综述:植物光周期胁迫:异常光暗周期下植物响应的新视角

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Russian Journal of Plant Physiology 1.1

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  (编辑推荐)本文系统综述了植物光周期胁迫(Photoperiod Stress)的机制:异常光暗周期通过活性氧(ROS)积累引发氧化应激,其强度与光照时长呈相关性,并首次提出植物可据此划分为敏感型、耐受型和高耐受型三类,突破了传统光周期开花反应分类框架。

  

Abstract
最新研究表明,光周期突变(如光照期异常延长)会触发植物的光周期胁迫反应(Photoperiod Stress)。这种胁迫与生物胁迫类似,能导致植物体内活性氧(ROS)爆发性积累,进而诱发氧化应激。值得注意的是,胁迫强度呈现明显的光照时长依赖性——延长光照时间较短时可能形成有益应激(Eustress),而持续超长光照则引发典型逆境(Distress)。

植物分类新范式
传统上植物按开花光周期特性分为短日照(SDP)、长日照(LDP)和日中性植物(DNP),但光周期胁迫反应揭示了全新分类维度:根据胁迫敏感性可分为敏感型、耐受型和高耐受型三类。这种分类与开花特性无必然关联,例如某些短日照植物可能对光周期突变表现出高度耐受性。

分子机制探析
光照期延长直接激活NADPH氧化酶通路,导致超氧阴离子(O2-)和过氧化氢(H2O2)等ROS大量产生。当超出抗氧化系统(SOD、CAT等酶系)清除能力时,会引发膜脂过氧化和蛋白质损伤。研究显示,拟南芥在持续光照下,ROS峰值出现在光照延长6小时后,与丙二醛(MDA)含量升高呈正相关。

双面刃效应
适度光周期扰动(如延长2-4小时)可能激活植物的预适应机制(Priming),提升后续抗逆能力;但超过临界值(通常>8小时)则导致不可逆损伤。这种双相响应提示农业生产中补光策略需精确控制时长,特别是对光周期敏感作物(如大豆、水稻)的设施栽培具有重要指导意义。

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