Mekanismer mod tørke modstand i ørkenplanter
Mekanismerne mod tørkebestandighed kan opdeles i tre primære typer. For det første er tørkefluktens evne til at afslutte sin livscyklus, inden der udvikles et alvorligt planteunderskud.
1. Tørkeflugt :
Tørkehæmmere, eller ephemeraler, optræder hurtigt efter kraftig regn i ørkensamfund. De vokser hurtigt og producerer frø, før vandforsyningen er udtømt, og det vurderes, at de ikke har nogen specielle fysiologiske, morfologiske eller biokemiske mekanismer til at klare vandmangel.
Det er imidlertid kendt, at mange sommeremphemeraler har en Kranz-type anatomi typisk for C4-pathway for fotosyntese, hvilket øger effektiviteten af vandforbruget. Ephemeraler ser ud til at overleve tørre miljøer på grund af deres hurtige vækst og udviklingsmæssige plasticitet. Under tørre forhold forekommer der kun lidt vegetativ vækst, og der er få blomster og frø, men i våde år gør deres ubestemte vækstforbrug det muligt at producere store mængder frø.
2. Tørke tolerance med lav væv Vandpotentiale :
For det andet, tørke tolerance ved lavt væv vand potentiale ved mekanismer, der muliggør opretholdelse af turgor og / eller øge protoplasmens tolerance til udtørring. Turgor kan opretholdes som vandpotentiale fald som følge af ophobning af opløste stoffer som sukkerarter, som nedsætter det osmotiske potentiale, eller det kan opretholdes af høj vævselasticitet.
Så få målinger af vævselasticitet er blevet foretaget, og det forekommer usandsynligt, at fuldt udvidede væv vil forøges i elasticitet som reaktion på lave vandpotentialer, idet opretholdelsen af turgor tilsyneladende primært skyldes opløsning af opløst stof. Munns et. al. (1979) fandt ud af, at de vigtigste opløste stoffer, der akkumulerede i hvedeblade under tørke stress var 'sukkerarter og aminosyrer.
I andre planter akkumuleres organiske syrer, kalium og chlorid til betydelige niveauer. Meget opmærksomhed er også blevet givet til rollen af prolin- og betainakkumulering i planter under vandspænding. (Wyn Jones & Storey 1981). Akkumuleringen af prolin og glycinebetain kan være et direkte respons fra planten til stress eller muligvis et biprodukt af stresset ved dets virkning på cellemetabolisme, såsom proteinsyntese. Derfor følger det ikke, at hastigheden eller graden af akkumulering af prolin eller glycinebetain er et indeks for tørke tolerance, som kan anvendes af planteavlere.
Protoplasmisk modstandsdygtighed over for vandunderskud ses bedst i opstandelsesplanterne og i hurtigtørrende moser som Tortula ruralis, som kan genoptage normal cellemetabolisme inden for få minutter med rehydrering. Det er muligt, at prolin, glycinebetain eller andre cytoplasmatiske, ikke-toksiske opløste stoffer kan ophobes, som beskytter membranerne og makromolekylerne mod alvorlig dehydrering.
3. Tørke tolerance ved høj væv Vandpotentiale :
Tørke tolerancen ved høj væv vand potentiale er primært en tørke undgåelse mekanisme ved at undgå væv dehydrering.
Planter i denne kategori kan opretholde et højt vævspotentiale ved mekanismer, der vil bevare vandoptagelse eller reducere vandtab under tørre forhold. Vandoptagelse kan opretholdes enten ved en stigning i roddensitet eller ved dyrkning dybere.
Mekanisme til reduktion af vandtab omfatter reguleringer af stomatalåbningen og udviklingen af en uigennemtrængelig cuticle. Uheldigvis resulterer CO 2, som CO 2 via stomata, en reduktion i vandtab ved nedsat stomatalåbning også i reduceret fotosyntese og til sidst planteudbytte.
Vandtab kan dog reduceres ved bladbevægelser og ændringer i reflektansen af blade, som reducerer mængden af absorberet stråling. Wilting, produktion af hår, overfladevoks eller salt øger alligevel bladreflektans. Endelig kan afstivning af de ældre nedre blade reducere mængden af vandtab ved mange afgrødearter.
