主要有一下几个原因:
1 、渗透调节渗透调节是植物在水分逆境下降低渗透势、抵抗逆境胁迫的一种重要方式,作为植物的重要耐旱和抗逆生理机制,近些年得到较广泛研究。John等认为渗透调节物质分无机离子和有机溶质两大类。前者以K+和其他离子为主,主要调节液泡的渗透势,维持膨压等生理过程;后者以脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖等为主,主要调节细胞质的渗透势,同时对酶、蛋白质和生物膜起保护作用。
2、水分胁迫下的活性氧伤害与植物的抗氧化防御系统一般认为干旱条件下植物细胞膜系统的完整性和功能的受损与活性氧的大量累积直接相关。通常情况下,植物通过多种途径产生超氧化物自由基0主等自由基,同时细胞内存在清除这些自由基的一整套抗氧化防御系统,两者对立统一,形成平衡,不足以使植物受到伤害。但一旦植物遭受干旱胁迫,作为其最原初的反应之一,活性氧的产生和抗氧化系统之间的平衡体系就被破坏,自由基积累,导致植物细胞膜系统受到伤害,膜脂发生过氧化,丙二醛(MDA)含量增加,质膜透性加大,离子外流,代谢紊乱,致使植物遭受伤害。其直接的实验依据是干旱胁迫下丙二醛含量的增加。丙二醛是逆境胁迫下脂质过氧化的一个产物,其含量多少是脂质过氧化作用强弱的重要指标之一。许多研究表明,干旱引起细胞膜透性的增加与脂质过氧化水平之间存在显著正相关,干旱加速脂质过氧化作用是导致膜损伤的主要因素。自Mclord和Fridovich(1969)首次从牛血红细胞中发现超氧化物歧化酶(SOD)以来,生物活性氧代谢的研究受到了普遍重视。植物体内存在酶促与非酶促两类活性氧清除系统。酶促系统主要包括SOD等抗氧化酶;非酶促系统主要包括维生素E等。其中抗氧化酶中SOD酶最为重要。由于SOD的作用是将OE歧化为H202和02,故SOD是机体防御氧负离子的第一道防线。大量研究表明,玉米的抗旱性与水分胁迫下上述酶的活性成显著正相关,抗旱性强的玉米品种,其SOD、CAT、POD保护酶活性较高。在小麦上的研究表明,SOD在清除因干旱胁迫而导致活性氧伤害细胞膜方面比POD和CAT起更为重要的作用,抗旱品种的增加量大于不抗旱品种。同时研究还发现SOD同工酶和POD同工酶的类型与抗旱性有关。目前超氧化物歧化酶基因已在苜蓿上转化成功,一定程度上提高了苜蓿抗氧化能力。
3、水通道蛋白
4、胚胎发育晚期丰富表达蛋白(Lea蛋白)
具体参考文献见附件。