基于酸性胁迫与植物响应的浅析
摘要：作为固着植物，不能移动去躲避伤害，因此植物必须应对非生物胁迫，如土壤酸化或盐化、冷热极端温度和干旱等。酸性胁迫的主要来源之一就是酸雨。酸雨成为目前中国面临的极其严峻的环境污染问题之一。作为一种全球环境变化的严重后果，酸雨也在消耗由钙离子组成的土壤和植物，越来越多地引起的森林和作物问题。了解酸性胁迫和植物响应将有助于我们提高作物耐胁迫能力，以实现世界人口日益增长的农业可持续性和粮食安全性。
关键词：非生物胁迫； 酸性胁迫； 植物响应；感受器
一、文献综述
植物在不断变化的环境中生长，并且依赖于外界环境，但外界环境并不都是对植物的生长、发育有利的，也有不少对植物不利的或有压力的环境。这些不利或是有压力的环境包括了生物胁迫和非生物胁迫。生物胁迫包括如病原体的感染和食草动物的攻击，非生物胁迫包括干旱、盐、温度胁迫，是影响植物自然地理分布的主要环境因素，限制了农业的产量，树木的生长等。这些非生物胁迫的不利影响因气候变化而加剧，引起极端天气的频率增加[1]。酸性胁迫就是非生物胁迫中的一个，酸雨的降落使得土壤酸化，导致植物产生变化甚至是枯萎。因此要提高植物自身的抗性以及增加农业的生产力，需要了解研究酸性胁迫是什么、植物如何感知酸性胁迫以及植物对于这些胁迫的响应。
（一）酸性胁迫
非生物胁迫主要包括外界一些不利环境而影响植物自身的生长、发育。酸性胁迫的产生主要来源于酸雨，酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨是当今世界面临的重大环境污染因素之一[2]，能使人类赖以生存的生态环境发生重大改变，使土壤酸化，盐基离子流失，导致作物根系发育严重受阻，活力显著下降并影响其对营养物质的吸收与利用，从而直接或间接地对作物的生长及产量产生不良影响[3]。随着工业社会的发展，化石燃料的燃烧使得酸雨的现象特别严重，我国也成为了在北美和亚洲之后的第3大酸雨区。酸雨对土壤、植物、建筑的影响非常大，能够对各种生态系统造成危害，特别是森林系统，目前认为酸雨对森林生态系统影响主要有以下几点:土壤盐基淋失、森林病虫害、铝的活性增加、过量氮沉降间接作用及酸雨对植物的直接危害等。由于酸雨的导致农业减产，植物死亡，建筑毁坏等越来越严重。
从国内外研究现状来看，首先酸雨能够危害植被。通过实验发现，当降水pH值小于3.0时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害就越严重。其次酸雨会导致细胞内钙失衡。酸雨会加剧细胞质膜内Ca2 向外流失，细胞膜结构受到破坏，无法维持其结构及功能的稳定性[4]。酸雨的淋溶作用导致叶片中的Ca和 Mg等离子被置换出来，使植物叶片的 Ca大量损失，导致与 Ca有关的参与光合作用的过程受阻。在植物细胞内，游离 Ca2 以周期性振荡的浓度变化形式起到第二信使的功能。我们的研究表明，当培养基质中 Ca 含量下降时，植物叶片中细胞胞外 Ca 和胞内 Ca 振荡均明显减弱，从而影响植物 Ca 信号转导[5]。
（二）胁迫信号感应和感受器
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