礦質營養一般說來,一價離子可使蛋白質結構鬆弛,使其耐熱性降低;二價離子如Mg2+,Zn2+和C2+等能聯結相鄰的兩個基團,加固其分子結構,增強熱穩定性,所以耐熱性提高。氮素過多,耐熱性降低;相反,營養缺乏的植株,其熱致死溫度有所提高。
(2)熱休克蛋白。熱休克蛋白(heat shock proteins,簡稱HSP)最早是在果蠅中發現的。現在已經證明HSP普遍存在於動物、植物和微生物中。當大豆細胞或者幼苗從25℃突然轉移到40℃(僅僅低於致死溫度)時,一些普通蛋白質的合成在翻譯水平上被抑制,而30~50種HSP的合成被促進。在熱休克3~5分鐘後就能檢測到新的HSP轉錄物(mRNAs)。
HSP的分子量為15~104kDa;在高等植物中,低分子量的HSP更豐富。在植物和動物中,一些HSP是非常類似的。例如,在高等植物和果蠅中編碼70kDaHSP的結構基因具有75%的同源性(homology)。在果蠅和大豆中這些基因的調節順序也有許多相同之處。儘管試驗中誘導的溫度變化(25~40℃)在自然界很少發生,但是已知的HSP被逐漸升高的溫度誘導,並在田間植物中被鑑定。
被誘導合成HSP的細胞或者植物表現出較好的耐熱性,並能忍受誘導前的致死溫度。但HSP的確切作用仍然不清楚。HSP似乎起保護劑的作用,一些HSP定位在核或者葉綠體。定位在葉綠體中的一種HSP在光下熱休克期間能夠保護葉綠體不受光抑制作用。HSP也可能包括與耐熱性機制有關的酶,例如膜脂飽和和蛋白質穩定的酶。一些HSP不是對高溫逆境專一的,它們也被不同的環境脅迫或者條件,包括水分脅迫、ABA處理、創傷以及鹽濃度等所誘導。