系、果实糖酸代谢中水分胁迫的调控机理等今后的研究方向。

关键词：水分胁迫；果实品质；影响；综述中图分类号：S666文献标识码：A文章编号：1006-060X（2014）18-0056-05Research Progress in Effects of Water Stress on Fruit QualityXIONG Jiang1，LU Xiao-peng2，LI Jing3，XIAO Yu-ming4，Cao Xiong-jun5，XIE Shen-xi1（1.College of Horticulture and Landscape,Hunan Agricultural University,Changsha410128,PRC；2.Changsha Subcenter,National Center of Citrus Improvement,Changsha410128,PRC）Abstract：This article summarized the effects of water stress on physiological characteristics that related fruit quality including appearance quality such as fruit size,weight,color and content of dissolubility sugar,organic acid and vitamin C.On this basis,we assessed the progresses and shortcomings of the related research and gave a suggestion that the perspective research of this field may focus on exploring key enzyme accumulated by saccharic acid in fruit,carrier protein transmembrane transporting fruit nutrient and interactions between cells endogenous hormones and water stress and regulation mechanism of water stress in fruit organic acid and sugar metabolism.Key words：water stress;fruit quality;influence;review果实品质是保证其商品性以及吸引消费者的直接因素，美观、优质的果实往往有更大的消费市场和优良的经济效应[1]。

水分胁迫对葡萄生长及生理指标的影响摘要：水是地球上最宝贵的资源之一。

葡萄在果树产业中占有重要的地位。

本文主要探讨了水分胁迫对葡萄生长及生理指标的影响，更好地促进葡萄种植发展。

关键词：水分胁迫；葡萄生长；影响中图分类号：s663.1 文献标识码：a 文章编号：1674-0432（2012）-11-0243-10 前言环境污染的日益严重和温室效应的不断加剧，水资源匮乏是全球面临的重要问题。

水资源是制约全球陆地农业生产的关键因素。

根据有关统计显示，我国土地面积近一半是北部的干旱及半干旱区。

全球土地面积中的36%属于干旱及半干旱区，大约为耕地面积的43%。

干旱会严重影响到植物的生长发育、生理过程及产量[1]。

葡萄是我国分布最广泛的树果之一。

在我国种类繁多的果树产业里，葡萄的栽种面积位居国内第五位，为果树栽种总面积的4.2%；产量位居国内第六位，为国内果品总产量的6.5%。

1 国内外研究现状及分析1.1 水分胁迫葡萄植株生长指标的研究进展叶原基对植株体内水分胁正常生长，因此一般的水分胁迫程度不影响叶面积的大小，在叶片达到生理成熟后，叶片面积的增大十分缓慢。

李绍华（1993）认为水分胁迫不利于叶片厚度的增加，叶片随着水分胁迫的加深而质地变薄，缺乏韧性[2]。

在水分胁迫条件下，随着胁迫程度的加剧，枝条的节间及总长度变短，叶片的个数增加变慢，叶面积减小，细胞的扩大和分裂受到一定程度的限制。

李予馨（2004）认为水分胁迫可以导致叶片细胞的栅栏组织加厚，栅栏细胞变长，海绵细胞变小，栅栏组织上、下表皮细胞变扁，其纵径横径比变小[3]。

土壤在适当的干旱胁迫条件下能更好地促使葡萄植株根系的生长，提高新根的数量及活性，进而快速加大有效根表面积，减少地面上部营养器官的生长，并且hiatus能提升葡萄的根冠比，更有助于吸收水分及所需养分[4]。

但是干旱胁迫过度就会极大制约葡萄新梢及其根系的生长，使根冠比重新变小。

1.2 水分胁迫对葡萄生理指标的影响1.2.1 关于丙二醛（mad）的研究进展植物细胞膜中所含的不饱和脂肪酸经氧化作用会生成的中间产物之一就是丙二醛。

文章编号:100028551(2003)012041205水分胁迫后复水对苹果结果树体内14C 2光合产物分配的影响徐迎春1　李绍华23　孔兰静3(11南京农业大学园艺学院,江苏南京　210045;21中国农业大学园艺学院,北京　100094;31山东农业大学植物科学系,山东泰安　271018)摘　要:利用14C 示踪方法研究胁迫后复水对14C 2光合产物从苹果结果树叶片的输出及其在体内的分配影响。

结果表明,胁迫期间14C 2光合产物合成和输出量均减少,同化物向枝、干的分配率增加,向新梢(幼叶)和果实的分配率下降;胁迫后复水,同化物的合成和输出均较胁迫条件下改善,但仍未完全恢复到充分供水的水平,同化物优先运往新梢(幼叶),果实未获得较多的同化物。

关键词:苹果;水分胁迫;复水;14C 2光合产物;运输;分配收稿日期:2002207215基金项目:国家自然科学基金(39770542)和博士点基金(980105)资助项目。

作者简介:徐迎春(1972～),女,山东巨野人,南京农业大学园艺学院副教授,从事园艺植物栽培生理研究。

3通讯作者果树可调控亏缺灌溉(Regulated Deficit Irrigation ,RDI )是一项新兴的果树节水栽培技术,在果树生产(产量和品质)对缺水非敏感的季节进行适度控水,不但不降低产量而且可能提高品质[1～3]。

RDI 技术的依据是果树各器官的生长对水分胁迫和胁迫后复水的响应存在显著差异。

一般来说,水分胁迫条件下地上部新梢和幼叶的生长受抑最明显,果实因发育阶段不同而反应不同,存在敏感期和非敏感期;在果实需水非关键期进行一定程度、持续一定时间的水分胁迫后恢复充分供水(水分胁迫后复水),果实的生长常常表现出补偿效应[2,4,5]。

但是其中的生物学机理尚未搞清楚。

光合产物是植物器官生长所必需的,研究表明,水分胁迫显著改变光合产物在器官间的分配[7,8],但胁迫后复水条件下光合产物的运输和分配情况尚未见报道。

植物淹水胁迫的生理学机制研究进展一、本文概述随着全球气候变化的加剧，洪涝灾害频发，植物淹水胁迫问题日益凸显。

植物淹水胁迫是指植物在生长过程中，由于长时间处于淹水或水淹环境下，受到水分过多、氧气供应不足等压力，导致植物生理功能紊乱，生长发育受阻的现象。

近年来，关于植物淹水胁迫的生理学机制研究取得了显著的进展，为深入理解植物逆境响应机制、提高植物耐淹性提供了理论基础。

本文旨在综述当前植物淹水胁迫生理学机制的研究现状，分析不同植物种类在淹水胁迫下的生理响应及适应策略，探讨未来研究方向，以期为植物耐淹性育种和农业生产提供科学依据。

二、淹水胁迫对植物生理过程的影响淹水胁迫对植物生理过程的影响是多方面的，涉及植物的生长、代谢、能量转换以及抗逆性等多个方面。

在淹水环境下，植物的根系首先受到影响，由于水淹导致土壤中的氧气含量降低，根系的呼吸作用受阻，有氧呼吸转变为无氧呼吸，产生乙醇等有害物质，对根系细胞造成损伤。

淹水胁迫还会影响植物的光合作用。

由于淹水环境中光照不足，植物叶片的光合作用受到抑制，导致光合产物的减少，进而影响植物的生长和发育。

同时，淹水胁迫还会影响植物体内的激素平衡，导致植物生长调节失衡，影响植物的正常生长。

在能量转换方面，淹水胁迫会导致植物线粒体和叶绿体的功能受损，影响植物的ATP合成和能量供应。

淹水胁迫还会影响植物的抗逆性，使植物对病虫害的抵抗能力下降，容易受到病原菌的侵染和害虫的侵袭。

因此，研究淹水胁迫对植物生理过程的影响，对于揭示植物耐淹机制、提高植物耐淹能力具有重要意义。

未来的研究应关注淹水胁迫下植物生理过程的分子机制，以及如何通过基因工程等生物技术手段提高植物的耐淹能力。

三、植物对淹水胁迫的适应机制淹水胁迫对植物的生长和发育产生严重影响，然而，植物在长期的进化过程中也发展出了一系列适应淹水胁迫的机制。

这些机制主要包括形态学适应、生理生化适应和分子生物学适应等方面。

形态学适应：植物通过调整其根系的形态和分布来适应淹水环境。

水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响一、本文概述水分胁迫是农业生产中常见的环境压力之一，对植物的生长和发育具有显著影响。

辣椒作为一种广泛种植的蔬菜作物，其光合作用及相关生理特性在水分胁迫下的响应机制对于提高辣椒产量和品质具有重要意义。

本文旨在探讨水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响，以期为辣椒的抗旱栽培和水分管理提供理论依据。

本文将首先综述水分胁迫对植物光合作用的基本影响，包括水分胁迫导致的气孔导度变化、叶绿体结构和功能损伤以及光合色素含量和组成的变化等。

随后，本文将重点分析水分胁迫下辣椒光合作用的响应机制，包括光合作用相关酶活性的变化、光合产物的积累与转运等。

本文还将探讨水分胁迫对辣椒其他相关生理特性的影响，如抗氧化酶活性、渗透调节物质含量以及内源激素水平等。

通过综合分析水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响，本文旨在为辣椒抗旱栽培和水分管理提供科学指导，为提高辣椒产量和品质提供理论支持。

本文的研究结果也有助于深入理解植物在逆境胁迫下的生理生态适应机制，为其他作物的抗旱研究和生产实践提供借鉴和参考。

二、文献综述水分胁迫是植物生长过程中常见的环境压力之一，对植物的生长、发育和生理代谢产生深远影响。

在众多农作物中，辣椒作为重要的蔬菜和调味品作物，其光合作用及相关生理特性在水分胁迫下的变化尤为引人关注。

因此，本文旨在综述国内外关于水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性影响的研究进展，为提升辣椒抗逆性、优化栽培管理措施提供理论依据。

国内外学者对水分胁迫下辣椒的光合作用进行了大量研究。

多数研究表明，水分胁迫会导致辣椒叶片气孔导度下降，进而影响叶片对二氧化碳的吸收和利用，最终降低光合速率。

水分胁迫还会影响叶绿素的合成和降解，从而影响叶片的光能利用效率。

然而，不同品种辣椒对水分胁迫的响应存在差异，部分品种在轻度水分胁迫下表现出一定的适应性，通过调整叶片结构、提高叶绿素含量等方式维持较高的光合速率。

中国农业大学学报2010,15(1):7-13Journal o f China A g ricultur al U niv ersity水分胁迫对番茄生长及光合系统结构性能的影响王学文1付秋实1王玉珏1张京红2路河3*郭仰东1*(1.中国农业大学农学与生物技术学院,北京100193; 2.北京农业广播大学平谷分校,北京101200;3.北京昌平农业技术推广中心,北京102200)摘要以普通番茄和樱桃番茄为试材,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究不同生态型番茄生长指标及光合系统结构的变化。

水分胁迫显著抑制了番茄的生长,叶片水势及叶片相对含水量显著下降,普通番茄和樱桃番茄单株总干重分别下降了59.36%和51.17%,二者的根冠比分别上升了37.93%和29.17%。

水分胁迫后,叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)、胞间CO2浓度(C i)、PS II光化学量子效率(5PS II)、光化学猝灭系数(qP)及光合电子传递速率(ET R)均下降,非光化学猝灭系数(N PQ)和水分利用效率(WU E)提高。

水分胁迫后叶片气孔密度、气孔大小均有所下降,大部分气孔关闭且深陷。

叶绿体变大变圆,基粒片层排列紊乱,淀粉粒减少或消失。

关键词番茄;水分胁迫;光合作用;叶绿素荧光;气孔特性;叶绿体超微结构中图分类号S641.2文章编号1007-4333(2010)01-0007-07文献标志码AEffects of water stress on growth and photosynthetic systemcharacters of Lycopersicon esculentum L.WANG Xu e-wen1,FU Qiu-shi1,WAN G Yu-ju e1,ZHANG Jing-hong2,LU He3*,GUO Yang-don g1*(1.College of Agronomy and Biotechnolog y,China Agricultural University,Beijing100193,China;2.Bei jing Agricultural Radio University,Beijing101200,China;3.Beiji ng Changping Agro-Technical Extens ion Centre,Beijing102200,China)Abstract The experiment wa s conduc te d under two w ater leve ls:no stress(75%-80%o f field capac ity),s tress (30%-40%o f fie ld capac ity).The chang es o f g ro wth and photosynthe tic system charac te rs of toma to were inves tig a te d.The res ults showe d tha t,unde r the w ater stress condition,the g row th of the plants w as inhibite d,le af wate r potentia l a nd le af re lativ e wa te r content dec re ase d.The total pla nt dry we ig ht dec lined sig nific antly a nd the re duction wa s59.36%for Meifen-2and51.17%for H ongshe ng,re spective ly.The roo t/shoo t ratio inc re ase d37.93% for Me ife n-2a nd29.17%fo r Hong sheng.The net pho to synthesis rate(P n),s to ma ta conduc ta nce(G s),trans piration ra te(T r),interce llula r CO2co ncentra tio n(C i),the a ctual pho to synthesis e ffic iency o f PSII in the lig ht(5PSII),the ele ctro n tra nspo rt rate(ETR)a nd photoc hemical que nching(qP)de creas ed where as the no n-pho to che mica l quenching (NPQ)and wa ter use efficie ncy(WUE)increa sed.The stoma ta bec ame smalle r and the density de crea sed,mo st of the m closed.The chloroplas ts bec ame round in shape,the lamella e arrang ed disorde rly and the numbe r of sta rch grain de crea sed or disappeare d.Key words chloro phyll fluorescence;chl o ropl a st ultrastructure;ph otosyn thesis;stomata character;tomato;wate r stress收稿日期:2009-05-14基金项目:国家/9730计划项目(2009CB119000);国家科技支撑计划(2007BA D57B04)第一作者:王学文,硕士研究生,E-mail:wenw ymay@通讯作者:路河,农艺师,主要从事园艺作物栽培研究,E-mail:luhe000@126.co m郭仰东,教授,博士生导师,主要从事植物遗传育种与生物技术研究,E-mail:y aguo@中国农业大学学报2010年第15卷我国是水资源短缺的国家之一,水分胁迫已经是限制植物光合作用和生长发育的最重要因素[1-2]。

水分胁迫下作物光合作用的生理机制研究随着全球气候变暖、降水量不断下降，水分胁迫已成为世界上许多地区农业生产的一大难题。

水分胁迫会抑制植物的光合作用，导致作物产量下降、质量降低，给农业生产带来巨大的影响。

因此，开展水分胁迫下作物光合作用的生理机制研究具有重要的理论和实际意义。

在水分胁迫下，影响光合作用的因素有很多。

研究表明，水分胁迫引起的叶片失水是光合作用降低的主要原因之一。

水分胁迫会导致叶片蒸腾速率下降，导致叶片失水加剧，从而限制了水分的传输和养分的吸收。

同时，水分胁迫下，植物的叶绿素合成也受到影响，导致叶绿素含量和合成速率降低，从而影响了光合作用的正常进行。

研究表明，植物在水分胁迫下，可能会通过产生保护酶和抗氧化剂来保护光合作用。

保护酶包括一系列与细胞膜的生长和抗氧化能力有关的酶，其主要功能是调节叶子上各个细胞的膜结构性能，保护细胞不受胁迫的细胞凋亡。

抗氧化剂能够对抗叶片受到的伤害，减轻因水分胁迫引起的光合作用降低，从而提高作物的抗旱性，提高作物的适应性和生存能力。

同时，植物还可以通过改变其光合机构来适应水分胁迫条件。

研究表明，植物在水分胁迫下，光合机构往往会发生变化。

植物会增加光能利用的效率，然后利用更少的光合色素来捕获光合光子。

改变光合机构不仅可以降低水分蒸散，还可以减少光量子和氧气对PSⅡ体系的伤害和氧化作用，从而提高植物的光合作用效率。

另外，植物在水分胁迫下，也会通过调节光合作用的信号传递网络来适应环境。

研究表明，Stomatal closure是一种反应水分缺乏的植物生理现象，这种现象是由气孔收缩引起的，从而减少了蒸散作用。

同时，植物还可以通过调节激素水平来适应水分胁迫。

植物的激素水平会因环境因素发生变化，特别是在水分胁迫情况下，植物会增加ABA激素的含量，ABA在植物中起到调控干旱胁迫反应的重要作用。

总之，水分胁迫下作物光合作用的生理机制研究是一个复杂的过程，需要综合考虑光合作用过程中的各种因素和机构，并结合植物的易适应性和反应途径研究其生理机制和调节机制。