信息传递过程中发挥作用。 (三)电信号 植物体内的电信号( electrical signal)是指植物体内能够传递信息的电位波动。娄成后等人 经过长期的研究后认为,高等植物体内的信息传递可靠电化学波来实现,植物体内电波的传 递可以靠细胞间的局部电流和伤素的释放相互交替来完成,维管束系统是电波传递的主要途 、生物膜与植物抗逆性 (一)膜结构的变化 植物抗逆性与生物膜结构的关系早就引起人们的注意,1912年马克西莫夫就提出原生质膜 是结冰伤害的主要部位。 Lyons根据生物膜理论和植物抗冷性方面的硏究报告,首先提出了 植物冷害的“膜伤害”假说。他指出,生物膜由于其结构特点会随温度的降低而产生物相变 化。植物正常生理状态时,需要液晶态的膜状态。当温度降到一定程度时,某些植物的膜脂 由液晶态变为凝胶态,膜结合酶活力降低和膜透性増大。这些变化又引起胞内离子渗漏,失 去平衡,膜结合酶和游离酶活力失调,进而使细胞代谢失调。膜系统在不同脱水情况下产生 不同形式的胁变,缓慢脱水时细胞塌陷使细胞表面延伸,严重脱水时,双层膜脂转变成六角 形结构。上述两种脱水条件都会使膜蛋白从膜系统中游离下来,导致蛋白质变性聚合和离子 泵破坏。 (二)膜脂组分的变化 高等植物膜脂中含有磷脂酰胆碱(PC),磷脂酰乙醇胺(PE),磷脂酰甘油(PG),磷酸肌 醇(PⅠ),磷脂酸(PA)等磷脂和单半乳糖二甘油酯(MGDG),双半乳糖二甘油酯(DGDG), 硫脂(SL)等糖脂。 Kuiper在苜蓿上进行了膜脂组分与抗冷性关系的硏究,结果表明抗冷 性强的品种叶片中MGDG、DGDG、PC和PE的含量在任何温度下(15~30℃范围内)均比 不抗冷品种的含量高。在低温胁迫条件下,这两个品种叶片膜脂脂肪酸配比也有明显差别, 抗冷品种的DGDG中饱和脂肪酸含量少,不饱和脂肪酸含量多,尤其亚麻酸含量较高;而 在不抗冷品种中,亚麻酸等不饱和脂肪酸的含量较低 现在一般认为,膜脂种类以及膜脂中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例都与植物抗冷性、抗 冻性、抗旱性、抗盐性等密切相关。根据脂肪酸的物理化学性质分析,不同碳链长度及不同 饱和键数的脂肪酸的固化温度不同。从碳链长度来说,碳链越长固化温度越高;相同碳链长 度时,不饱和键数多,固化温度越低。由于正常活细胞的膜结构需要膜脂有一定的流动性, 因此,在细胞膜脂中含有较多碳链短的、不饱和键多的脂肪酸时,对于提高植物的抗逆性有 重要意义。如适当的逆境锻炼可以使细胞膜组分中脂肪酸的不饱和度增加,从而使植物抗逆 性增强。 (三)膜蛋白的变化 逆境胁迫不仅影响膜脂组分的变化,同时也影响膜蛋白组分及活性的变化,进而影响植物的 抗逆性。以低温胁迫与膜蛋白组分或活性变化之间的关系为例,有人曾提出以膜蛋白为核心 的膜的冷伤害假说。例如甘薯块茎随着在低温(0℃)下贮藏天数的增加,线粒体膜上的膜 蛋白对磷脂结合力降低,使PC和LPC(脱酰磷脂酰胆碱)从膜上游离下来,进而导致线粒 体膜破坏、组织坏死。最近有人提出,植物的抗逆性不仅与膜上的原有蛋白有关,而且与新 产生的膜蛋白有关,即逆境胁迫可能会造成新的膜蛋白合成或是抑制原有蛋白的合成 (四)膜脂过氧化作用 膜脂过氧化作用是自由基(如O2,·OH)对类脂中的不饱和脂肪酸的氧化作用过程,结果 产生对细胞有毒性的脂质过氧化物。膜脂过氧化过程中的中间产物——自由基能够引发蛋白 质分子脱去H+而生成蛋白质自由基(P),蛋白质自由基与另一蛋白质分子发生加成反应, 生成二聚蛋白质自由基(PP),依次对蛋白质分子不断地加成而生成蛋白质分子聚合物信息传递过程中发挥作用。 （三）电信号 植物体内的电信号（electrical signal）是指植物体内能够传递信息的电位波动。娄成后等人 经过长期的研究后认为，高等植物体内的信息传递可靠电化学波来实现，植物体内电波的传 递可以靠细胞间的局部电流和伤素的释放相互交替来完成，维管束系统是电波传递的主要途 径。 二、生物膜与植物抗逆性 （一）膜结构的变化 植物抗逆性与生物膜结构的关系早就引起人们的注意，1912 年马克西莫夫就提出原生质膜 是结冰伤害的主要部位。Lyons 根据生物膜理论和植物抗冷性方面的研究报告，首先提出了 植物冷害的“膜伤害”假说。他指出，生物膜由于其结构特点会随温度的降低而产生物相变 化。植物正常生理状态时，需要液晶态的膜状态。当温度降到一定程度时，某些植物的膜脂 由液晶态变为凝胶态，膜结合酶活力降低和膜透性增大。这些变化又引起胞内离子渗漏，失 去平衡，膜结合酶和游离酶活力失调，进而使细胞代谢失调。膜系统在不同脱水情况下产生 不同形式的胁变，缓慢脱水时细胞塌陷使细胞表面延伸，严重脱水时，双层膜脂转变成六角 形结构。上述两种脱水条件都会使膜蛋白从膜系统中游离下来，导致蛋白质变性聚合和离子 泵破坏。 （二）膜脂组分的变化 高等植物膜脂中含有磷脂酰胆碱（PC），磷脂酰乙醇胺（PE），磷脂酰甘油（PG），磷酸肌 醇（PI），磷脂酸（PA）等磷脂和单半乳糖二甘油酯（MGDG），双半乳糖二甘油酯（DGDG）， 硫脂（SL）等糖脂。Kuiper 在苜蓿上进行了膜脂组分与抗冷性关系的研究，结果表明抗冷 性强的品种叶片中 MGDG、DGDG、PC 和 PE 的含量在任何温度下（15~30℃范围内）均比 不抗冷品种的含量高。在低温胁迫条件下，这两个品种叶片膜脂脂肪酸配比也有明显差别， 抗冷品种的 DGDG 中饱和脂肪酸含量少，不饱和脂肪酸含量多，尤其亚麻酸含量较高；而 在不抗冷品种中，亚麻酸等不饱和脂肪酸的含量较低。 现在一般认为，膜脂种类以及膜脂中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例都与植物抗冷性、抗 冻性、抗旱性、抗盐性等密切相关。根据脂肪酸的物理化学性质分析，不同碳链长度及不同 饱和键数的脂肪酸的固化温度不同。从碳链长度来说，碳链越长固化温度越高；相同碳链长 度时，不饱和键数多，固化温度越低。由于正常活细胞的膜结构需要膜脂有一定的流动性， 因此，在细胞膜脂中含有较多碳链短的、不饱和键多的脂肪酸时，对于提高植物的抗逆性有 重要意义。如适当的逆境锻炼可以使细胞膜组分中脂肪酸的不饱和度增加，从而使植物抗逆 性增强。 （三）膜蛋白的变化 逆境胁迫不仅影响膜脂组分的变化，同时也影响膜蛋白组分及活性的变化，进而影响植物的 抗逆性。以低温胁迫与膜蛋白组分或活性变化之间的关系为例，有人曾提出以膜蛋白为核心 的膜的冷伤害假说。例如甘薯块茎随着在低温（0℃）下贮藏天数的增加，线粒体膜上的膜 蛋白对磷脂结合力降低，使 PC 和 LPC（脱酰磷脂酰胆碱）从膜上游离下来，进而导致线粒 体膜破坏、组织坏死。最近有人提出，植物的抗逆性不仅与膜上的原有蛋白有关，而且与新 产生的膜蛋白有关，即逆境胁迫可能会造成新的膜蛋白合成或是抑制原有蛋白的合成。 （四）膜脂过氧化作用 膜脂过氧化作用是自由基（如O2 —，·OH）对类脂中的不饱和脂肪酸的氧化作用过程，结果 产生对细胞有毒性的脂质过氧化物。膜脂过氧化过程中的中间产物——自由基能够引发蛋白 质分子脱去H+而生成蛋白质自由基（P·），蛋白质自由基与另一蛋白质分子发生加成反应， 生成二聚蛋白质自由基（PP·），依次对蛋白质分子不断地加成而生成蛋白质分子聚合物