植物学课件第十一章_植物的抗逆生理

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1、第十一章植物的抗性生理hardinessphysiology1、抗逆生理概论（一）逆境和植物的抗逆性逆境（stress）指对植物生存与发育不利的各种环境因素的总称。抗性（hardiness）植物对不良环境的适应性和抵抗力。植物的抗性生理（hardinessphysiology）就是研究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。逆境的种类植物的抗性方式：避逆性御逆性耐逆性（二）植物在逆境下的形态变化与代谢特点形态结构变化生理生化变化胁迫与胁变胁迫(stress)指(不良)环境因素对植物的作用力(影响)。胁变(strain)是指植物体受到胁迫后产生相应的变化。（弹性胁变

2、、塑性胁变）原初间接伤害次生胁迫伤害（三）渗透调节与抗逆性渗透调节(osmoticadjustment)指胁迫条件下细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，从外界吸水，适应逆境胁迫的现象。渗透调节物质主要为无机离子、脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖。渗透调节物的共性及作用：分子量小、易溶解；有机调节物在生理pH范围内不带静电荷；能被细胞膜保持住；引起酶结构变化的作用极小；在酶结构稍有变化时，能使酶构象稳定，而不至溶解；生成迅速，并能累积到足以引起渗透势调节的量。（四）植物激素在抗逆性中的作用胁迫激素ABA乙烯（五）膜保护物质与活性氧平衡逆境下膜的变化生物膜的透性对逆境的反应是很敏感，在逆境胁

3、迫下，质膜透性都增大，内膜系统出现膨胀、收缩或破损。膜脂和膜蛋白与抗性能力有关。膜脂液晶态晶态液化低温高温活性氧平衡活性氧的生成酶有脂氧合酶(lipoxygenase，LOX）等细胞的保护酶主要有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶（peroxidase,POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）等。活性氧与植物膜伤害机制（六）逆境蛋白逆境蛋白(stressprotein)：由高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等逆境诱导形成新的蛋白质(或酶)。逆境蛋白是在特定的环境条件下产生的，通常使植物增强对相应逆境的适应性。（七）植物的交叉适应植物经历了某种逆境后，能提高对另

4、一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应作用，称为交叉适应（crossadaptation）。植物细胞对不良环境的生理适应生物膜胁迫蛋白活性氧渗透调节脱落酸（八）提高作物抗性的生理措施逆境锻炼栽培措施施用植物生长调节剂植物的抗冷性冷害（chillinginjury）：在零上低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡的现象。抗冷性(chillingresistance)：植物对冰点以上低温的适应能力冷害过程的生理生化变化膜透性增加胞质环流减慢或停止呼吸速率大起大落光合速率减弱水分平衡失调有机物分解占优势冷害的机理膜脂发生相变膜脂成分与植物抗冷性的关系膜

5、不饱和脂肪酸指数(unsaturatedfattyacidindex，UFAI)，即不饱和脂肪酸在总脂肪酸中的相对比值，可作为衡量植物抗冷性的重要生理指标。同一种植物，抗寒性强的品种其不饱和脂肪酸的含量也高于抗寒性弱的品种。经过抗冷锻炼后，植物不饱和脂肪酸的含量能明显提高，随之膜相变温度降低，抗冷性加强。膜的结构改变代谢紊乱冷害的可能机制提高植物抗冷性的措施低温锻炼化学诱导合理施肥植物的抗冻性冻害（freezinginjury）：当温度下降到0℃以下，植物体内发生冰冻，因而受伤甚至死亡的现象。抗冻性(freezingresistance）：植物对冰点以下低温的适应能力。植物对冻害的生

6、理适应植株含水量下降呼吸减弱脱落酸含量增多生长停止进入休眠保护物质的增多冻害的机理结冰伤害（胞间结冰和胞内结冰）胞间结冰引起植物受害的主要原因是：原生质过度脱水、冰晶体对细胞的机械损伤、解冻过快对细胞的损伤巯基假说膜的伤害提高植物抗冻性的措施抗冻锻炼化学调控农业措施抗热性由高温引起植物伤害的现象称为热害(heatinjury)。植物对高温胁迫(hightemperaturestress)的适应则称为抗热性(heatresistance)。高温对植物的危害直接伤害（脂类液化、蛋白质变形）间接伤害（饥饿、毒性、缺乏某些代谢物质、蛋白质合成下降）植物耐热性的机理内部因素外部条件植物的抗旱性

7、干旱（drought）：植物体内水分过度亏缺的现象。旱害(droughtinjury)：指土壤水分缺乏或大气相对湿度过低对植物的危害。抗旱性(droughtresistance)：植物抵抗旱害的能力。干旱类型大气干旱土壤干旱生理干旱旱生植物的类型避旱型植物耐旱型植物干旱对植物的伤害各部位间水分重新分配膜受损伤渗透调节光合作用减弱干旱引起的伤害抗旱性的机理作物抗旱性的形态特征根系发达而深扎，根/冠比大等作物抗旱性的生理特征保持细胞有很高的亲水能力，防止细胞严