《植物逆境生理》PPT课件

《《植物逆境生理》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十章植物逆境生理Plantstressphysiology赵会杰主讲干渴的大地受旱的稻田受旱的麦田的秦岭受旱严重作物焦枯洪水无情受涝农田遭受冻害的麦苗霜冻突降冻害麦苗令人痛心遭受冷害的油菜受干热风危害的麦穗本章重点：1、环境胁迫及其对植物伤害机理2、植物的抗寒性、抗热性、抗旱性、抗涝性和抗盐性本章难点：植物抗逆性机理及提高抗逆性的途径。◆逆境及其种类◆逆境对植物伤害◆植物抗逆的生理基础1、逆境的概念所有对植物生命活动及生长发育不利的环境条件，统称为逆境（stressenvironment)。2、逆境种类水分（干旱、涝渍）、温度：[高温（热害）、低温（寒害）]、盐碱、环境污染1、直

2、接伤害2、间接伤害3、次生性伤害1、抗逆性（stressresistance)植物在长期系统发育过程中逐渐形成的对逆境的适应和抵抗的能力。抗逆性的三种表现形式：●避逆性（stressescape)●御逆性(stressavoidance)●耐逆性(stresstolerance)避逆性(stressescape)：指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适宜的环境中完成其生活史。如：沙漠中的短命植物。御逆性(stressavoidance)：植物在生理上或结构上与逆境之间形成某种屏障，从而避免逆境的伤害。这类植物通常具有根系发达，吸水、吸肥能力强，物质运输阻力小，结构特化

3、，角质层较厚，有机物质的合成快等特点。如仙人掌耐逆性(stresstolerance)：植物可通过代谢反应阻止、降低或修复逆境造成的伤害，维持正常生理活动。如：渗透调节、活性氧清除、逆境蛋白诱导。忍耐干旱的植物种类-肉质汁光合茎的仙人掌；避旱种类植物-深根系甜豆科植物和湿季沙漠之星（Monoptilonbellioides）。植物体改变适应机制的包括植物的渗透调节诸如菠菜和忍耐冻害的寒带植物黑云杉。2、植物逆境生理学Plantstressphysiology研究逆境对植物伤害的机理，以及植物对不良环境抵抗和适应能力的科学，即植物逆境生理学或植物抗性生理学。研究目的：◆了解植物抗逆机

4、理◆提高植物抗逆能力四、植物抗逆的生理基础（一）生物膜的应变在正常情况下，膜为液晶态。膜中脂肪酸碳链越长，膜固化温度越高。相同碳链长度时，不饱和键数目越多，固化温度越低。●膜脂饱和脂肪酸和抗旱性呈密切正相关●膜脂不饱和脂肪酸直接增大膜的流动性，提高抗冷性●膜脂中磷脂含量和抗冻性呈密切正相关（二）逆境蛋白的表达在逆境条件下，植物的基因表达发生改变，启动一些与逆境相适应的基因，合成热激蛋白、抗冻蛋白、盐胁迫蛋白等。（三）抗氧化防御系统逆境下植物组织通过多种途径产生大量的活性氧(activeoxygen):例如：超氧自由基(O-2)羟自由基(.OH)过氧化氢(H2O2)、单线态氧(1O2

5、)增加植物体细胞内活性氧浓度的环境因素活性氧与植物膜伤害机制植物体内的防御系统能降低或消除活性氧的攻击能力。●酶促防御系统SOD、CAT、POD三者的活性协调一致，使活性氧维持在一个低水平，这三种酶称为保护酶。●非酶促防御系统（抗氧化剂）VitC、VitE、GSH、Car等。（四）内源激素变化1、ABA与植物的抗性逆境下，植物体内游离ABA迅速积累，含量为原来的十几倍至几十倍。◆ABA能维持细胞结构和膜结构的稳定，防止逆境对细胞器和膜系统的伤害◆ABA能防止水分散失，促进根系吸水◆ABA能改变体内代谢，促进某些物质的积累◆ABA能调节植物自身的保护功能2、乙烯与植物的抗性植物在淹水

6、、干旱、低温、高温等逆境条件下，体内的乙烯含量会迅速增加，增加的这部分乙烯称为逆境乙烯。(stressethylene)（五）渗透调节作用1、渗透调节的概念在水分亏缺情况下，植物要维持正常的生理活动过程，细胞就必_须具有一定的膨压。ψP=ψwψs当水势下降时，要维持细胞膨压不变，只有使渗透势下降。植物在水分胁迫下，通过代谢活动增加溶质，提高细胞液浓度，降低渗透势，从而降低水势，维持吸水能力，保证正常代谢与生长的现象，称为渗透调节(osmoregulationorosmoticadjustment)2、渗透调节物质决定细胞渗透势的可溶性物质分为两类：●由外界环境进入细胞内的各种无机离

7、子，如K+、Cl-等；●细胞自身合成的有机物，主要是脯氨酸和甜菜碱（1）脯氨酸在抗逆中的作用1.作为渗透物质，保持原生质与环境的渗透平衡，防止失水；2.与蛋白质结合增强蛋白质的水合作用，增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白质的沉淀，保护生物大分子结构和功能的稳定。逆境下积累的脯氨酸主要集中在细胞质，使细胞渗透势明显降低，大大提高吸水能力。故脯氨酸是细胞质渗透物质。（2）甜菜碱与植物抗逆性甜菜碱是一种含氮化合物，具有很高的溶解度，在生理pH范围不带净电荷，无毒，在逆境条件