马铃薯抗旱性研究进展

李海珀

摘 要：主要分析了干旱对马铃薯的影响，并对马铃薯本身的抗旱分子机制进行了分析，希望为后期抗旱工作开展提供理论依据。

关键词：马铃薯；抗旱性；研究进展

文章编号： 1005-2690（2018）03-0118-02 中图分类号： S532 文献标志码： A

1 干旱对马铃薯生长产生的影响

植物处在干旱的状态下是很容易察觉的，比如说植物缺水的情况下会出现萎缩的情况，对其细胞以及内部组织造成一定的影响。透性以及膜结构的变化是非常明显的，而且膜结构发生变化，也会造成植株的代谢受到限制，呼吸和光合作用受到严重的影响，一些蛋白质会明显地被分解，积累了大量的脯氨酸。这种植物体中的水分分配异常也会引发植物的生长受到限制，如果情况严重，会造成植株机械性损伤，引起植株的死亡。

1.1 干旱对马铃薯生长发育造成的影响

出现干旱的情况，对于植物的生成代谢以及生长发育都会产生一定的影响，具体表现为膜透性受损、膨压降低、气孔关闭、生长激素减少等。

马铃薯是温带气候作物，在不同的生长环境中，对干旱胁迫较为敏感。其中焦志丽就对不同干旱程度对马铃薯幼苗的生长情况进行了分析，结果显示马铃薯幼苗在中度干旱和重度干旱的情况下，影响最为严重，而且随着时间的增长，茎粗、株高和单株面积会明显降低，甚至存在萎缩的情况。还有其他学者的研究也表明，当马铃薯形成块茎的时候，如果受到了干旱的胁迫，叶长和叶片的数量都会受到一定的影响，植株生长缓慢、叶片蒸腾下降都是极易出现的，会对马铃薯的产量和块茎数产生较为直接的影响。

1.2 干旱对马铃薯生理代谢产生的影响

分析作物的叶绿素含量、电导率含量，都能够将作物受胁迫的情況充分地展现出来，所以它们都可以成为鉴定抗旱性的重要标准。在对夏波蒂和冀张薯两个品种的马铃薯进行分析之后发现，在不同生育期马铃薯受到的干旱胁迫不尽相同，但是丙二醛和脯氨酸的含量都会迅速增加，超氧化物歧化酶的活性会大幅度降低。建立在这个基础之上，又对其他12个马铃薯品种的干旱胁迫情况进行测试，发现多胺浓度同样也能够表现出马铃薯的受胁迫情况。

2 马铃薯抗旱机制的研究进展

随着科学技术的不断发展，马铃薯的抗旱研究从最初只能描述生理指标发展到能够对生理机制和分子机制进行深层次的研究。

2.1 马铃薯抗旱生理机制的研究

马铃薯抗旱生理机制的研究主要体现在抗氧化、渗透调节、光合作用等方面。这其中，渗透调节在抵抗干旱胁迫的过程中发挥着积极作用，其原理是通过保持膨压和增加里面的水分改变细胞水分的状况，同时水分胁迫植物的生理功能也能得以缓解，植物的光合作用和生产得以保障。渗透调节物质中研究比较多的是脯氨酸，其中MENKE在包围马铃薯的细胞中就发现了一个优秀的基因，该基因可以对脯氨酸丰富的蛋白质进行编译，而且可以对干旱胁迫的环境因子进行调控，在干旱的天气中，相关基因的表达呈现下降的态势[1]。除了脯氨酸之外，还会有很多物质积极地参与到干旱胁迫的渗透调节中，比如胺类物质等。

当植物遭受到干旱胁迫之后，体中的抗氧化和活性氧之间的平衡关系会打破，引发各种类型的生理代谢的变化。近几年来，也开始对这些变化进行深入的研究，调查研究表明，干旱胁迫除了会影响马铃薯的抗氧化和渗透机能之外，还会影响到马铃薯的光合作用，详细的研究表明，干旱胁迫会造成植物光合作用中电子传递链紊乱，伤害到植物中的活性炭。

2.2 马铃薯抗旱分子机制的研究进程分析

分子生物学在近几年来有了较快的发展，对植物抗旱分子的研究也在不断地深入，很多抗旱性基因被挖掘出来。到2014年，就已经在将近500种植物中发现了百余个和抗旱有关联的基因，其中有68个基因在主要的农作物中均有发现。

植物抗旱分子的机理主要包括下面几个步骤：当植物受到外界的干旱胁迫时，会有诸多不良反应，该过程也是信号感知的重要过程；感受到外界的刺激之后，会经过信号传输调节成转录因子；转录因子的调控基因会经过调节之后，通过新陈代谢的方式完成抗旱的过程。

马铃薯是典型的温带气候性作物，对干旱较为敏感，因此干旱会对马铃薯的质量和产量造成影响，很多学者就希望能够通过现代化生物技术来提升马铃薯的抗旱性[2]。其中发现了转入DREB1A 基因的陇薯10号，其抗旱能力获得明显的提升。

3 结束语

综上所述，干旱胁迫对马铃薯的质量和产量都会产生极大的影响，马铃薯的产量以及质量又会受到新陈代谢这些生理过程的影响，所以要在马铃薯抗旱生理机理和分子机制的研究上加大研究的力度，通过转基因技术等生物分子技术来提升马铃薯的抗旱性。在后期的研究过程中，需要深入挖掘马铃薯相关的抗旱基因，将这些优良的技术应用到马铃薯的生产中去，更好地培育出更多更优秀的品种。

参考文献：

[ 1 ] 范敏，金黎平，刘庆昌，等.马铃薯抗旱机理及其相关研究进展[J].中国马铃薯，2006（02）：101-107.

[ 2 ] 王彧超，郭妙.马铃薯抗旱性研究进展[J].山西农业科学，2017，45（11）：1 890-1 893，1 899.

（收稿日期：2018-02-09）