逆境胁迫下的植物生理生态相应―温度篇课件.ppt

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1、逆境胁迫下的植物生理生态相应—温度篇生命创新112班王光兴目录一、概述二、冷害三、冻害四、热害逆境的种类生物因素：病害、虫害、杂草、人理化因素物理的：辐射化学的：除草剂、化肥、大气污染等温度：低温、高温水份：涝、旱一、概述1．逆境凡是对植物生存与生长不利的环境因子，总称为逆境（stressenvironment）。2．胁迫任何一种使植物内部产生有害变化或潜在有害变化的环境因子，称为胁迫（stress）。植物生长对温度的反应有三基点，即最低温度、最适温度和最高温度。超过最高温度，植物就会遭受热害。低于最低温度，植物将会受到寒害(包括冷害和冻害)。温度胁迫即是指温度过低

2、或过高对植物的影响。二、冷害1、冷害的概念很多热带和亚热带植物不能经受冰点以上的低温，这种冰点以上低温对植物的危害叫做冷害(chillinginjury)。而植物对冰点以上低温的适应能力叫抗冷性(chillingresistance)。在我国，冷害经常发生于早春和晚秋，对作物的危害主要表现在苗期与籽粒或果实成熟期。2、冷害的症状根据植物对冷害的反应速度，可将冷害分为直接伤害与间接伤害两类。直接伤害：是指植物受低温影响后几小时，至多在一天之内即出现伤斑，说明这种影响已侵入胞内直接破坏原生质活性。间接伤害：主要是指由于引起代谢失调而造成的伤害。低温后植株形态上表现正常，

3、至少要在五、六天后才出现组织柔软、萎蔫，而这些变化是代谢失常后生理生化的缓慢变化而造成的，并不是低温直接造成的。冷害症状3、冷害时植物体内的生理生化变化1.膜透性增加2.原生质流动减慢或停止3.水分代谢失调4.光合速率减弱5.呼吸速率大起大落6.有机物分解占优势4、冷害的机理1.膜脂发生相变2.膜的结构改变3.代谢紊乱膜脂发生相变低温下，生物膜的脂类会出现相分离和相变，使液晶态变为凝胶态。由于脂类固化，从而引起与膜相结合的酶解离或使酶亚基分解而失去活性。因为酶蛋白质是通过疏水键与膜脂相结合的，而低温使二者结合脆弱，故易于分离。由低温引起的相分离膜的结构改变在缓慢降温

4、条件下，由于膜脂的固化使得膜结构紧缩，降低了膜对水和溶质的透性；在寒流突然来临的情况下，由于膜脂的不对称性，膜体紧缩不匀而出现断裂，因而会造成膜的破损渗漏，胞内溶质外流。膜渗漏增加，使得胞内溶质外渗，打破了离子平衡，引起代谢失调。低温下，植物细胞内电解质外渗与否已成为鉴定植物耐冷性的一项重要指标。代谢紊乱生物膜结构的破坏会引起植物体内新陈代谢的紊乱。如低温下光合与呼吸速率改变不但使植物处于饥饿状态，而且还使有毒物质(如乙醇)在细胞内积累，导致细胞和组织受伤或死亡。冷害的可能机制5、提高植物抗冷性的措施1.低温锻炼2.化学诱导3.合理施肥低温锻炼很多植物如预先给予适

5、当的低温锻炼，而后即可抗御更低的温度，否则就会在突然遇到低温时遭灾。春季在温室、温床育苗，进行露天移栽前，必须先降低室温或床温。如番茄苗移出温室前先经一、二天10℃处理，栽后即可抗5℃左右低温；经过低温锻炼的植株，其膜的不饱和脂肪酸含量增加，相变温度降低，膜透性稳定，这些都有利于植物抗冷性的增强。化学诱导细胞分裂素、脱落酸和一些植物生长调节剂及其它化学试剂可提高植物的抗冷。如脱落酸可改变细胞的水分平衡，使低温不致于派生出干旱的影响；2,4-D，KCl等喷于瓜类叶面则有保护其不受低温危害的效应；PP333、抗坏血酸、油菜素内酯等于苗期喷施或浸种，也有提高水稻幼苗抗冷性

6、的作用。合理施肥调节氮磷钾肥的比例，增加磷、钾肥比重能明显提高植物抗冷性。二、冻害1、冻害的概念冰点以下低温对植物的危害叫做冻害(freezinginjury)。植物对冰点以下低温的适应能力叫抗冻性(freezingresistance)。一般剧烈的降温和升温，以及连续的冷冻，对植物的危害较大；缓慢的降温与升温解冻，植物受害较轻。2、冻害的症状植物受冻害时，叶片就像烫伤一样，细胞失去膨压，组织柔软、叶色变褐，最终干枯死亡。冻害主要是冰晶的伤害。植物组织结冰可分为两种方式：胞外结冰：又叫胞间结冰，是指在温度下降时，细胞间隙和细胞壁附近的水分结成冰。随之而来的是细胞间隙

7、的蒸汽压降低，周围细胞的水分便向胞间隙方向移动，扩大了冰晶的体积。胞内结冰：是指温度迅速下降，除了胞间结冰外，细胞内的水分也冻结。一般先在原生质内结冰，后来在液泡内结冰。细胞内的冰晶体数目众多，体积一般比胞间结冰的小。冻害症状3、冻害的机理1.结冰伤害胞间结冰引起的伤害：原生质发生过渡脱水，造成蛋白质变性和原生质不可逆的凝胶化；胞内结冰引起的伤害：机械损伤2.巯基假说3.膜的伤害细胞结冰伤害的模式图4、植物对冻害的适应性植物在长期进化过程中，在生长习性和生理生化方面都对低温具有特殊的适应方式。如一年生植物主要以干燥种子形式越冬；大多数多年生草本植物越冬时地上部死