蛋白质浓度与盐胁迫的关系_氨基酸与植物抗逆性关系的研究进展

摘要

     氨基酸是生物体必需的重要活性分子，作物体内氨基酸的变化涉及诸多生理调节活动，与生长、发育、 抗逆性密切相关。文章综述了作物在盐、干旱、低温、低氧、病虫害等逆境胁迫下，外源和植物内源氨基酸的作用，对土壤氨基酸及植物对氨基酸的吸收利用进行了概述。并对氨基酸与植物抗逆性关系未来的研究方向和应用前景进行了讨论和展望。

     植物所遇到的逆境可分为两类，即生物胁迫 (细菌、真菌、病毒和虫害等)和非生物胁迫(高盐、干旱、低温和低氧等)。国内每年因各类胁迫所造成的作物减产极为严重，以大豆为例，在开花期受涝２～１０ｄ，将造成减产１１．１９％ ～４２．８４％。近年来，氨基酸在提高植物抗逆性研究领域受到国内外的广泛关注，相关研究取得许多进展。传统观点认为土壤有机氮只有转化为无机氮后才能被植物吸收利用，但随着科学技术的不断发展进步，越来越多的研究证据表明，植物可以直接吸收氨基酸、可溶性蛋白、核酸等小分子有机营养物质，尤其是氨基酸。本文就氨基酸的植物吸收和氨基酸与植物抗逆性的关系进行综述，为使用氨基酸调控植物生长发育及肥料化生产提供科学依据。

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植物对土壤氨基酸的吸收利用

     土壤中的氨基酸是主要的有机氮化合物，占土壤全氮的１５％～６０％，主要来源于微生物、动植物及其代谢产物。自由态和吸附态是氨基酸在土壤中存在的两种主要形式，前者多溶于土壤溶液中，可被植物和土壤微生物直接利用，一般只有１～２ｍｇ·ｋｇ－１，但根际土壤所含氨基酸要远高于非根际土壤，后者常被土壤颗粒吸附，一般只有在脱离土壤颗粒物的吸附后才能被植物和土壤微生物利用。一般来说，土壤中谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸的含量较高，有些土壤中的赖氨酸、精 氨酸、丙氨酸及亮氨酸含量也比较高。对于不同的土壤类型及生态系统，土壤氨基酸含量及组成存在较大差异。研究发现，高山生态系统、北方极地森林生态系统和草原生态系统土壤中氨基酸含量及组成差异显著。土壤氨基酸的产生、组成和降解是一个动态变化过程，不但受植物和土壤的直接影响，还与土壤中微生物活动、相关酶的活性及温度等因素有关。土壤中自由态氨基酸的含量很低，但其半衰期仅为１．７～ ２８．７ｈ，在土壤中转化十分迅速。

     传统观点认为有机氮需要矿化成无机氮后才能被植物吸收利用