第十三章 植物的抗性生理ppt课件.ppt

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1、第十三章植物的抗性生理1在自然界条件下，由于不同的地理位置和气候条件以及人类活动等多方面原因，造成了各种不良环境，超出了植物正常生长、发育所能忍受的范围，致使植物受到伤害甚至死亡。这些对植物产生伤害的环境称为逆境（stress）或胁迫。抗逆性（stressresistance）或抗性。植物对不良环境的适应性和抵抗力为抗逆性（stressresistance）或抗性。逆境（stress）或胁迫2逆境的种类多种多样，包括物理的、化学的、生物因素等，可分为生物逆境和非生物逆境两大类。非生物逆境主要有光、水分（干旱和淹涝）、温度（高、低温）、盐碱、环境污染等理化逆境，生物逆境主

2、要包括病害、虫害、杂草等。理化逆境之间通常是相互联系的。例如水分亏缺通常伴随着盐碱和高温逆境，水分胁迫、低温胁迫、病虫害和大气污染等都可引起活性氧伤害。3逆境的种类生物因素（其它生物的感染或竞争）理化因素温度水化学因素风、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）冷害冻害病害虫害杂草4第一节抗性生理通论一、逆境对植物的伤害（1）逆境对水分代谢的影响。多种不同的环境胁迫作用于植物体均能对植物造成水分胁迫。（2）逆境对光合作用的影响。在逆境下植物的气孔关闭，光合作用都表现出下降的趋势，同化产物供应减少。（3）逆境对呼

3、吸作用的影响。在冻害、热害、盐害、涝渍时植物呼吸速率明显下降；冷害、旱害时植物的呼吸速率先上升后下降；植物发生病害时植物呼吸速率明显增强。（4）逆境对物质代谢的影响。在各种逆境下植物体内的物质分解大于合成。5二、植物对逆境的适应1植物对逆境适应的方式：植物抗逆境的的方式主要有两种方式，即逆境逃避（stressavoidance）和逆境忍耐（stresstolerance），避逆性－是指植物对不良环境在时间上或空间上躲避开。沙漠中的植物在雨季生长，阴生植物在树荫下生长。6耐逆性－是指植物能够忍受逆境的作用。指植物虽经受逆境影响，但它通过反应而抵抗逆境，在可忍耐的范围内，逆

4、境所造成的损伤是可逆的，即植物可以恢复其正常生长；如果超过植物可忍范围，损伤将变成不可逆的，超出植物自身修复能力，植物将受害甚至死亡。如，抗旱植物，抗盐碱植物。72植物在逆境下的形态变化与生理特点2.1.形态结构变化干旱：根系发达、叶小。淹水：根部形成大的通气组织。冬季低温：生长停止，进入休眠。82.2生物膜生物膜与植物的抗逆性有密切关系。细胞的膜系统在逆境下都会膨胀或破坏。在不同温度下，膜系统会发生相变。当温度较低时，膜会由液晶相变为凝胶相，膜出现裂缝，透性增大，离子外渗，酶系统活性降低，有机物分解占优势。92.3胁迫蛋白在逆境条件下，植物会启动一些与逆境相适应的基因

5、。热激蛋白：提高植物的抗热性。抗冻蛋白：提高植物的抗低温能力。渗压素：提高植物的抗盐能力。厌氧多肽：在水淹条件下，玉米苗产生新的蛋白，有一些是糖酵解或糖代谢酶，能催化产生ATP供植物需要，调节碳代谢避免酸中毒。102.4活性氧氧被活化后会形成对细胞有害的活性氧。活性氧是指性质极为活泼，氧化能力很强的含氧物的总称。活性氧包括含氧自由基和含氧非自由基。（含氧自由基），含氧非自由基11自由基(freeradical)带有未配对电子的离子、原子、分子以及基团的总称。根据自由基中是否含有氧，可将自由基分为氧自由基和非含氧自由基。自由基的特点是①不稳定，寿命短；②化学性质活泼，氧化

6、能力强；③能持续进行链式反应。生物自由基(biologicalfreeradical)通过生物体内自身代谢产生的一类自由基。生物自由基分氧自由基和非含氧自由基，其中氧自由基是最主要的。生物自由基对细胞膜和许多生物大分子产生破坏作用。12活性氧的主要危害是引起膜脂过氧化，蛋白质变性，核酸降解。植物有两种系统防止活性氧的危害：酶系统和非酶系统。酶系统包括SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）、POD(过氧化物酶)；非酶系统包括抗坏血酸、类胡萝卜素、谷胱甘肽等。13叶绿体中的POD也可把H2O2分解为H2O。POD与脱氢抗坏血酸还原酶和谷光甘肽还原酶共同作用。SOD、

7、CAT和POD统称为保护酶系统。抗坏血酸和谷光甘肽等称为非酶自由基清除剂。H2O2H2OPOD脱氢抗坏血酸还原酶谷光甘肽还原酶抗坏血酸red抗坏血酸ox谷光甘肽谷光甘肽oxredNADPHNADP14正常条件下，由于保护系统使得细胞内的自由基水平很低，细胞不会受到伤害。在逆境条件(高低温、盐渍和干旱)下，自由基积累过多，会使细胞受到伤害。自由基伤害细胞的主要途径是使膜脂发生过氧化链式反应，自由基增多，使保护酶系统和膜结构破坏，发生代谢紊乱，导致死亡。低温、高光强最易受到活性氧的伤害。活性氧152.5渗透调节干旱、高温和盐渍等逆境会使细胞丧