植物对逆境的适应.ppt

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1、植物抗性生理南京晓庄学院生命科学系植物体是一个开放的体系，生存于自然环境。自然环境不是不变的，天南地北，水热条件相差悬殊，即使同一地区，一年四季也有冷热旱涝之分。植物抗性生理是指不良的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。第一节抗性生理通论逆境对植物代谢的伤害：植物对逆境的适应：提高作物抗逆性的生理措施一、逆境(stress)对植物代谢的伤害：逆境：使植物产生伤害的环境，又叫胁迫。包括生物因素和非生物因素。逆境对代谢的影响：（1）破坏细胞膜结构完整性。（2）影响酶活性。（3）大分子物质分解失活（4）内源脱落酸

2、水平↑代谢强度与抗逆(hardiness)能力：代谢强度越弱，抗性越强，如休眠种子、休眠芽。代谢强度越强，抗性越弱，如幼苗。二、植物对逆境的适应：植物对逆境的适应：避逆性（stressavoidance）耐逆性（stresstolerance）生物膜胁迫蛋白活性氧渗透调节脱落酸避逆性：是指植物对不良环境在时间上躲避开如沙漠中的植物只在雨季生长，阴生植物可在树荫下生长．耐逆性：是指植物忍受逆境的作用．（一）生物膜与抗性膜脂与抗冷（1）膜脂相变：生物膜的膜脂在温度低到一定程度时，由液晶态变成凝胶态的现象。相变结果使原生质流动↓，透

3、性↑，生理生化反应受伤。（2）影响膜流动性的因素。A、不饱和脂肪酸：含量越高，膜流动性越强，抗冷性也越强B、磷脂：含量高，流动性好，抗冷性强生物膜结构（一）生物膜与抗性膜脂与抗盐：膜脂中的MGDG（单半乳糖二甘油脂）与盐分进入植物体有关。MGDG↑→吸收矿质多，运输快，不抗盐MGDG↓→吸收矿质少，运输慢，抗盐膜脂与抗旱：饱和脂肪酸含量越高，抗旱力越强（二）胁迫蛋白逆境条件下，植物体内会诱导合成部分新蛋白，这些蛋白对于植物细胞耐受逆境刺激，平稳度过不良环境具有重要作用。这些蛋白包括：1、热激蛋白：heatshockprotei

4、n2、冷调节蛋白：coldregulatedprotein3、渗压素：osmotin4、厌氧多肽：anaerobicpolypeptide热激蛋白（三）活性氧自由基：氧化能力极强，可破坏许多生物大分子。逆境使自由基大量积累，主要危害：（1）膜脂过氧化，膜完整性被破坏。（2）膜脂产生脱脂化作用，磷脂游离，膜结构破坏。自由基的消除：SOD（超氧化物歧化酶），H2O2酶可有效清除自由基，消除危害。（四）渗透调节渗透调节：水分胁迫时植物体内积累某些有机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，使植物得以保存体内水分，适应缺水环境的现象。渗透

5、调节物质：（1）脯氨酸（Pro）A．作为渗调物质，维持胞内渗透压，防止水分丧失。B．保持膜完整性，增强膜蛋白分子之间的水和作用。（2）甜菜碱：（3）K+（五）脱落酸逆境时脱落酸的变化：逆境促进胞内脱落酸水平升高，提高植物的抗性。（1）减少膜伤害（2）减少自由基对膜的破坏（3）促进渗透物质积累（4）减少水分丢失交叉适应：crossadaptation植物与不良环境反应之间的相互适应作用。交叉适应引起物质：脱落酸第二节植物的抗冷性一.冷害过程的生理变化二.冷害的机制三.影响冷害的内外条件（一）．冷害过程的生理生化变化1.胞质环流减

6、慢或停止2.水分平衡失调3.光合速率减慢4.呼吸速率大起大落（二）．冷害的机制膜脂的物理状态影响膜蛋白的活性，可以调节离子和其他溶质的运输．脂肪酸含量抗冷植物不抗冷植物主要脂肪酸花椰菜芽萝卜根豌豆苗菜豆苗甘薯玉米苗棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸不饱和比饱和21.319.012.81.91.12.97.012.23.116.420.661.949.444.913.23.23.93.824.024.928.32.22.61.63.80.64.643.650.854.624.310.66.82.81.72.1（三）．影响冷害的内外条件

7、（一）．内部条件　不同作物对冷害的敏感不同．（二）．外界环境　低温锻炼对提高喜温的　抗寒性是有一定效果的．植物生长速率与抗寒性强弱呈负相关．提高植物抗冷性的措施第三节植物的抗冻性植物对冻害的生理适应内外条件对植物抗冻性的影响5冻害的机制冻害基因和抗冻蛋白（一）．植物对抗寒的生理适应1．适应方式：（1）形成干种子、埋于土中的延存器官（鳞茎、块茎）。（2）抗寒锻炼：2．抗寒锻炼中发生的生理生化反应：（1）植物含水量下降（2）呼吸减弱（3）脱落酸含量增多（4）生长停止，进入休眠（5）保护物质增多（二）．内外条件对抗寒性的影响内部因素

8、：外界条件：（1）温度：逐渐降温促使植物进入休眠，抗寒力提高。（2）日照：短日↑脱落酸↑→休眠，抗性↑（3）光强（4）土壤含水（5）土壤中元素光照长短对叶子的影响(三)、冷害的机制细胞间结冰伤害（通常温度下降的时候，细胞间隙中细胞壁附近的水分结成冰）细胞内结冰伤害（温度迅速下