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2024年06月19日
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第A2版: 要闻
烈日下植物是如何抗旱的?
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  面对夏季的高温,人们可以通过空调、冰镇西瓜等方式降暑,那么在太阳下暴晒的植物又用什么方式来应对炎热酷暑呢?下面让我们一起来了解一下。

改变形态结构
  与人类不同,植物可谓是一个“百变魔术师”,当酷热干旱来临时,植物通常会改变叶片、根系、气孔的状态等方式来适应缺水。
  叶片表皮外角质层中的蜡质成分会在干旱的诱导下增加,像一层紧密的保护膜以减少水分的丢失。耐旱植物叶片中的透明蜡质层还能反射大量的太阳光,降温的同时也减少了水分的蒸发。
  除此之外,叶片中的气孔变化也是抗旱的重要途径,当高温来临时,植物会减少气孔的开度。而当温度降低到适宜时,气孔开度增大,提高了植物体内水分的利用效率。
  当然,植物抗旱可不止地面上的叶片,还有地下的根。
  农谚云“旱长根,水长苗”。干旱时,根系会首先利用资源,促进根系生长使其探入土地更深处,吸收水分和无机养分,保证植物的生长,人们常用根冠比来评价植物的抗旱性。

生理调节抗旱机制
  植物除了通过形态结构的改变来抗旱外,还有一套比人类更高明的生理调节抗旱机制。比如渗透调节,简言之就是提高植物细胞渗透压,维持植物自身细胞不失水。
  当初遇干旱时,植物自身一些渗透压调节物含量就会增加,常见的如脯氨酸、一些可溶性的糖类以及部分无机离子,这些物质在调节渗透压的同时也保护了生物膜的成分,维持了植物在低水势的环境下能够正常生长。
  随着近年来的不断深入研究,研究人员还发现了一些干旱诱导蛋白,其中就包括LEA蛋白,这类蛋白产生于胚胎发生后期,具有脱水保护剂的作用,能够与细胞内其他蛋白相互作用稳定细胞的结构,另外还能够与遗传物质配合调控一些基因的表达,这些都进一步提高了植物的抗旱能力。

清除自由基机制
  除了以上这些调节方式之外,植物与人类一样,都具有相似的清除自由基的机制。自由基会给细胞结构及遗传物质等造成不可逆转的伤害。
  在正常情况下,细胞内自由基的产生和清除处于动态平衡中。高温干旱使得植物产生大量自由基,打破了原有的平衡,细胞膜及关键酶不断遭到破坏,最终使得植物死亡。有效地清除自由基对于植物抗旱具有极大裨益。
  当植物接收到高温干旱的信息后,相关信号就会开始秘密安排生产抗氧化酶及抗氧化物,如超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等,强大的抗氧化能力使得植物降低高温干旱带来的侵害。
  随着科技的进步,植物抗旱的妙招还在不断被发现。
  (区科协供稿)

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