会计学水资源短缺、干旱是一个长期存在的世界性难题，全球干旱、半干旱地区占陆地面积的35％，遍及世界60多个国家和地区。作为世界三大粮食产出国的中国、印度和美国，粮食产量占世界的50％左右，近几年来出现了严重的水资源危机，从而导致粮食严重减产。干旱是我国粮食生产的首要灾害，在水资源危机日益严重的今天和未来，开展作物抗旱节水理论与技术研究，具有重大的现实和战略意义。正如“绿色革命”的功臣、诺贝尔和平奖获得者Borlaug(2000)所说：“我们如何在有限的水资源下，生产更多的食物来满足日益快速增长的人口需要，不可置疑的结论是：人类在21世纪要开展蓝色革命——让每一滴水生产出更多的粮食。”第一节干旱胁迫下植物的生理变化及适应途径2、呼吸速率变化：先升后降4、蛋白质代谢变化6、激素变化7、膜脂过氧化加剧1、叶片大小与厚度2、比叶重3、气孔4、角质层与机械组织5、超微结构1、根系生长、分布与抗旱性2、根系形态结构与抗旱性3、根系伤流与抗旱性第三节植物在水分胁迫下的渗透调节一、渗透调节的方式和原初机理2、原初机理（Zimmermann机电模型）二、渗透调节物质的种类和作用1、无机离子2、脯氨酸proline(1)pro合成的途径(2)Pro积累原因现在已知，在低温、干旱、高温、盐渍、营养不良、微生物感染、大气污染等逆境下，均可引起pro积累，尤其以干旱胁迫下pro积累最为明显，从0.2～0.7mg/gDW上升到40～50mg/gDW,增加了70～200倍。此外，K＋、ABA可使干旱诱导的pro增加更多更快。①特点：●分子量小：115●溶解度高：162.3g/100gH2O●是一种偶极含氮化合物，生理pH下不带静电荷●对植物无害，600mol.L-1对酶无抑制作用●主要在细胞质中积累（胞质型渗调物质）②作用●保持细胞与环境的渗透平衡，防止水分散失●稳定蛋白质结构（对蛋白质具有稳定其结构的作用）●与细胞内的一些化合物形成聚合物，类似亲水胶体，具有保水作用●作为无毒氮源3、甜菜碱(betaine)（1）积累特点（2）生物合成(3)特点与作用3、可溶性糖和多元醇三、渗透调节的生理功能3、维持气孔开度和光合作用四、渗透调节与抗旱育种五、渗透调节基因工程和渗调蛋白研究现已搞清的身条基因有：kdp：在渗透胁迫下，诱导K+吸收和运输，促使K+在细胞内积累。基因表达受渗透势控制。proU：促进甜菜碱和脯氨酸在细胞内积累，基因表达受渗透势控制。控制pro合成酶系统的基因：proB:Glu激酶proA：谷氨酰磷酸还原酶proC：吡咯啉－5－羧酸还原酶bet:编码betaine合成酶系。2、渗调蛋白（Osmotin）六、影响渗透调节的因素3、光强通过影响细胞中溶质含量而影响OA，遮光导致OA减弱。4、CO2浓度同上。5、T：适当低温似乎更有利于溶质积累，利于OA提高。七、植物渗透调节能力的测定方法当细胞发生主动积累时，对应于V值的渗透势比按（1）式计算出的渗透势更低，因此，对应于V时的植物渗透能力（O.A.）应按下式计算O.A.=ψS(测定值)－ψS（计算值）=ψS(测定值)－ψS100×Vo/V………………………(2)Ludlow利用此原理，研究植物渗调获得良好结果。把对照（正常供水）和干旱处理叶片进行充分水分饱和，使其RWC接近或达到100%，同时测定二者的饱和渗透势，按下式计算：OA=ψS100－ψS.对照100……………………….(3)干旱处理叶的饱和渗透势对照叶的饱和渗透势该法的优点：叶片饱和ψS不需与其它水分参数比较，可直接判断植物的O.A.。2、LnRWC-LnψS作图法3、水势—压力势作图斜率法4、有效渗透法作物抗旱性是一个综合性状，与根系及地上部分的形态、解剖、生理和生化特性有关,从上节所讲内容可知，渗透调节作用与抗旱性关系十分密切。已有许多研究证实了这种关系。但是，据在大豆等作物上的研究结果，表明其抗旱性除在一定程度上受渗透调节的制约外，还与其细胞壁弹性特点有着更为密切的关系，是除渗透调节之外，作物对干旱适应的另一种重要方式。本节拟根据前人研究结果，将细胞壁弹性与塑性特点及其与抗旱性的关系作一简要介绍。一、水分胁迫与细胞延伸生长的关系(一)细胞延伸生长的动力（二）细胞持续生长的条件实际上，细胞壁在膨压作用下的伸展既有弹性延伸又有塑性延伸，是两种延伸的混合形式。除去外力后，壁可以回缩，但达不到原来的位置。人们也称这种延伸为粘弹性延伸。植物细胞壁在长时间膨压的作用下，也可经过一定的生化修饰，将原来的弹性延伸逐渐固定化为塑性延伸。所谓“生化修饰”主要是指细胞壁上能够水解糖苷键的一些酶类，能够解除纤维素分子间的交联键(1，3－糖苷键)，使壁松弛，在膨压作用下扩张，并且形