甜菜碱是一种季铵型生物碱，普遍存在于动植物体内，为代谢的次生产物，独特的分子特性使其既具有极性，又具有非极性；即可以与生物大分子，如酶或蛋白质复合物的亲水区结合，同时也可以与疏水区结合，在高等植物体内是一种重要的非毒性渗透调节物质。

甜菜碱具有在渗透胁迫条件下稳定生物大分子的结构和功能，同时还能降低逆境条件下渗透失水对细胞膜、酶及蛋白质结构与功能的伤害，从而提高植物对各种胁迫因子的抗性，以及稳定三羧酸循环关键酶和末端氧化酶类、光系统Ⅱ、外周多肽等多种生理功能，对在植物在生长过程中经常会受到干旱、盐碱、寒冷等不良环境的影响下，维持呼吸作用和光合作用的正常进行具有重要的生理意义。甜菜碱在植物上的应用有施用外源甜菜碱能够大幅提高多种农作物、果树及林木植物对于盐碱、干旱、高温、冻害等胁迫的抵抗能力。

甜菜碱的功维持细胞渗透压:当受盐碱或水分胁迫时,细胞质中积累大量有机渗透调节剂如甜菜碱,而将细胞质中的无机渗透调节剂主要是助挤向液泡,使胞质与细胞内液泡)外环境维持渗透平衡。盐胁迫下植物体内甜菜碱的积累是一种有利于植物在胁迫下生长的重要生理现象,其含量与植物耐盐性呈正相关对醇的保护作用:甜菜碱的溶解度很高,不带净电荷,其高浓度对许多酶及其他生物大分子没有影响,甚至有保护作用。

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