植物生理学 第12-14章 逆境生理ppt课件.ppt

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1、第十二章植物的逆境生理学习和研究逆境生理的重要性1、探讨逆境下植物存活或死亡的原因２、采取适当措施提高植物抗逆能力第一节植物逆境生理概述一、逆境概念和种类1、逆境／胁迫(Stress)√对植物生存和生长不利的各种环境因素的总称.2、逆境种类（１）生物逆境（Ａbioticstress)（２）非生物逆境（Ｂioticstress)3、抗逆性(Resistance)√植物对逆境的抵抗与忍耐能力称为植物的~.逆境种类生物因素(感染与竞争)病害虫害杂草理化因素物理的辐射性的化学的温度的水分的雪、雹、冰等风、雷、电、磁等离子辐射(α、β、γ、χ射线)可见光照射(过干旱及水分胁迫或过弱)红外、紫外光作

2、用除草剂、化肥的副作用过量副作用盐碱土危害气体污染等低温冷害冻害高温热害淹涝灾害土壤、大气及生理干旱自然的人为的干旱、高温、低温、盐碱、水涝、辐射等。污染、次生盐碱化产生原因Afloodedmaizefield.FloodingintheUSMidwestin1993resultedinanestimated33%reductioninyieldcomparedwith1992.二、植物抗逆性的形式√1、逆境防御/避逆性（Stressavoidance）植物通过各种方式防止逆境在体内发生。把逆境挡在体外。2、逆境忍耐/耐逆性(Stresstolerance)植物通过调节体内的代谢活动，能

3、经受住一定程度的不利因素的影响，使植物得以存活，这种方式叫逆境忍耐。逆境逃避(Stressescape)植物通过各种方式避开逆境的影响。沙漠短命植物三、植物抗逆性与锻炼锻炼（Acclimation）√植物对不利于生存和生长发育的环境的逐步适应过程。锻炼可以在自然条件或人为条件下进行。四、植物对环境胁迫的反应胁迫特性植物特性植物反应反应结果胁迫强度器官/组织整体水平持续时间发育阶段细胞水平生存/生长胁迫次数基因型分子水平生长缓慢/死亡胁迫组合受胁迫经历（信号传导/基因表达）环境胁迫五、环境胁迫对植物的影响1.生长速度下降2．水分亏缺与渗透调节3．光合作用的气孔和非气孔限制4．呼吸作用变化5

4、．合成代谢减弱6．活性氧的积累和清除7．激素平衡改变8．基因表达变化与逆境蛋白的合成9．细胞膜结构改变与选择透性丧失:①膜透性增加，内含物向外渗漏。②细胞区域化破坏，造成代谢紊乱。③凡与膜有关的过程都会受到影响。9.液相温度过高液晶相温度过低凝胶相第二节环境胁迫与渗透调节一、渗透调节作用（一）渗透调节（Osmoregulation）√胁迫条件下，细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，从外界吸水，适应逆境胁迫这种现象称为渗透调节。（二）渗透调节作用的功能√植物渗透调节作用可以在一定范围内维持细胞的膨压和一定的含水量，这对蒸腾作用、光合作用、呼吸作用、细胞生长、细胞膜运输、酶活性都是十分重

5、要的。二、渗透调节物质√（一）无机离子（二）小分子有机物渗透调节物质主要有脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱、多元醇、有机酸等。不同植物可能有不同的渗透调节物质，但有机物质做为渗透物质，必须具有几个条件：（1）分子量小，可溶性强；（2）能为细胞膜保持而不易渗漏；（3）在生理PH范围内不带正电荷，不影响细胞的酸碱度（PH）；（4）对细胞器无毒害作用；（5）生物合成迅速，并在细胞内迅速积累。对酶活性影响小，不易分解。第三节环境胁迫与活性氧一、活性氧种类及特点（一）活性氧及种类：√活性氧指化学性质活泼，氧化能力极强的氧代谢产物及含氧衍生物的总称。活性氧有两类：一类是氧自由基（含有不配对电子）：包括O2·

6、¯（超氧阴离子自由基）、HO·（羟自由基）、RO·（脂氧自由基）、ROO·（脂过氧自由基）另一类活性氧是化学性质活泼的氧代谢产物：1O2（单线态氧）、H2O2。（二）活性氧特点二、活性氧产生及相互转化（一）产生途径和部位：√叶绿体，线粒体，质膜NADPH氧化酶PSI铁氧还蛋白O2还原型铁氧还蛋白O2NADP+O2NADPHO2叶绿体产生活性氧途径-.-.NADH→FMN→Fe-S→UQ→Cytb→→O2O2O2线粒体呼吸链上的电子泄漏产生活性氧-.质膜NADPH氧化酶NADPH2+O2NADP++O-2（质膜）H2O2和1O2的产生：CHLhr1O2（叶绿体）乙醇酸+O2乙醛酸+H2O2

7、（过氧化物酶体）（二）活性氧相互转化2O-2+2H+SODH2O2+1O2H2O2+O-2·OH+OH-+1O2+Fe2+H2O2+Fe2+·OH+OH-+Fe3+三、活性氧的危害√（一）抑制生长（二）叶绿体，线粒体膨胀（三）启动膜脂过氧化，破坏膜结构产生丙二醛（四）破坏生物大分子四、活性氧清除系统√（一）保护酶系统：超氧物歧化酶(SOD)过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)2O2+2H+H2O2+O22H2O2H2O+O2叶绿