植物对干旱胁迫的响应ppt课件.pptx

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1、植物对干旱胁迫的响应生命科学学院生技116王昱欣2011013946干旱当前，环境恶化严重威胁人类的生存与发展，干旱是最为严重的自然灾害之一，其出现的次数、持续的时间、影响的范围及造成的损失居各种自然灾害之首。据统计全世界由于水分胁迫导致的作物减产可超过其他因素造成减产的总和。而我国是荒漠化危害较为严重的国家之一，荒漠化带来的恶劣生态环境条件已给我国的经济和社会发展带来严重影响。几年来，我国的荒漠化治理工作虽然取得了举世瞩目的成绩，并在局部地区控制了荒漠化的发展，但还未从根本上扭转荒漠化土地扩大的趋势。近年来，各国学者对植物的抗旱性进行了广泛深入的研究，植物的抗旱机理十分复杂，抗旱性是受许多

2、形态解剖和生理生化特性控制的复合遗传性状，不同形态解剖和生理特性之间既相互联系又相互制约。单一的抗旱性鉴定指标难以充分反映出植物对于旱适应的综合能力，只有采用多项指标的综合评价，才能较准确的反映植物的抗旱水平。一、干旱对植物的影响二、植物抗旱机理三、提高作物抗旱性的途径抗旱性：植物抵抗干旱的能力。在干旱条件下，植物不但能够生存，而且能维持正常的或接近正常的代谢水平，维持基本正常的生长发育进程。一、干旱对植物的影响旱害:土壤水分缺乏或大气相对湿度过低对植物造成的危害。是指空气过度干燥，相对湿度过低，常伴随高温和干风。这时植物蒸腾过强，根系吸水补偿不了失水，从而受到危害。•大气干旱•土壤干旱

3、是指土壤中没有或只有少量的有效水，这将会影响植物吸水，使其水分亏缺引起永久萎蔫。•生理干旱土壤水分并不缺乏，只是因为土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分平衡失调，从而使植物受到的干旱危害。萎蔫：植物失水超过了根系吸水，随着细胞水势和膨压降低、植物体内的水分平衡遭到破坏，出现了叶片和茎的幼嫩部分下垂的现象。大豆对水分亏缺的反应（二）干旱对植物的伤害暂时萎蔫(temporarywilting)：降低蒸腾即能消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。永久萎蔫(permanentwilting)：土壤中无可利用的水，降低蒸腾不能消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。（二）干旱对

4、植物的伤害：1.改变膜的结构及透性2.破坏了正常代谢过程3.机械性损伤1.改变膜的结构及透性当植物细胞失水时，原生质膜的透性增加，大量的无机离子和氨基酸、可溶性糖等小分子被动向组织外渗漏。正常状态下的膜内脂类分子靠磷脂极性同水分子相互连接，所以膜内必须有一定的束缚水时才能保持这种膜脂分子的双层排列。干旱使得细胞严重脱水，破坏了原生质膜脂类双分子层的排列。使膜脂分子结构即发生紊乱，膜因而收缩出现空隙和龟裂，引起膜透性改变。膜内脂类分子排列正常水分状况下双分子分层排列脱水膜内脂类分子成放射的星状排列2.破坏了正常代谢过程细胞脱水对代谢破坏的特点是抑制合成代谢而加强了分解代谢，即干旱使合成酶活性降

5、低或失活而使水解酶活性加强。(1)光合作用减弱(2)呼吸作用先升后降(3)蛋白质分解，脯氨酸积累(4)破坏核酸代谢(5)内源激素代谢失调(6)水分的分配异常(1)光合作用减弱水分不足使光合作用显著下降，直至趋于停止。番茄叶片水势低于-0.7MPa时，光合作用开始下降，当水势达到-1.4MPa时，光合作用几乎为零。干旱使光合作用受抑制的原因是多方面的，主要由于：水分亏缺后造成气孔关闭，CO2扩散的阻力增加；叶绿体片层膜体系结构改变，光系统Ⅱ活性减弱甚至丧失，光合磷酸化解偶联；叶绿素合成速度减慢，光合酶活性降低；水解加强，糖类积累。(2)呼吸作用先升后降干旱对呼吸作用的影响较复杂：一般呼吸速率随

6、水势的下降而缓慢降低。有时水分亏缺会使呼吸短时间上升，而后下降。这是因为开始时呼吸基质增多的缘故。若缺水时淀粉酶活性增加，使淀粉水解为糖，可暂时增加呼吸基质。但到水分亏缺严重时，呼吸又会大大降低。如马铃薯叶的水势下降至-1.4MPa时，呼吸速率可下降30%左右。(3)蛋白质分解，脯氨酸积累干旱时植物体内的蛋白质分解加速，合成减少，这与蛋白质合成酶的钝化和能源(ATP)的减少有关。如玉米水分亏缺3小时后，ATP含量减少40%。干旱时植物体内游离氨基酸特别是脯氨酸含量增高，可增加达数十倍甚至上百倍之多。因此脯氨酸含量常用作抗旱的生理指标，也可用于鉴定植物遭受干旱的程度。(4)破坏核酸代谢随着细胞

7、脱水，其DNA和RNA含量减少。主要原因是干旱促使RNA酶活性增加，使RNA分解加快，而DNA和RNA的合成代谢则减弱。因此有人认为，干旱之所以引起植物衰老甚至死亡，是同核酸代谢受到破坏有直接关系的。(5)内源激素代谢失调干旱时细胞分裂素含量降低，脱落酸含量增加，这两种激素对RNA酶活性有相反的效应，前者降低RNA酶活性，后者提高RNA酶活性。脱落酸含量增加还与干旱时气孔关闭、蒸腾强度下降直接相关。干旱时乙烯