植物受到干旱胁迫后首先会从外部形态发生响应变化其中包括植株的高度、叶片的大小、根系生长等。植株失水后导致植株生长缓慢甚至停止生长，植株体内水平衡失衡，细胞水势及膨压下降，导致茎端和叶片发生下垂及萎蔫现象。持续时间过长会使植株细胞原生质体失水严重，从而导致植株死亡。植物在受到非生物胁迫后能够通过表型可塑性来调节适应多变的环境因素。

干旱胁迫下植物光合生理的响应

    植物受到干旱胁迫时，光合作用会发生较明显的变化。干旱能够损害光合器官和组织，改变叶片结构；由于气孔关闭和光合作用的相关酶类活性的下降，从而降低了植物光合作用活性及碳氮循环转换代谢速率。气孔关闭可能是影响植物碳代谢较重要的因素，干旱胁迫下植物会发生气孔性限制，气孔开度降低二氧化碳进入叶片细胞的阻力上升影响了二氧化碳的吸收从而降低了光合作用的速率，实际上在植物受到干旱胁迫时影响光合作用速率的因素既有气孔性限制，也有非气孔性限制。轻度胁迫条件下气孔性限制是影响光合作用的主要因素，而在重度胁迫时叶片的光合器官结构受到损坏，这时光合作用主要受到叶绿体固定二氧化碳能力的影响。是非气孔性限制而不是二氧化碳扩散的阻力。

干旱胁迫下植物水分生理的变化

    干旱胁迫下植物自身的代谢途径会发生相应的调节。累积大量的调节渗透压的物质会使细胞质的浓度增大，渗透势降低。保持细胞膨压使细胞能够继续从环境中吸水维持细胞形态和生理特性，而植物细胞中渗透势和压力势是水势的主要组成，是反映植物抗旱性及抗旱调节作用重要的生理指标，植物渗透势的高低还能够影响蒸腾速率，对物质运输及光合作用产生重要的影响。这是因为蒸腾作用的高低主要受到土壤中的水分和叶片内外水势差的影响，干旱条件下植物叶片水势降低，导致水汽压亏缺，引起蒸腾作用的减弱，较终反映在植物的逆境响应中。

干旱胁迫下植物酶类生理的变化

    脯氨酸是一种游离状态的蛋白质，广泛存在植物组织中。在逆境条件下许多植物体内脯氨酸会大量累积，在植物抗性防御机制中起到重要作用，脯氨酸积累一方面可以调节植物细胞质内外的渗透差，以防渗透胁迫下细胞内蛋白质及酶类失活变性另一方面还能消除因植物胁迫响，应而产生的过多的活性氧族。此外还能够与蛋白质的疏水性残基相互作用，调节抗旱生理。自由基在生物体内通过作用于脂质来发生过氧化反应，生成终产物丙二醛具有细胞毒性，会引起蛋白质等大分子的交联，对细胞产生伤害丙二醛是膜脂过氧化过程中较重要的产物之一。产生之后会加剧对细胞膜的损伤程度，因此在植物抗性生理研究中丙二醛含量是一个常用的指标，间接测定植物生物膜系统的损伤程度以及抗逆性。植物在受到非生物胁迫时会生成活性氧簇，导致细胞膜系统的脂质过氧化ꎬ影响细胞的活性，因此作为量化膜脂氧化程度的丙二醛水平也会上升，反映出原生质膜系统的损伤程度。

干旱胁迫下植物脱落酸的生物合成变化

    植物在响应逆境时，体内的内源激素会发生变化，一些植物激素通过复杂的串扰机制来调节植物的逆境响应。其中脱落酸是一种与植物抗旱响应密切相关的植物内源激素，当植物受到干旱胁迫时，根系首先会受到刺激并传导信号大量合成脱落酸。脱落酸作为胞间信使主要输送至叶片中，保卫细胞识别后通过胞内信号传导引起叶片气孔关闭，降低植物生长代谢活性。脱落酸在响应干旱时具有多重效应，包括调节气孔的关闭、保卫细胞的通道活性、钙调蛋白的转录水平及脱落酸响应相关基因的表达，同时研究表明脱落酸能够影响P5CR的活性、诱导P5CR基因的表达及增强谷氨酰基磷酸的合成活性，从而加快脯氨酸的累积。

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