植物的逆境生理(I)

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1、第11章植物的逆境生理内容提要植物逆境生理通论寒害与植物的抗寒性热害与植物的抗热性旱害与植物的抗旱性涝害与植物的抗涝性第一节植物逆境生理通论一、概念1.逆境：对植物生长和发育不利的各种环境因素的总称，也称胁迫。2.逆境生理：植物在逆境下的生理反应。3.植物适应性：植物自身对逆境的适应能力。避逆性：指植物整个生长发育过程不与逆境相遇，而是在逆境到来之前已完成其生活史，如沙漠中短命植物只在雨季生长。抗逆性：指植物对逆境的抵抗能力或耐受能力，简称抗性，包括御逆性和耐逆性。御逆性（stressavoidance）指植物具有一定的防御环境胁

2、迫的能力，且在逆境条件下仍能保持正常状态。耐逆性（stresstolerance）是指植物处于逆境时，通过自身的生理生化变化来阻止、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。植物抗逆性强弱取决于遗传潜力抗逆锻炼指植物在逆境下，逐渐形成了对逆境的适应与抵抗能力。这一过程称为抗逆锻炼。植物在经历了某种逆境后，对另一些逆境的抵抗能力也会增强，这种现象称为植物的交叉适应。★大豆幼苗耐热性诱导实验CK40℃诱导后生长在45℃条件下未进行高温诱导直接生长在高温下★二植物在逆境下的形态与代谢变化（一）形态结构变化干旱---叶片和嫩茎

3、萎蔫，气孔开度减小甚至关闭;淹水---叶片黄化，枯干;根系褐变，腐烂高温---叶片变褐，出现死斑，树皮开裂病原菌侵染---叶片出现病斑(二)代谢变化1.水分代谢:吸水量↓，蒸腾量↓，但蒸腾大于吸水，植物萎蔫。2.光合作用:气孔关闭，叶绿体损伤，光合酶失活或变性。3.呼吸作用:·下降：冻、热、盐、涝害·先上升再下降：冷、旱害·明显升高：病害、伤害4.物质代谢:合成酶活性下降，水解酶活性增强，淀粉、蛋白质等降解。合成＜分解三植物对逆境的生理适应膜脂不饱和脂肪酸越多，抗性越强；膜蛋白损伤（巯基假说）逆境环境条件下诱导新形成的蛋白质。（

4、逆境蛋白）如：热激蛋白、低温诱导蛋白、渗调蛋白、病原相关蛋白等。胁迫条件下，细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，适应逆境胁迫的现象。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。★第二节寒害与植物的抗寒性寒害：温度低于最低温度产生的伤害，包括冷害和冻害。零上低温对植物的危害称为冷害，植物对零上低温的适应能力叫做抗冷性。零下低温对植物的危害称为冻害，植物对0℃以下低温的适应能力叫抗冻性。一、冷害与冷害的机理冷害虽然没有结冰现象，但会引起喜温植物的生理障碍。两

5、种类型直接伤害间接伤害短时间内发生的伤害。不可逆主要特征：质膜透性增大，导致细胞内含物向外渗漏---出现伤斑。缓慢降温引起的，低温胁迫可持续几天乃至几周。可逆主要特征：代谢失调—组织柔软，萎蔫。例：我国冷害发生早春，作物死苗或僵苗不发；果树会破坏花芽，结实少。晚秋，晚稻空瘪粒；棉花霜后棉。（一）冷害引起的生理生化变化1.细胞膜系统受损：膜透性加大2.根系吸收能力下降3.光合作用减弱：叶绿素分解大于合成；暗反应受影响4.呼吸代谢失调：大起大落。先期升高保护，然后降低（升高放热保护，时间长后，原生质停止流动，无氧呼吸）5.物质代谢失调

6、（二）冷害机理1．膜相变引起膜结合酶失活2．膜损坏增加引起代谢紊乱（三）提高植物抗冷性途径低温锻炼（炼苗）植物对低温的抵抗是一个适应过程，许多植物如果预先给予一定的低温处理，以后可经受更低的温度胁迫，而不受到伤害。如蕃茄幼苗移出温室前，用10℃的低温处理1~2天，移栽后可抗5℃的低温。化学诱导植物生长调节剂（CTK、ABA等）合理施肥调节N、P、K的比例，增加P、K肥比例二、冻害与植物抗冻性冻害对植物的危害主要是由于组织或细胞结冰引起的伤害。胞间结冰胞内结冰温度缓慢下降时细胞间隙和细胞壁附近的水分结冰。温度迅速下降，除了胞间结冰外

7、，细胞内的水分也冻结。（一）植物对冻害的适应性抗冻锻炼是植物提高抗冻性的主要途径。冬季低温来临前，植物在生理生化方面对低温的适应性变化：1.细胞含水量下降，束缚水增加，自由水下降；2.积累同化物质，可溶性糖含量增加；3.激素变化，ABA增加，IAA、GA等减少；4.保护物质增多：不饱和脂肪酸、可溶性糖、可溶性蛋白质5.呼吸减弱；6.生长停止，进入休眠。？路灯下的植株抗寒性差（二）提高植物抗冻性途径抗冻锻炼化学控制农业措施合理水肥管理；薄膜苗床，地膜覆盖；冬灌熏烟，盖草等。第三节热害与植物抗热性由高温引起植物伤害的现象称为热害。植物

8、对高温胁迫的适应则称为抗热性。一.高温对植物的伤害伤害症状：树干干燥、裂开；叶片出现死斑等。直接伤害（蛋白质变性，膜脂液化）间接危害(代谢性饥饿、有毒物质积累、蛋白质破坏）二.提高植物抗热性的途径1）高温锻炼2）改善栽培措施3）化学制剂处理第四节旱