学文网摘 要：逆境会伤害植物，严重时导致死亡。逆境会使膜系统破坏，细胞脱水，一切位于膜上的酶活性紊乱，各种代谢无序进行，透性加大。如何提高植物的抗逆性依然是农业技术工作者的重要任务。
关键词：植物抗逆性；原因；分类；水
一、植物抗逆性的含义
植物的抗逆性是指植物具有的抵抗不利环境的某些性状；如抗寒，抗旱，抗盐，抗病虫害等。自然界一种植物出现的优良抗逆性状，在自然界条件下很难转移到其他种类的植物体内，主要是因为不同种植物间存在着生殖隔离。
Levitt把植物抗逆性还简单地表达为：可见抗逆性决定于两个方面，即外界环境对植物施加的胁迫和植物对环境胁迫所作出的反应即胁变。同等环境胁迫作用下，胁变越小，抗逆性越大。胁变程度又决定于植物潜在的可塑能力或遗传潜力。胁变可发生在不同水平上，如整体、器官、组织、细胞和分子水平上。
另外，植物抗逆性的大小与植物年龄和发育阶段也有一定的关系。例如番茄和棉花，在幼年阶段抗盐性小，在孕蕾阶段抗盐性较高，到开花期则降低。水稻随着它的发育而丧失其对盐的敏感性，在孕穗期以后，它的抗逆力开始增大。一般情况下，植物在生长盛期抗逆性比较小，进入休眠以后，则抗逆性增大；营养生长期抗逆性较强，开花期抗逆性较弱。
二、抗逆性的形成原因
自然界抗逆性基因来源于基因突变。植物受到胁迫后，一些被伤害致死，另一些的生理活动虽然受到不同程度的影响，但它们可以存活下来。如果长期生活在这种胁迫环境中，通过自然选择，有利性状被保留下来，并不断加强，不利性状不断被淘汰。这样，在植物长期的进化和适应过程中不同环境条件下生长的植物就会形成对某些环境因子的适应能力，即能采取不同的方式去抵抗各种胁迫因子。植物对各种胁迫（或称逆境）因子的抗御能力，称为抗逆性（stress resistance），简称抗性。
三、抗逆性的分类
植物的抗逆性主要包括两个方面：
1、避逆性（stress avoidance）。避逆性指在环境胁迫和它们所要作用的活体之间在时间或空间上设置某种障碍从而完全或部分避开不良环境胁迫的作用；例如夏季生长的植物不会遇到结冰的天气，沙漠中的植物只在雨季生长等。耐逆性指活体承受了全部或部分不良环境胁迫的作用，但没有或只引起相对较小的伤害。
2、耐逆性（stress tolerance）。耐逆性又包含：避胁变性（strain avoidance）和耐胁变性（strain tolerance），前者是减少单位胁迫所造成的胁变，分散胁迫的作用，如蛋白质合成加强，蛋白质分子间的键结合力加强和保护性物质增多等，使植物对逆境下的敏感性减弱；后者是忍受和恢复胁变的能力和途径，它又可分为胁变可逆性（strain reversibility）和胁变修复（strain repair）。胁变可逆性指逆境作用于植物体后植物产生一系列的生理变化，当环境胁迫解除后各种生理功能迅速恢复正常。胁变修复性指植物在逆境下通过自身代谢过程迅速修复被破坏的结构和功能。
概括起来，植物有4种抗逆形式：避逆性，避胁变性，胁变可逆性和胁变修复。值得注意的是一种植物可能有多种抗逆方式，并由于植物处于不同的生长发育阶段，不同的生理状态，不良环境胁迫作用的不同强弱或几个环境因子的共同作用，植物的抗逆性方式是可变的，而且相互间的界限也不清楚。
四、自由水与结合水的比值与抗逆性的关系
自由水作为生物体内含量最多的物质，为生物体内的各个细胞提供液体环境，而且作为溶剂，各项生化反应均在水中进行，因此自由水对于新陈代谢是十分重要的。而结合水则是生物体的组成部分了，不具有自由水对于代谢的作用。所以说自由水与结合水的比值越大，生物体的新陈代谢越旺盛。新陈代谢越旺盛的话，势必就要消耗更多的有机物。就像狗熊，如果冬天冬眠的话就可以节省有机物的消耗，从而度过寒冬。要是还像夏天那样生龙活虎舞舞扎扎早晚冻死......所以说减慢新陈代谢有利于提高抗性。这就是为什么自由水与结合水比值越低抗性越高的原因了。
生物膜是细胞的基本结构，各细胞器都是由生物膜构建而成的膜系统，按照生物膜的流动镶嵌学说，膜的双分子层脂质的物理状态与温度有关，温度高时为液晶相，温度低时为凝胶相。实验表明，正常状态下，膜质呈液晶相。当温度降到一定程度时，冷敏感的植物的膜的形态发生了变化，从液晶相变为凝胶相，膜出现裂缝，所以透性增大，而后受害的组织离子外渗，破坏了原来的离子平衡。由于膜相改变，膜上的酶系统活性降低，有机物分解占优势。在逆境条件下，细胞内的自由基的产生和清除平衡遭到破坏，造成自由基的累积，从而破坏了膜的选择透性。正常情况下，细胞内的自由基的产生和清除处于平衡状态，自由基的水平很低，不会伤害植物。当植物收到胁迫时，这个平衡就会被打破。我们都知道没有氧，就没有植物生命。好氧植物是离不开氧的，一旦氧被氧化，形成对植物有害的活性氧，这种植物的需氧性和氧对植物的潜在危害性，是植物界普遍存在的重大矛盾问题。
逆境会使光合速率下降，通话物形成减少，由于组织缺水引起气孔关闭，叶绿体受伤，叶绿素的含量以及叶绿素a/b的值也会变化。有关光合作用的酶失活或变性。逆境下呼吸速率也发生变化，它的变化类型由逆境的种类而异。冰冻，高温，盐渍和淹水胁迫时，呼吸逐渐下降；零上低温和干旱胁迫时，呼吸速率先上升后下降：呼吸作用对于干旱的敏感程度小于光合作用，轻度干旱使植物的叶，茎以及整株植物的呼吸速率增高，而后随干旱程度的增大呼吸速率逐渐下降，根系呼吸对干旱的敏感性大于地面部分。水分胁迫的玉米根系在NaCl和甘油平衡后，其耗氧量明显降低；感染病菌时，呼吸速率显著升高。当植物处于缺水的环境中时，植物会因为吸水不足或者因不能弥补蒸腾失水时常发生组织脱水，这时植物可以通过植物本身的气孔调节蒸腾作用，从而减小或者避免干旱的损害，减少其空的蒸腾作用也是抗旱的一个有效的方法。不同的玉米杂交种在水分胁迫时，气孔阻力明显增大，以此减少植物体内水分的散失，不同品种之间其气孔阻力增加幅度不同，抗旱性强的增加幅度较大，而抗旱性差的增加的幅度较小。大家都知道，我国北方晚秋以及早春时，寒潮入侵，气温骤然下降，造成果木和冬季作物严重的冻害，冻害在我国是普遍存在的，我国每年受低温冻害面积可达到200多万平方千米，多农业的影响很大。而我们东北地区尤为严重。在冬季来临之前，随着气温的降低，植物的体内会发生一系列的适应低温的生理生化变化，抗寒的能力逐渐加强，这种抗寒能力的提高的过程，称为抗寒锻炼。尽管植物的抗寒性强弱是植物长期对不良环境的适应结果，是植物的本性。但是，即使是抗寒性很强的植物，在未进行过抗寒锻炼之前，对寒冷的抵抗能力还是很弱。所以我们要注意植物的抗寒锻炼，以便用来增加植物的抗寒性。是植物可以在寒冷的环境中更好的生长和生存。
在寒冷的环境中，植物的的含水量会下降，随着温度的下降，植物的吸水量会减少，植物本身的含水量也会逐渐下降。随这抗寒锻炼的推进，细胞内的亲水性的胶体加强，使束缚水的含量相对提高，而使自由水的含量相对减少。由于束缚水不易结冰和蒸腾，所以，使得含水量减少和束缚水含量相对增多，有利于植物的抗寒性的增强。在寒冷的环境中，植物的呼吸随着温度的下降而逐渐减弱，其中抗寒性弱的植物或者品种减弱的很快，而抗寒性强的则减弱的比较慢，比较平稳。细胞的呼吸微弱，消耗糖分少，有利于糖分的积累；细胞呼吸微弱，代谢活动低，有利于对不良环境的抵抗。多年生树木的叶子，随着秋季日照变短，气温降低，逐渐形成较多的脱落酸，并且运送到生长点，抑制茎的伸长，并且形成休眠芽，叶子脱落。植物进入休眠阶段，以用来提高植物的抗寒能力。经大量的实验证明，脱落酸水平和抗寒性呈正相关。冬季来临之前，树木呼吸减弱，脱落酸含量增多，顶端分生组织的有丝***活动减少，生长速度变慢，节间缩短。在电子显微镜下观察得知，在活跃的生长期，细胞核膜都具有相当大的孔或者口；当进入寒冬季节，核膜开口逐渐关闭，因此认为这种核膜开口动态，可能是细胞***和生长的活动的一个控制和调节因素。核膜开口不关闭，核与质之间继续交流物质，植物就继续生长米秋林在他60年工作的总结也认为，控制植物生长，也可以提高抗寒性。温度下降时，淀粉水解成可溶性比较旺盛，所以在冬天你植物体内淀粉含量减少，可溶性糖（主要是葡萄糖和蔗糖）的含量增多，含糖量与温度呈负相关。可溶性糖的增多对于植物的抗寒性有良好的效果：提高细胞液的浓度，使冰点降低，又可缓冲细胞质过度脱水，保护细胞质胶体不致遇冷凝固。因此，可溶性糖是植物抗寒性的主要保护物质。抗寒性强的植物，在低温时其可溶性糖的含量比抗寒性弱的高。而且除了可溶性糖之外，脂质也是植物抗寒性的保护物质之一。
五、提高植物抗逆性的方法
1.施K肥：钾是对植物健康影响最大的元素，因为钾参与了植物生长发育中几乎所有的生物物理和生物化学过程，钾营养元素供应充足通常可使植物在协迫条件下具有较强的抵抗力，钾在增强植物抗寒、抗旱、抗盐碱、抗病虫害能力方面都起着重要的作用。
2.基因工程，导入抗逆性基因。
3.筛选育种。
六、结束语
逆境的种类是多种多样的，但是他们都能引起生物膜破坏，细胞脱水，以及各种代谢无序进行。然而植物细胞经过序列变化，有抵抗逆境的伤害的本领，例如形成胁迫蛋白（热激蛋白，抗冻蛋白），提高保护酶系统的（SOD，CAT，POD）活性，形成渗透物质（脯氨酸，甜菜碱）和增加脱落酸水平。随着科学的发展与进步，我们会找到更多的抵抗逆境的方法，提高植物的抗逆性。