Влага стресс - Moisture stress

Влага стресс происходит, когда уровень воды в клетках растений снижается до уровня ниже нормы. Это может произойти из-за нехватки воды в корневой зоне растения, более высоких показателей испарение чем скорость поглощения влаги корнями, например, из-за неспособности поглощать воду из-за высокого соль содержание в почве воды или потеря корней из-за пересадки. Влажный стресс в большей степени связан с водный потенциал чем это содержание воды.[1][2][3]

Стресс от влаги также влияет на устьичный отверстия растения, в основном вызывающие закрытие устьиц для уменьшения количества углекислого газа ассимиляция.[4] Закрытие устьиц также снижает скорость транспирации, что ограничивает потерю воды и помогает предотвратить увядание последствия влагостойкости.[5] Это закрытие может быть вызвано тем, что корни чувствуют сухую почву и в ответ вырабатывают гормон ABA, который при перемещении вверх по ксилеме в листья снижает устьичная проводимость и растяжимость стенок растущих клеток. Это снижает скорость транспирации, фотосинтеза и разрастания листьев. АБК также увеличивает разрыхление растущих клеточных стенок корней и, в свою очередь, увеличивает рост корней, чтобы найти воду в почве.[6]

Фенотипический ответ растений на длительный водный стресс был измерен на кукурузе и показал, что растения реагируют на водный стресс как усилением роста корней, так и в поперечном и вертикальном направлении. Во всех засушливых условиях кукуруза показывала снижение высоты растений и урожайность из-за снижения доступности воды.[7]

Считается, что гены, индуцируемые в условиях водного стресса, действуют не только для защиты клеток от дефицита воды за счет продукции важных метаболических белков, но также и для регуляции генов, передающих сигнал в ответ на водный стресс. Было описано четыре пути, которые показывают генетическую реакцию растений на стресс от влаги; два из них зависят от ABA, а два - от ABA. Все они влияют на экспрессию генов, повышающих устойчивость растений к водному стрессу.[8]

Воздействие стресса влаги на фотосинтез может зависеть как от скорости и степени восстановления фотосинтеза, так и от степени и скорости снижения фотосинтеза при истощении запасов воды. Растения, которые подвергаются легкому стрессу, могут восстановиться через 1-2 дня, однако растения, подвергшиеся серьезному водному стрессу, восстанавливают только 40-60% своих максимальных показателей фотосинтеза на следующий день после повторного полива и могут никогда не достичь максимальных показателей фотосинтеза. Восстановление после стресса, вызванного влажностью, начинается с увеличения содержания воды в листьях, что приводит к повторному открытию устьиц, а затем к синтезу фотосинтетических белков.[9][10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Waring, R.H .; Клири, Б. Д. (1967). "Стресс от влажности растений: оценка с помощью бомбы давления". Наука. 155 (3767): 1248–54. Дои:10.1126 / science.155.3767.1248. PMID  17847540. S2CID  2516520.
  2. ^ Чаппелка, Артур Х .; Фрир-Смит, Питер Х. (1995). «Предрасположенность деревьев загрязнителями воздуха к низким температурам и влажности». Загрязнение окружающей среды. 87 (1): 105–117. Дои:10.1016 / S0269-7491 (99) 80013-X. PMID  15091613.
  3. ^ Lee, J. A .; Стюарт, Г. Р. (1 января 1971 г.). «Иссушение мхов. I. Внутривидовые различия во влиянии стресса влаги на фотосинтез». Новый Фитолог. 70 (6): 1061–1068. Дои:10.1111 / j.1469-8137.1971.tb04588.x. JSTOR  2431023.
  4. ^ Рука, JM; Янг, E; Васконселос, AC (1982). «Водный потенциал листьев, устойчивость устьиц и фотосинтетический ответ на водный стресс у проростков персика». Физиология растений. 69 (5): 1051–4. Дои:10.1104 / стр.69.5.1051. ЧВК  426357. PMID  16662343.
  5. ^ Фриман, Скотт (2014). Биологическая наука: пятое издание. США: Pearson Education, Inc. стр. 765. ISBN  978-0-321-74367-1.
  6. ^ Ламберс, Ганс; Чапин II, Ф. Стюарт; Понс, Тиджс Л. (2008). Физиологическая экология растений. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. п. 349. ISBN  978-0-387-78340-6.
  7. ^ Уивер, Дж. Э. (1926) Корневое развитие полевых культур. Макгроу Хилл, Нью-Йорк.
  8. ^ Шинозаки, К .; Ямагути-Шинозаки, К. (1997). «Экспрессия генов и передача сигналов в ответ на водный стресс». Физиология растений. 115 (2): 327–334. Дои:10.1104 / стр.115.2.327. ЧВК  158490. PMID  12223810.
  9. ^ Чавес, М. М .; Flexas, J .; Пинейро, К. (1 февраля 2009 г.). «Фотосинтез в условиях засухи и солевого стресса: механизмы регуляции от всего растения к клетке». Анналы ботаники. 103 (4): 551–560. Дои:10.1093 / aob / mcn125. ISSN  0305-7364. ЧВК  2707345. PMID  18662937.
  10. ^ Киршбаум, М. У. Ф. (1988). «Восстановление фотосинтеза от водного стресса у Eucalyptus pauciflora - процесс в два этапа». Растение, клетка и окружающая среда. 11 (8): 685–694. Дои:10.1111 / j.1365-3040.1988.tb01151.x.