综述：植物激素在植物耐旱性中的调控作用

《Planta》：The regulatory role of phytohormones in plant drought tolerance

本文聚焦植物耐旱性研究，深入探讨了脱落酸（ABA）、生长素（IAA）等多种植物激素（phytohormones）在植物应对干旱胁迫时的作用机制，分析了其相互作用关系，对研究植物抗逆机制、开发提升植物耐旱策略具有重要参考价值。

　　### 植物激素在植物耐旱性中的调控作用
干旱胁迫严重阻碍植物的生长、发育和生产力。随着全球气候模式的变化，干旱带来负面影响的可能性不断增加。植物激素作为植物耐旱机制的关键调节因子，深入了解其作用和信号传导对植物抗逆管理意义重大。

在众多植物激素中，脱落酸（ABA）、生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）、乙烯（ETH）、赤霉素（GA）、油菜素内酯（BRs）、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和独脚金内酯（SLs）等，在许多作物的抗旱机制中发挥着关键作用。

脱落酸（ABA）在植物应对干旱胁迫时扮演着极为重要的角色。当植物感受到干旱时，体内 ABA 含量迅速上升。ABA 能够促使气孔关闭，减少水分散失。它通过调节保卫细胞中的离子通道，使细胞内的离子浓度发生变化，进而导致保卫细胞失水，气孔关闭。此外，ABA 还能诱导一些与干旱胁迫相关基因的表达，增强植物对干旱的耐受性。例如，ABA 可以激活某些转录因子，这些转录因子与干旱响应基因的启动子区域结合，促进基因转录，从而合成更多的蛋白质来保护植物细胞免受干旱伤害。

生长素（IAA）对植物的生长发育至关重要，在干旱胁迫下，其作用也不容小觑。IAA 能够调节植物的根系生长，在干旱环境中，它可促使根系向土壤深层生长，以获取更多水分。IAA 通过影响细胞的伸长和分裂来实现这一功能，它可以激活相关基因，促进细胞壁松弛，使细胞能够吸收更多水分，从而伸长和分裂，使根系不断向下延伸。同时，IAA 还能调节植物的地上部分生长，在干旱时，它会抑制地上部分的生长，减少水分消耗，保证植物在干旱条件下的生存。

细胞分裂素（CTK）与植物的细胞分裂和分化密切相关。在干旱胁迫下，CTK 能够调节植物的生理过程。它可以促进侧根的形成，增加根系的表面积，提高植物对水分和养分的吸收能力。此外，CTK 还能抑制叶片衰老，保持叶片的光合作用能力，从而为植物提供足够的能量来应对干旱胁迫。当植物受到干旱影响时，CTK 的合成会发生变化，通过一系列信号传导途径，调控相关基因的表达，实现对植物生理过程的调节。

乙烯（ETH）在植物应对干旱胁迫时也有独特的作用。它可以促进叶片的脱落，减少水分的散失。当植物处于干旱环境中，乙烯的合成增加，它会诱导叶片衰老相关基因的表达，使叶片逐渐变黄、脱落。同时，乙烯还能参与植物对干旱胁迫的信号传导，激活一些防御基因的表达，增强植物的耐旱性。

赤霉素（GA）在植物生长发育中起着重要作用，在干旱胁迫下，其作用较为复杂。一方面，GA 可以促进植物的生长，在干旱初期，适量的 GA 可以维持植物的生长，保证植物的正常生理功能。但在严重干旱时，GA 的合成会受到抑制，过多的 GA 会使植物生长过快，消耗过多水分，不利于植物在干旱条件下生存。因此，植物在干旱时会通过调节 GA 的合成和信号传导来适应环境变化。

油菜素内酯（BRs）能够增强植物的耐旱性。它可以调节植物的细胞膜稳定性，减少干旱对细胞膜的损伤。BRs 通过与细胞膜上的受体结合，激活一系列信号传导途径，促进一些保护蛋白的合成，这些蛋白可以修复受损的细胞膜，维持细胞膜的正常功能。此外，BRs 还能调节植物的气孔运动，降低气孔导度，减少水分散失。

水杨酸（SA）在植物的防御反应中具有重要作用。在干旱胁迫下，SA 可以诱导植物产生一些防御物质，增强植物的耐旱性。它还能调节植物的抗氧化系统，清除体内过多的活性氧（ROS），减轻干旱对植物细胞的氧化损伤。当植物受到干旱胁迫时，SA 会在植物体内积累，通过与一些转录因子结合，激活相关基因的表达，从而提高植物的防御能力。

茉莉酸（JA）参与植物对多种胁迫的响应，在干旱胁迫下，JA 可以调节植物的生长和防御反应。它可以抑制植物的生长，减少水分消耗，同时诱导一些与防御相关基因的表达，合成一些抗逆物质，增强植物的耐旱性。JA 还能与其他植物激素相互作用，共同调节植物对干旱胁迫的响应。

独脚金内酯（SLs）在植物生长发育和应对逆境中发挥着重要作用。在干旱胁迫下，SLs 可以调节植物的根系结构，促进侧根和根毛的生长，提高植物对水分和养分的吸收效率。此外，SLs 还能抑制地上部分的生长，减少水分消耗，维持植物体内的水分平衡。

植物激素之间并非孤立发挥作用，它们之间存在着复杂的相互作用关系。例如，ABA 和乙烯在调控气孔关闭方面具有协同作用，ABA 可以促进乙烯的合成，乙烯又能增强 ABA 对气孔关闭的诱导作用。而生长素和细胞分裂素在调节植物生长方面则存在着拮抗作用，生长素主要促进主根生长，细胞分裂素则促进侧根生长，它们相互协调，共同调节植物的根系发育。这些相互作用关系使得植物能够更加精细地调节自身的生理过程，适应干旱胁迫。

综上所述，不同种类的植物激素在植物应对干旱胁迫的过程中，通过各自独特的作用机制和相互之间的协同或拮抗作用，共同调节植物的生长、发育和防御反应，帮助植物适应干旱环境。深入研究这些植物激素的作用和相互关系，对于开发新的策略来提高植物的耐旱性具有重要意义，有望为农业生产中应对干旱挑战提供有效的解决方案。未来的研究可以进一步深入探讨植物激素在分子水平上的调控机制，以及它们与其他生物和非生物因素的相互作用，为培育耐旱作物品种奠定坚实的理论基础。