综述:探究糖醇在提高植物抗非生物胁迫能力中的作用

【字体: 时间:2026年03月12日 来源:Protoplasma 2.5

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  植物面临生物与非生物胁迫,后者包括高温、干旱等,通过代谢改变影响生长。糖醇类物质(如甘露醇、山梨醇)作为渗透调节剂和抗氧化剂参与抗逆机制,稳定蛋白质结构,减少氧化损伤。本文综述糖醇的分布、合成、代谢作用及胁迫下信号分子互作,分析现存研究缺口并提出未来研究方向,以提升作物抗逆性。

  

摘要

植物在其自然环境中面临着各种生物和非生物胁迫。非生物胁迫包括高温、低温、干旱、洪水、盐度和重金属毒性等。这些胁迫通过施加多种环境和营养限制来影响植物的新陈代谢,从而导致生理过程发生改变,进而阻碍植物的正常生长和发育。由于自然适应机制的存在,植物已经发展出了多种应对策略来克服这些胁迫。植物能够感知渗透压、盐度和温度的变化以识别胁迫条件。自从发现响应胁迫的分子以来,糖醇就被发现参与了耐受机制,因为它们的积累可以改变胁迫信号,从而引发适应性反应。糖醇作为渗透调节剂,帮助植物维持渗透平衡;同时它们还能清除活性氧(ROS)分子,减少细胞损伤。有研究表明糖醇可能还具有分子伴侣的作用,有助于稳定蛋白质结构并防止其错误折叠。甘露醇、山梨醇、肌醇及其衍生物是已知在非生物胁迫耐受中起重要作用的糖醇。尽管关于糖醇在植物非生物胁迫耐受中的实证研究取得了稳步进展,但仍然缺乏对这些研究的全面比较分析,以识别其中持续存在的科研空白。为了填补这一空白,本文综述了以下内容:(a) 糖醇的分布和生物合成机制;(b) 糖醇在植物新陈代谢中的作用;(c) 不同糖醇在植物非生物胁迫耐受中的具体作用;(d) 非生物胁迫下糖醇与信号分子的相互作用。此外,本文还指出了潜在的科研方向,并探讨了提高重要作物植物耐受性的未来研究前景。

植物在其自然环境中面临着各种生物和非生物胁迫。非生物胁迫包括高温、低温、干旱、洪水、盐度和重金属毒性等。这些胁迫通过施加多种环境和营养限制来影响植物的新陈代谢,从而导致生理过程发生改变,进而阻碍植物的正常生长和发育。由于自然适应机制的存在,植物已经发展出了多种应对策略来克服这些胁迫。植物能够感知渗透压、盐度和温度的变化以识别胁迫条件。自从发现响应胁迫的分子以来,糖醇就被发现参与了耐受机制,因为它们的积累可以改变胁迫信号,从而引发适应性反应。糖醇作为渗透调节剂,帮助植物维持渗透平衡;同时它们还能清除活性氧(ROS)分子,减少细胞损伤。有研究表明糖醇可能还具有分子伴侣的作用,有助于稳定蛋白质结构并防止其错误折叠。甘露醇、山梨醇、肌醇及其衍生物是已知在非生物胁迫耐受中起重要作用的糖醇。尽管关于糖醇在植物非生物胁迫耐受中的实证研究取得了稳步进展,但仍然缺乏对这些研究的全面比较分析,以识别其中持续存在的科研空白。为了填补这一空白,本文综述了以下内容:(a) 糖醇的分布和生物合成机制;(b) 糖醇在植物新陈代谢中的作用;(c) 不同糖醇在植物非生物胁迫耐受中的具体作用;(d) 非生物胁迫下糖醇与信号分子的相互作用。此外,本文还指出了潜在的科研方向,并探讨了提高重要作物植物耐受性的未来研究前景。

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