《逆境生理》课件

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1、第十二章植物的逆境生理PlantStressPhysiology1影响植物生长发育的各种环境因子示意图2研究植物逆境生理的意义逆境生理通论逆境生理各论逆境的概念和种类逆境对植物的伤害植物抵抗逆境的几种方式植物对逆境的适应3风和日丽温度适宜土壤肥沃雨水丰沛第一节研究植物逆境生理的意义4在干旱、高温、盐渍、寒冷等不良环境中进行农牧业生产5雨养农业678在沙地上人工种植的白沙蒿要治理土地沙漠化等威胁人类生活的生存条件，就得广种植被9研究植物在逆境条件下的适应机理、生存对策：对农牧业生产的发展对生态环境的治理有十分重要的意义10模式植物拟南芥（Arabidopsis）形态个体小，高度只有3Ocm左

2、右生长周期快，从播种到收获种子一般只需6周左右种子多，每株每代可产生数千粒种子11拟南芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。每个单倍染色体组（n=5）的总长只有7000万个碱基对，即只有小麦染色体组长的1/80，这就使克隆它的有关基因相对说来比较容易。拟南芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型。SOS12拟南芥并不是研究植物抗逆机理的理想材料：抗逆能力很弱要研究植物的抗逆机理就得选用抗逆能力强的植物13干旱、洪涝、高温、低温、盐渍、病虫害、环境污染等对植物正常生长发育不利的各种环境因素第二节逆境生理通论逆境（胁迫，stress）一、逆境的概

3、念和种类141、逆境（environmentalstress）指对植物生长和发育不利的各种环境因素的总称，又简称胁迫(stress)。逆境的种类是多种多样的，根据环境的种类，逆境可分为生物逆境(bioticstress)和理化因素逆境又称非生物逆境(abioticstress)。2、逆境生理(stressphysiology)研究植物在逆境下的生理反应称为逆境生理。15逆境stress生物因素bioticstress病害虫害杂草非生物因素abioticstress水分涝害干旱温度冷害、冻害热害化学盐害环境污染物辐射可见光（过强或太弱）红外、紫外光伤害离子辐射物理：雷、电、风、雪等16二、逆

4、境对植物的伤害引起植物组织的脱水萎蔫细胞膜受到伤害，膜透性增加物质代谢分解大于合成光合作用下降呼吸作用紊乱逐渐下降：冰冻、高温、盐渍、淹水先升后降：零上低温、干旱显著增高：病害17三、植物抵抗逆境的几种方式1.避逆性(stressavoidance)不利的环境因子并未深入植物组织内部植物不必在代谢上对逆境产生相应的反应18荒漠上的“短命植物”通过生育期的调整避开干旱：沙米，绵蓬种子一遇下雨就迅速萌发、生长、开花、结实，完成生活史留下休眠的种子以渡过干旱的季节，从而逃避干旱19旱生的肉质植物通过贮存大量水分角质层的保水作用仙人掌20212．耐逆性/抗逆性(stresstolerance/st

5、ressresistance)：植物代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤22四、植物对逆境的适应渗透调节逆境蛋白活性氧清除系统植物激素的调控作用231、渗透调节(osmoticadjustmentorosmoregulation)一定胁迫范围内，植物通过细胞内积累各种无机离子和有机物质，以提高细胞内溶质浓度，降低其渗透势，来适应逆境胁迫的现象称为渗透调节24脯氨酸甜菜碱可溶性糖等渗透调节物质K+Na+Cl—等无机离子有机物质25是植物必需的重要营养元素K＋调节细胞渗透势与植物抗逆性稳定酶活性的关系极为密切中和负电荷细胞膜极化26土壤中高浓度Na＋扰乱植物细胞的离子平衡，导致膜功能失调和

6、代谢活动的减弱引起生长的抑制，最终导致细胞的死亡低浓度Na＋是一种有益元素:可以促进植物的生长，特别是当介质中K＋浓度很低时一些盐生植物的生长发育需要Na＋:是一种必需的营养元素27高等植物细胞质代谢酶对Na+很敏感液泡膜Na+/H+antiporter能使细胞质中的绝大部分Na＋区域化在液泡中胞质中的Na＋浓度保持在非毒害水平积累在液泡中的Na＋可作为渗透调节剂降低细胞的水势维持逆境下植物的生长2829303132游离脯氨酸(proline)大量积累脯氨酸的合成加强脯氨酸的氧化受抑制蛋白质的合成减弱逆境脯氨酸合成的2条途径谷氨酸途径：吡咯啉-5′-羧酸还原酶（P5CR)鸟氨酸途径:鸟氨酸

7、氨基转移酶（OAT）33脯氨酸的特性等电点中性（PH6.3），避免酸碱失调游离脯氨酸毒性最低游离脯氨酸溶解度最高，水势降低脯氨酸富含能量、富含N素结合游离NH3，防止毒害脯氨酸氧化的关键酶：脯氨酸氧化酶（PO）34脯氨酸的功能在植物的渗透调节中起重要的贡献在脱水情况下对生物大分子有保护作用活性氧的清除剂35胆碱胆碱单氧化物酶(ＣＭＯ)甜菜碱醛甜菜碱醛脱氢酶(ＢＡＤＨ)甘氨酸甜菜碱甜菜碱(betaine)36能使细胞在胁迫