武汉植物园在马齿苋应答干旱及高温胁迫的研究中取得新进展

随着全球气候变化，降水的空间异质性越来越显著。尤其在干旱和半干旱区域，植物常有“久旱逢甘露”的遭遇。目前在植物应答干旱胁迫的研究较多。植物如何应答干旱后复水，其相应机制仍然未知。同时大部分农作物对干旱、高温比较敏感，这些胁迫因子不可避免地造成作物减产。关于植物响应环境变化的研究大多数只涉及到单一胁迫，而自然条件下植物面对的往往是多种胁迫条件，比如干旱和高温经常同时发生。植物在应答单一胁迫与多种胁迫的机制上存在着一定的差异。因此，比较研究多重胁迫和单一胁迫对植物的影响，可以更加深入地了解植物对自然环境的适应机理。

马齿苋作为一种药食两用植物，富含多种维生素和脂肪酸。对包括干旱和高温在内的多种胁迫具有较强的抗性。植物水分胁迫生物学学科组2013级博士研究生金蕊在产祝龙研究员的指导下，探究了马齿苋逐步响应干旱和复水的生理特征。研究结果表明，10天左右的干旱处理明显提高了马齿苋体内活性及脯胺酸的含量，叶绿素含量下降，电导率上升。而复水后3小时之内，多种生理指标迅速恢复，1-3 天后即恢复到对照水平。该研究不仅解析了马齿苋对复水的响应，同时也为马齿苋逆境条件下的适时采收提供了生理水平上的依据。文章发表在Scientia Horticulturae上(doi:10.1016/j.scienta.2015.08.023)。

另外，从生理水平和代谢水平探究了马齿苋对干旱、高温和干旱高温双重胁迫的应答。相对于单一胁迫，双重胁迫对马齿苋造成了更严重的伤害。马齿苋采用不同的生理及代谢策略应答胁迫，包括提高抗氧化物、渗透调节物质及初生代谢物含量，减少叶片的失水量和细胞损伤。

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干旱高温双重胁迫影响马齿苋碳水化合物的代谢

马齿苋对干旱和复水处理的响应