식물에게 작용하는 스트레스의 특징

식물의 스트레스

세포 항상성의 유지는 유전적으로 조절되는 생화학 과정의 복잡한 네트워크의 결과라고 말 할 수 있다. 따라서 비생물과 생물 스트레스에 의한 세포 항상성의 조절은 유전자에서 생리적 기능까지 모든 수준의 세포내 구성에서 탐지가 가능하다. 따라서 어느 스트레스가 세포내에서 단백질 보완의 변화를 반영하는 전자 조절을 통해서 특별한 유전자 세트나 유전자군을 유도 혹은 억제할 수 있다. 이런 많은 단백질은 특별한 작용을 촉매하는 효소이고, 따라서 이들의 존재와 부재는 세포내 생리를 변화시킨다. 항상성은 유전자들과 생화학 과정이 상호작용하는 복잡한 네트워크이기 때문에, 다른 스트레스가 공통 유전자 세트나 유전자군에 영향을 미치는데 여러 스트레스에 대한 식물들의 생리적 반응과 관련된 신호 전달 과정들 사이에서 중첩 혹은 상호응수하는 것처럼 보인다는 관찰과 일치한다. 식물의 모든 스트레스들은 하나 혹은 다른 방식으로 광합성을 억제하는데, 이것은 만성 광억제를 유도한다. 엽록소 형광은 광합성의 전체적 기능의 내재적 탐침으로서 이용할 수 있는데, 엽롭소 형광은 식물 스트레스 연구에서 가장 많이 사용되는 기술이다. 광합성이 환경 스트레스에 매우 민감하기 때문에, 모든 비생물과 생물 스트레스가 식물 생산성과 생존에 부정적인 효과가 있다는 것은 그리 놀라운 사실이 아닐 수 도 있다. 만일 측정 수확이 거의 최적 자연 생장 조건에서 최대 수확이라고 가정한다면 중간 수확과 측정 수확 사이의 차이는 비생물과 생물 스트레스들의 조합 효과의 결과로서 나타나는 최적의 생장 조건에서의 수확의 평균 손실이라고 해석될 수 있다. 이러한 스트레스로 인해 비생물과 생물 스트레스의 조합 효과가 이런 작물들의 수확을 80%까지 감소시킬 수 있다.

환경 스트레스에 의한 식물의 반응

평형이 아닌 세포내 정상 상태의 유지는 항상성이라는 매우 안정한 상태를 만든다. 항상성의 환경적 변화는 생물학적 스트레스라고 정의 할 수 있다. 항상성의 환경적 변화는 생물학적 스트레스라고 정의 할 수 있다. 식물 스트레스는 식물의 생리에 여러가지 나쁜영향을 줄 수 있음을 의미한다. 이로 인해 식물들은 수많은 내제적 혹은 외부적으로 많은 스트레스를 인식하고 이 스트레스에 반응을 한다. 민감성 식물들은 어떤 스트레스를 극복하고, 다른 식물들은 비교적 낮은 스트레스의 기간 동안에 그드르이 생활사를 종결함으로써 스트레스를 피하지만 스트레스 저항성 식물들은 스트레스를 인내 할 수 있다. 빛은 이산화탄소의 광합성 동화에 필요하지만, 너무 많고 강한 양의 빛은 광합성을 오히려 강하게 억제하고 또 만성적인 광억제로 광손상을 초래하기도 한다. D1회복회로의 한 역할은 광계2의 반응 중심에서 광손상의 효과를 극복하는 것이다. 자연환경에서 수분 스트레스는 흔히 가뭄이라고 알려진 조건인데 이러한 수분 결핍은 원형질의 건조와 세포내 기능에 있어 장애를 일으키게 된다. 수분 스트레스에 대한 대부분의 식물들은 초기 반응은 공변 세포에서 낮은 팽압으로 인한 기공의 닫힘이다. 호르몬 ABA는 기공 닫힘에 중요한 역할이 있는데 저온스트레스는 결빙 근처나 바로 그 이상의 온도에 식물의 노출이라고 생각한다. 저온 민감성 식물들의 막인 고비율의 불포화지방산을 갖는 경향이 있어서 저온 저항성 식물들은 보다 높은 온도에서 막이 유동성으로 반 결정형인 젤 상태로 변하게 된다. 식물들은 고춘 손상과 미생물 병원균 감염을 과민성 반응으로 대항한다. 과민성 반응은 세포벽의 성분의 변화와 증가된 세기, 감연 부위에서 괴사 병변의 형성이 포함된다. 이런 반응들은 잠재적 병원균을 격리시키는데 도움이 되며 병원균의 발달 및 식물 전체로 전파되는 것을 억제한다. 살리실산은 유동성 신호로 작용될 수 있으며, 일반적인 면역 반응의 하나인 체계 획득 저항성에 첨가 될 수 있다. 이러한 스트레스에 대한 식물들의 반응은 가지각색이라고 말할 수 있다. 근래에 들어서는 병 저항성 식물의 개발과 품종화를 통해 수량성에 지대한 영향을 미치고 있다.