在全球气候变化的大背景下，干旱胁迫已成为影响植物生长发育、作物产量和生态系统稳定的重要环境因素。深入研究植物在干旱胁迫后的生理生化响应机制，对于培育耐旱作物品种、提升植物对逆境的适应能力具有重要意义。而准确检测相关指标，则是揭示植物干旱响应机制的关键环节。本文将系统阐述干旱胁迫后需重点检测的指标及其检测意义，为科研人员提供专业参考。
一、渗透调节物质指标
(一)糖类物质
淀粉：作为植物重要的储能物质，在干旱胁迫初期，植物会通过分解淀粉转化为可溶性糖，以维持细胞的渗透平衡。检测淀粉含量的变化，能够反映植物在干旱胁迫下碳代谢的动态过程，判断植物对干旱的早期响应策略 。
可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖：这些可溶性糖是植物应对干旱胁迫的重要渗透调节物质。它们在细胞内积累，可降低细胞水势，防止细胞过度失水。测定这些糖类的含量变化，有助于了解植物渗透调节能力的强弱，以及碳同化产物在干旱胁迫下的分配和利用情况。例如，在干旱胁迫下，葡萄糖和果糖的快速积累能增强植物细胞的保水能力，而蔗糖含量的变化则与植物的源库关系及运输过程密切相关。
(二)其他渗透调节物质
可溶性蛋白：其含量的变化可反映植物细胞内蛋白质合成与降解的动态平衡。在干旱胁迫下，一些逆境响应蛋白如脱水素、渗调蛋白等会大量合成，有助于维持细胞的结构和功能稳定。检测可溶性蛋白含量，能够评估植物在干旱胁迫下的蛋白质代谢状况和细胞保护机制。
甜菜碱、山梨醇、脯氨酸：这些小分子有机化合物是高效的渗透调节物质。脯氨酸作为研究最为广泛的渗透调节物质之一，在干旱胁迫下大量积累，不仅能调节细胞渗透压，还具有稳定蛋白质和生物膜结构、清除自由基等作用。甜菜碱和山梨醇同样能够提高细胞的保水能力，增强植物的耐旱性。测定它们的含量，可直观反映植物的渗透调节能力和耐旱潜力。
二、光合相关指标
叶绿素：叶绿素是植物进行光合作用的关键色素，其含量直接影响植物的光合效率。在干旱胁迫下，叶绿素的合成受到抑制，同时其降解加速，导致叶绿素含量下降，进而影响植物的碳同化能力。通过检测叶绿素 a、叶绿素 b 及总叶绿素含量，能够评估干旱对植物光合机构的损伤程度，了解植物在干旱条件下的光合性能变化。
三、水分状况指标
叶片含水率：该指标直接反映了植物的水分状态。干旱胁迫会导致植物水分吸收减少、蒸腾失水增加，叶片含水率降低。通过测定叶片鲜重、干重，计算叶片相对含水量(RWC)和组织含水量(TWC)等参数，能够直观了解植物在干旱胁迫下的水分亏缺程度，判断植物的耐旱性和受伤害程度。叶片含水率的变化也是评估植物抗旱措施有效性的重要依据之一。
四、抗氧化系统指标
(一)抗氧化酶
超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)、谷胱甘肽还原酶 (GR)：在干旱胁迫下，植物细胞内活性氧(ROS)产生增加，打破了体内的氧化还原平衡，引发氧化损伤。这些抗氧化酶构成了植物抗氧化防御系统的第一道防线。SOD 能够催化超氧阴离子自由基歧化生成过氧化氢和氧气，POD、CAT 和 APX 则可将过氧化氢分解为水和氧气，GR 参与抗坏血酸 - 谷胱甘肽(AsA - GSH)循环，维持细胞内抗氧化物质的还原状态。检测这些抗氧化酶的活性变化，能够评估植物抗氧化系统的防御能力，了解植物在干旱胁迫下的氧化应激水平和自我保护机制。
(二)抗氧化物质
过氧化氢含量、丙二醛 (MDA)、还原型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽：过氧化氢是活性氧的一种，其积累会对细胞造成氧化损伤，检测其含量可反映细胞内活性氧的产生情况。丙二醛是膜脂过氧化的产物，其含量高低可作为细胞膜系统损伤程度的重要指标，能够反映植物在干旱胁迫下遭受氧化损伤的程度。还原型抗坏血酸和还原型谷胱甘肽是植物体内重要的非酶抗氧化物质，它们参与 AsA - GSH 循环，清除活性氧，维持细胞内的氧化还原平衡。测定它们的含量变化，有助于深入了解植物抗氧化防御系统的协同作用机制。
五、植物激素指标
脱落酸 (ABA)、茉莉酸 (JA)、水杨酸 (SA)、乙烯 (ETH)、赤霉素 (GA)：植物激素在调节植物对干旱胁迫的响应过程中发挥着关键作用。ABA 被称为 “逆境激素”，在干旱胁迫下大量合成，通过促进气孔关闭、抑制生长等方式减少水分散失，提高植物的耐旱性。JA 和 SA 参与植物的防御反应，在干旱胁迫下可诱导植物产生一系列耐旱相关基因的表达，增强植物的抗逆性。乙烯的合成在干旱胁迫下也会发生变化，其与其他激素相互作用，共同调控植物的生长发育和逆境响应。GA 则主要参与调节植物的生长过程，在干旱胁迫下，GA 含量的变化会影响植物的株型、节间伸长等，与植物的耐旱性密切相关。检测这些植物激素的含量及其信号转导途径相关基因的表达，能够揭示植物激素在干旱胁迫响应中的调控机制。
科研人员在开展研究时，应根据具体的研究目的和实验条件，综合选择合适的检测指标，深入探究植物耐旱的生理生化基础。如您有检测需求，请联系我们。
