大学植物生理学经典课件10 植物逆境生理

《大学植物生理学经典课件10 植物逆境生理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十章植物的逆境生理12010年2月24日沈阳冻雨23月20日，温家宝于陆良县德格海子水库干涸的库底察看灾情3哈尔滨遭遇50年不遇的暴雪4本章内容10.1逆境生理通论10.2植物的抗寒性10.3植物的抗旱性10.4植物的抗盐性5本章重点1.寒冷、干旱条件下生理生化变化2.冷害、冻害和旱害机理3.提高抗寒、抗旱性的途径610.1逆境生理通论10.1.1逆境的概念及其种类逆境(stress)指对植物生长和生存不利的各种环境因素的总和，又称胁迫。研究植物在逆境下的生理反应，以及植物对不良环境的抵抗能力称为逆境生理。植物在

2、生长发育过程中逐渐形成了对逆境的适应和抵抗能力，称为植物的抗逆性，简称抗性。7理化因素水分的淹涝灾害干旱(土壤、大气及生理干旱)温度的低温冷害冻害高温热害除草剂、化肥的副作用化学的盐碱土危害大气、水体、土壤污染等红外、紫外光伤害可见光照射(过强或过弱)离子辐射(α、β、γ、X射线)辐射性的风、雷、电、磁等雪、雹、冰物理的病害杂草虫害生物因素(感染与竞争)逆境810.1.2逆境对植物的伤害逆境协迫下植物的一般生理变化：1.逆境与植物的水分代谢Levitt(1980)干旱水分胁迫冰冻→胞间结冰盐渍→土壤水势下降高温→蒸

3、腾强烈膜损伤92.光合速率下降各种逆境条件都可导致光合作用降低。光合降低的原因有：气孔关闭CO2供应减少光合酶钝化或失活细胞膜结构破坏103.呼吸作用的变化①降低（冻害、热害）②先升后降（冷害、旱害）③增高（病害）呼吸代谢途径的变化：EMP—TCA途径减弱，PPP途径相对加强4.物质代谢的变化合成＜分解115.原生质膜的变化膜脂双分子层→星状排列，膜蛋白变构，膜透性增加，物质外渗。6.活性氧伤害逆境条件下，如在高温、低温、干旱、大气污染等条件下，植物体通过各种途径大量产生活性氧，而且在逆境条件下活性氧清除能力下降，

4、造成活性氧积累，引起严重的危害。12活性氧对植物的有益作用(1)参与细胞间某些代谢参与黄素酶的辅基(如FMN和FAD)的电子转移反应；木质素合成反应和降解反应(均有H2O2的参与)。(2)参与细胞抗病作用当病原菌侵入植物体时，激发植物细胞产生大量的O2－与H2O2，可作为诱发植物抗病性的直接因子，或在细胞外直接杀死病原体，或使细胞壁氧化交联起到加固效果，从而防止病原菌侵入，还可启动细胞内与抗病相关蛋白的基因表达。.13(3)参与乙烯的形成O2－可通过激发乙烯合成酶(EFE)，从而促进乙烯释放；OH直接作用于蛋氨酸而

5、产生乙烯(4)活性氧参与调节过剩光能耗散光能过剩时，过量能量(如ATP)传递给O2后，将O2激发形成O2－、OH、H2O2等活性氧，随后又在SOD、POD、CAT等酶作用下发生猝灭，从而将过剩能量“消化”掉。消除过剩光能对植物光合机构的破坏。....1410.1.3植物对逆境的适应植物以细胞和整个生物有机体抵抗环境胁迫15植物的抗逆性(stressresistance)，简称抗性：植物对逆境的适应和抵抗能力。植物抗逆遗传特性在特定环境条件诱导下逐步表达的过程，称为抗性锻炼。植物可能通过抗性锻炼提高抗逆性。植物对逆境

6、的适应(或抵抗)主要包括避逆性和耐逆性两个方面。16逆境逃避（避逆性）：是指植物通过各种方式在时间上或空间上避开或部分避开逆境的影响。如沙漠中的植物通过生育期的调整来避开不良气候；或通过特殊的形态结构(仙人掌肉质茎，贮存大量水分)；植物叶表覆盖茸毛、蜡质；强光下叶片卷缩等避免干早的伤害。17逆境忍耐（耐逆性）：是指植物在不良环境中，通过代谢变化来阻止、降低甚至修复由逆境造成的损伤，从而保证正常的生理活动。如针叶树可以忍受-40℃~-70℃的低温；而某些温泉细菌能在70℃~80℃，甚至沸水中存活1819对农业生产影响

7、最大的是理化逆境，如温度、水分、盐碱和污染等。逆境直接效应避逆性耐逆性低温降温不降温降温高温升温不升温升温干旱降低含水量不降低降低盐碱增大盐浓度不增大增大淹水缺O2不缺O2缺O2避逆性和耐逆性的特点2010.1.4植物对逆境的生理适应1.生物膜的应变生物膜的透性对逆境的反应是比较敏感的，遭受逆境时，质膜透性增大，内膜系统出现膨胀、收缩或破损。正常条件下，生物膜的膜脂呈液晶态，当温度下降到一定程度时，膜脂变为凝胶相。膜脂相变会导致原生质流动停止，透性加大。21膜脂碳链越长，固化温度越高，相同长度的碳链不饱和键数越多，

8、固化温度越低。膜脂不饱和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷性越强。膜脂中的磷脂和抗冻性有密切关系。膜脂中的磷脂含量显著增加，抗冻力增强。饱和脂肪酸和抗旱性密切有关。膜蛋白的稳定性强，植物抗逆性也强。222.逆境蛋白的表达多种因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等能诱导形成新的蛋白质(或酶)，这些蛋白质统称为逆境蛋白(或叫做胁迫蛋白，stress