第十三章 植物的抗逆生理ppt课件.ppt

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1、第十三章植物的抗逆生理植物对逆境的抵抗和忍耐能力叫植物抗逆性，简称抗性。逆境(environmentalstress)是指对植物生存与发育不利的各种环境因素的总称。一、逆境和植物的抗逆性(一)逆境的概念及种类第一节抗逆生理概论逆境的种类生物因素（其它生物的感染或竞争）理化因素病害虫害杂草温度水化学因素风、雨、雪、声、磁、电等盐类、离子、气体、除草剂辐射离子辐射紫外光可见光红外光涝干旱低温（冷）高温（热）冷害冻害（二)抗性的方式避逆性逆境逃避御逆性耐逆性——逆境忍耐避逆性：指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适宜的环境中完成其生

2、活史。御逆性：指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活性。耐逆性：指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、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。二、植物在逆境下的形态变化与代谢特点(一)形态结构变化干旱:叶片和嫩茎萎蔫，气孔开度减小甚至关；淹水:叶片黄化，枯干，根系褐变甚至腐烂；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。细胞膜变性、龟裂，细胞的区域化被打破，原生质的性质改变，叶绿体、线粒体等细胞器结构遭到破坏。图22.18氧气缺乏时玉米根皮层中通气组织的发育在氧气充足的条件（

3、A）或72小时缺氧的条件下（B）玉米根系横切面的电子显微镜图片显示缺氧根系皮层通气组织的形成。皮下组织和内皮层仍保持完整，中央皮层细胞死亡空腔隙形成圆柱形的导气室。（二）生理生化变化1.逆境与植物的水分代谢2.光合速率下降3.呼吸作用的变化Levitt(1980)①降低（冻害、热害）PPP途径增强②先升后降（冷害、旱害）③增高（病害）4.物质代谢的变化合成＜分解5.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.蛋白质的变化新蛋白质逆境蛋白：热击蛋白(HSPs)干旱水分胁迫冰冻→胞间结冰盐渍→土壤水势下降高温→蒸腾强烈

4、膜损伤生理干旱三、渗透调节与抗逆性1.渗透调节的概念胁迫条件下，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。2.渗透调节物质(1)无机离子K+,Cl-(2)Pro(3)甜菜碱(4)可溶性糖概念渗透调节物质共同特点：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。3.渗透调节物的共性及作用四、植物激素在抗逆性中的作用减少膜的伤害增加Pro含量减少水分丧失1.ABA2.ETH与其他激素ETH

5、:增加几倍或几十倍,直接或间接地参与植物对伤害的修复或对逆境的抵抗过程内源GA活性迅速下降CTK含量的减少五、膜保护物质与活性氧平衡(一)逆境下膜的变化质膜透性增大膜脂不饱和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷性越强。膜脂相变：液晶态凝胶态透性加大饱和脂肪酸和抗旱、抗热能力密切相关脂肪酸固化温度/OC脂肪酸固化温度/OC月桂酸(12：0)44.0油酸(18：1)13.4豆蔻酸(14：0)53.0亚油酸(18：2)-5.0棕榈酸(16：0)63.1亚麻酸(18：3)-11.0硬脂酸(18：0)69.6表13-2含不同碳链长和不饱和键的脂肪酸的固化温度

6、膜脂中磷脂酰胆碱等磷脂和单半乳糖二甘油酯等糖脂含量与植物的抗逆性有关。通常膜脂中磷脂含量高的抗冻性强；单半乳糖二甘油酯等糖脂含量低的抗盐性强。（二）活性氧平衡膜系统的破坏可能会引起一系列的生理生化紊乱，再加上活性氧对一些生物功能分子的直接破坏，这样植物就可能受伤害，如果胁迫强度增大，或胁迫时间延长，植物就有可能死亡。1.热休克蛋白（热击蛋白HSPs）六、逆境蛋白2.低温诱导蛋白(low-temperature-inducedprotein)3.病原相关蛋白(PRs)几丁质酶β-1，3-葡聚糖酶4.盐逆境蛋白5.其它逆境蛋白七、植物的交叉适应植物

7、经历了某种逆境后，能提高对另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(cross-tolerances)。缺水、缺肥、盐渍等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗能力；干旱或盐处理可提高水稻幼苗的抗冷性；低温处理能提高水稻幼苗的抗旱性；产生交叉适应的原因：1多种保护酶参与2ABAETH含量增加3逆境蛋白的产生4Pro等渗透调节物质5膜保护物质6生长受抑，对胁迫敏感性下降第二节抗寒性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)。一

8、、抗冷性(一)冷害冰点以上低温对植物的危害叫做冷害(chillinginjury)。植物对冰点以上低温的适应能力叫抗冷性(chillingresis