隨著全球氣候變化，降水的空間異質性越來越顯著。尤其在干旱和半干旱區域，植物常有“久旱逢甘露”的遭遇。目前在植物應答干旱脅迫的研究較多。植物如何應答干旱后復水，其相應機制仍然未知。同時大部分農作物對干旱、高溫比較敏感，這些脅迫因子不可避免地造成作物減產。關于植物響應環境變化的研究大多數只涉及到單一脅迫，而自然條件下植物面對的往往是多種脅迫條件，比如干旱和高溫經常同時發生。植物在應答單一脅迫與多種脅迫的機制上存在著一定的差異。因此，比較研究多重脅迫和單一脅迫對植物的影響，可以更加深入地了解植物對自然環境的適應機理。
馬齒莧作為一種藥食兩用植物，富含多種維生素和脂肪酸。對包括干旱和高溫在內的多種脅迫具有較強的抗性。植物水分脅迫生物學學科組2013級博士研究生金蕊在產祝龍研究員的指導下，探究了馬齒莧逐步響應干旱和復水的生理特征。研究結果表明，10天左右的干旱處理明顯提高了馬齒莧體內活性及脯胺酸的含量，葉綠素含量下降，電導率上升。而復水后3小時之內，多種生理指標迅速恢復，1-3 天后即恢復到對照水平。該研究不僅解析了馬齒莧對復水的響應，同時也為馬齒莧逆境條件下的適時采收提供了生理水平上的依據。文章發表在Scientia Horticulturae上(doi:10.1016/j.scienta.2015.08.023)。
另外，從生理水平和代謝水平探究了馬齒莧對干旱、高溫和干旱高溫雙重脅迫的應答。相對于單一脅迫，雙重脅迫對馬齒莧造成了更嚴重的傷害。馬齒莧采用不同的生理及代謝策略應答脅迫，包括提高抗氧化物、滲透調節物質及初生代謝物含量，減少葉片的失水量和細胞損傷。
該研究解析了植物對干旱高溫雙重脅迫和單一脅迫不同的應答機制。文章發表在Frontiers in Plant Science期刊上(doi: 10.3389/fpls.2015.01123)。
干旱高溫雙重脅迫影響馬齒莧碳水化合物的代謝
馬齒莧對干旱和復水處理的響應
