甜菜堿是一種季銨型生物堿，普遍存在于動植物體內(nèi)，為代謝的次生產(chǎn)物，獨特的分子特性使其既具有極性，又具有非極性；即可以與生物大分子，如酶或蛋白質(zhì)復(fù)合物的親水區(qū)結(jié)合，同時也可以與疏水區(qū)結(jié)合，在高等植物體內(nèi)是一種重要的非毒性滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。

甜菜堿的功維持細(xì)胞滲透壓:當(dāng)受鹽堿或水分脅迫時,細(xì)胞質(zhì)中積累大量有機滲透調(diào)節(jié)劑如甜菜堿,而將細(xì)胞質(zhì)中的無機滲透調(diào)節(jié)劑主要是助擠向液泡,使胞質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)液泡)外環(huán)境維持滲透平衡。鹽脅迫下植物體內(nèi)甜菜堿的積累是一種有利于植物在脅迫下生長的重要生理現(xiàn)象,其含量與植物耐鹽性呈正相關(guān)對醇的保護(hù)作用:甜菜堿的溶解度很高,不帶凈電荷,其高濃度對許多酶及其他生物大分子沒有影響,甚至有保護(hù)作用。

高溫脅迫嚴(yán)重影響作物生長和產(chǎn)量形成，而光合作用是對高溫脅迫最為敏感的生理過程。研究表明，各種環(huán)境脅迫對植物光合作用的抑制，不是由于其對光合機構(gòu)的直接損傷，而是影響了光系統(tǒng)II的修復(fù)循環(huán)過程。PSII的修復(fù)循環(huán)包括受損D1蛋白的降解，D1蛋白前體的從頭合成，成熟的D1蛋白組裝到PSII復(fù)合體等過程。高溫脅迫對光合作用的抑制與影響PSII修復(fù)循環(huán)有關(guān)。

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