植物抗逆机理

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1、第十一章植物的抗逆生理基本要求了解抗逆生理、逆境蛋白概念、植物在逆境下的形态变化与代谢特点；了解渗透调节与抗逆性的关系、膜保护物质与自由基的平衡；了解植物激素在抗逆性中的作用；了解低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理与途径；了解干旱和湿涝对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝的机理与途径；了解病虫对植物的伤害以及植物的抗病性和抗虫性；了解盐分过多对植物的危害以及植物抗盐性及其提高途径；了解大气、水体、土壤等环境污染对植物的伤害，植物抗环境污染机理与途径，以及进行环境保护必要性；了解抗逆生理与农业生产的关系，掌握提高作物抗逆性的途

2、径。重点、难点(一)重点1．植物在逆境下的形态结构变化与生理生化代谢的变化2．低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理与途径3．干旱和湿涝对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝的机理与途径5．大气污染的种类和对植物的伤害特点6．抗逆生理与农业生产的关系，掌握提高作物抗逆性的途径(二)难点1．植物在逆境下生理生化的变化2．膜脂发生相变与抗寒性的关系3．抗寒性和抗旱性机理4．活性氧对植物伤害的机理第一节植物抗逆的生理基础一、逆境的概念及种类%逆境(stress)是指对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。植物对逆境的抵抗和忍耐能力叫植物

3、抗逆性，简称抗性(resistance,hardiness)。二、抗逆性及方式抗逆性(hardiness)植物对逆境抵抗和忍耐能力。抗性的方式：%抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。由于植物没有动物那样的运动机能和神经系统，基本上是生长在固定的位置上，因此常常遭受不良环境的侵袭。但植物可用多种方式来适应逆境，以求生存与发展。植物适应逆境的方式主要表现在三个方面。植物以细胞和整个生物有机体抵抗环境胁迫。植物体可以受到和识别的环境信号组成了应激性反应。进行环境胁迫识别后信号被传输到细胞内和植物体全部。典型的环境信号传导导致细胞水

4、平的可变基因的表达，反过来有可以影响植物体的发育和代谢。1.避逆性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。这种方式在植物进化上是十分重要的。例如夏季生长的短命植物，其渗透势比较低，且能随环境而改变自己的生育期。2.御逆性指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活性。这主要是植物体营造了适宜生活的内环境，免除了外部不利条件对其的危害。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，角质层较厚，还原性物质含量高，有机物质的合成快等特点。如仙人掌，其一方面在组织

5、内贮藏大量的水分；另一方面，在白天关闭气孔，降低蒸腾，这样就避免干旱对它的影响。3.耐逆性（逆境忍耐(stresstolerance)指植物组织虽经受逆境对它的影响，但它可通过代谢反应阻止、降低或者修复由逆境造成的伤害，使其仍保持正常的生理活动。）指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。例如植物遇到干旱或低温时，细胞内的渗透物质会增加，以提高细胞抗性。避逆性和御逆性总称为逆境逃避(stressavoidance)，由于植物通过各种方式摒拒逆境的影响，不利因素并未进入组织，故组

6、织本身通常不会产生相应的反应。耐逆性又被称为逆境忍耐(stresstolerance)，植物虽经受逆境影响，但它通过生理反应而抵抗逆境，在可忍耐的范围内，逆境所造成的损伤是可逆的，即植物可以恢复正常状态；如果超过可忍范围，超出植物自身修复能力，损伤将变成不可逆的，植物将受害甚至死亡。植物对逆境的抵抗往往具有双重性，即逆境逃避和逆境忍耐可在植物体上同时出现，或在不同部位同时发生。三、植物在逆境下的形态变化与代谢特点(一)形态结构变化逆境条件下植物形态有明显的变化。如干旱会导致叶片和嫩茎萎蔫，气孔开度减小甚至关；淹水使叶片黄化，枯干，

7、根系褐变甚至腐烂；高温下叶片变褐，出现死斑，树皮开裂；病原菌侵染叶片出现病斑。逆境往往使细胞膜变性、龟裂，细胞的区域化被打破，原生质的性质改变，叶绿体、线粒体等细胞器结构遭到破坏。植物形态结构的变化与代谢和功能的变化是相一致的。(二)生理生化变化在冰冻、低温、高温、干旱、盐渍、土壤过湿和病害等各种逆境发生时，植物体的水分状况有相似变化，即吸水力降低，蒸腾量降低，但蒸腾量大于吸水量，使植物组织的含水量降低并产生萎蔫。植物含水量的降低使组织中束缚水含量相对增加，从而又使植物抗逆性增强。在任何一种逆境下，植物的光合作用都呈下降趋势。在高

8、温下，植物光合作用的下降可能与酶的变性失活有关，也可能与脱水时气孔关闭，增加气体扩散阻力有关；在干旱条件下由于气孔关闭而导致光合作用的降低则更为明显；土壤盐碱化、土壤过湿或积水、低温、二氧化硫污染等都能使植物的光合作用显著下降。逆境下植物的呼吸作用