滲透調節作用

多種逆境都會對植物產生直接或間接的水分脅迫。水分脅迫時，植物體內主動積累各種有機和無機物質來提高細胞液濃度，降低滲透勢，提高細胞保水力，從而適應水分脅迫環境，這種現象稱爲滲透調節。

滲透調節物質的種類很多，大致可分爲兩大類：一是由外界引入細胞中的無機離子。這些離子包括：Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ、ＮＯ３和ＳＯ４２。無機離子進入細胞後，主要累積在液泡中。

二是細胞內合成的有機物質，如可溶性糖及含氮化合物（如脯氨酸、甜菜鹼）等。作爲滲透調節物質的可溶性糖主要有：蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等；遊離氨基酸包括脯氨酸和其他氨基酸及酰胺類物質。脯氨酸是多種植物體內最有效的一種親和性滲透調節物質。乾旱、低溫、高溫、冰凍、鹽漬、營養不良、病害和大氣污染等都使植物體內累積脯氨酸，尤其乾旱脅迫時脯氨酸比原始含量高几十倍甚至幾百倍。脯氨酸還與蛋白質結合增加蛋白質的可溶性和減少可溶性蛋白質的沉澱，保護這些生物大分子結構和功能的穩定。甜菜鹼是植物體內另一類理想的親和性滲透物質，化學名稱爲Ｎ甲基代氨基酸，植物中的甜菜鹼主要有１２種。

滲透調節的生理機能主要有兩方面。一方面維持細胞膨壓，有利於其他生理生化過程的進行。另一方面維持植物光合作用，滲透調節可在水分脅迫下維持氣孔開放，有利於氣體交換，從而維持光合作用的正常進行。滲透調節還具有保持細胞持續生長，保護酶活性、維持細胞膜穩定性等重要的生理機能。