第13章植物的抗逆生理.ppt.convertor

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1、Chapter13PlantStressPhysiology§1抗性生理通论-基本概念逆境（Stressenvironment）：对植物产生伤害的环境，也称为胁迫。就是在自然环境中植物所需的某种物理的、化学的或生物的环境因子发生亏缺或超越植物所需之正常水平，并对植物生长发育产生伤害效应的环境因子，称为逆境。如:干旱、涝害、盐渍、冷害、冻害、高辐射、大气污染、病虫害、无机离子亏缺或过量、重金属元素过量等。胁迫（Stress）:任何一种使植物内部产生有害变化的环境因子，如水分胁迫、盐害等。抗性（stressresi

2、stance）：植物对不良环境的适应性和抵抗能力称为抗逆性，简称抗性。抗性生理（Hardinessphysiology）:不良环境对植物生命活动的影响，以及植物对不良环境的抗御能力。植物受到的胁迫可分为：病害生物虫害胁迫杂草异株克生(他感作用）干旱胁迫水分涝害非生高温物胁温度低温：冷害、冻害迫光光抑制UV伤害化学胁迫：盐害、大气污染、重金属离子胁迫、无机离子亏缺或过量等胁迫对植物的伤害类型：胁迫因子原初伤害次生伤害原初直接伤害原初间接伤害（如盐害中的水分胁迫）（质膜伤害、逆境因子直接损伤蛋白质和DNA）（代谢失

3、调）二、逆境对植物的伤害1.生物膜的破坏：膜相的变化；膜上出现裂缝，透性变化，离子渗漏，膜结合蛋白破坏。2.光合作用的变化3.呼吸作用的变化4.激素水平的变化5.酶系统变化：合成酶活性降低，分解酶升高。6.产生活性氧：O2•-•OH1O2H2O2（P288）胁变(Strain):指植物体受到胁迫后产生的相应变化。如果胁变较小，在胁迫解除后胁变可以恢复,这种胁变称为弹性胁变（elasticstrain）.如果胁变较大，在胁迫解除后胁变不能恢复。这种胁变称为塑性胁变（plasticstrain）.（一）植物的抗逆性

4、（PlantStressResistance）：植物的抗逆性即植物对不良环境的适应性和抵抗力。植物的抗逆性包括两个方面：避逆性（Stressavoidance）:植物体对不良环境在时间或空间上躲开，部分或完全阻止胁迫因子进入植物内部。耐逆性（Stresstolerance）:植物体忍受一定的胁迫，而不引起或只引起较小的伤害。逆境胁迫下细胞发生的一系列变化：逆境感受信号转导基因表达蛋白合成酶活性变化（二）植物抗逆性的一般表现1.生物膜改变2.产生逆境胁迫蛋白3.植物的活性氧清除系统4.植物的渗透调节　osmoti

5、cadjustment5.ABA的产生与交叉抗性1、生物膜的改变植物通过各种途径，改善膜的流动性，修复破损，阻止离子渗漏，维护膜结合蛋白的活性，从而抵抗逆境。2　逆境蛋白高温：热激蛋白HSPs(Heatshockproteins)低温：冷调节蛋白CRP(Coldregulatedproteins)抗冻蛋白（antifreezeprotein）盐渍：盐胁迫蛋白:渗压素osmotin:Mw26kD的盐胁迫蛋白。水淹：厌氧多肽(anaerobicpeptides)病程相关蛋白（pathogenesis-related

6、protein）胚胎发育晚期丰富蛋白：LEAs(lateembryogenensisabundantproteins)在多种胁迫下产生。3植物的渗透调节细胞通过加入或去除胞内的溶质，从而使细胞内外的渗透势相平衡的现象，称为渗透调节（osmoregulation）。植物处于干旱、盐渍、低温等逆境下，会在细胞内积累一定的渗透调节物质，以降低植物的渗透势和水势，这样可以使植物从干旱和盐渍土壤中吸水，或降低冰点以避免冻害。常见的渗透调节物质osmolyte/osmoticum/　osmoticregulator有：无机

7、离子：如K+、Na+有机物质：可溶性糖、AA、多醇、季胺化合物、有机酸等脯氨酸、甜菜碱、山梨醇等是最常见的渗透调节有机物4ABA的产生与植物的交叉适应*植物在遭受低温、干旱、盐渍、高温等各种胁迫时，植物体内的ABA含量都会升高，对植物具有保护作用，故ABA称为逆境激素或应激素。*外施ABA可：.维持膜的稳定性.减少自由基对膜的伤害.促进渗透调节物质的形成.减少水分损失，促进对水的吸收*植物的交叉抗性或交叉适应：是指当植物遭受了零上低温、高温、干旱、盐渍、病虫害等逆境的胁迫后，对另一种逆境的抗性会得到增强，这称为

8、crossadaptation。*交叉适应的主要作用物质就是ABA。许多逆境下植物细胞内产生活性氧O2.－、.OH、H2O2、1O2。活性氧清除系统I　酶类：1）SOD（superocidedismutase超氧化物歧化酶)、CAT(Catalase过氧化氢酶)POD(AscorbicacidPeroxidase抗坏血酸过氧化物酶)2）Halliwell－Asada途径II非酶类自由基