植物生理学第十二章.ppt

基本概念基本概念n n逆境逆境：凡对植物生存与生长不利的环境。：凡对植物生存与生长不利的环境。n n胁迫胁迫：任何一种是植物内部产生有害变化的：任何一种是植物内部产生有害变化的环境因子。如，水分胁迫、温度胁迫、盐分环境因子。如，水分胁迫、温度胁迫、盐分胁迫等。胁迫等。n n协变协变：植物受到胁迫后产生的相应变化。：植物受到胁迫后产生的相应变化。n（弹性协变、塑性协变）弹性协变、塑性协变）n n抗性抗性：植物对逆境的抵抗或忍耐能力。：植物对逆境的抵抗或忍耐能力。n n抗性锻炼抗性锻炼：植物对环境逐渐形成的适应性的：植物对环境逐渐形成的适应性的过程。过程。逆境的种类逆境的种类生物因素（生物因素（其它生物的感染或竞争其它生物的感染或竞争）理化因素理化因素病害病害虫害虫害杂草杂草温度温度水水化学因素化学因素风、雨、风、雨、雪、声、雪、声、磁、电磁、电等等盐类、离子、盐类、离子、气体、除草气体、除草剂剂 辐射辐射离离子子辐辐射射紫紫外外光光可可见见光光红红外外光光涝涝干旱干旱低低 温温（冷）（冷）高高 温温（热）（热）冷害冷害冻害冻害第一节第一节 植物的抗寒性与抗热性植物的抗寒性与抗热性抗寒性抗寒性：植物对低温的适应与抵抗能力。：植物对低温的适应与抵抗能力。寒寒 害害：低温对植物造成的伤害。：低温对植物造成的伤害。冷冷 害害：冰点以上低温对植物造成的伤害。：冰点以上低温对植物造成的伤害。（引起喜温植物生理上的障碍）（引起喜温植物生理上的障碍）冻冻 害害：冰点以下低温对植物造成的伤害。：冰点以下低温对植物造成的伤害。（引起结冰伤害）（引起结冰伤害）一、植物的抗寒性一、植物的抗寒性n n冷害的类型冷害的类型n 延迟型冷害延迟型冷害n 障碍型冷害障碍型冷害n 混合型冷害混合型冷害n n冷害引起的生理生化变化冷害引起的生理生化变化n 生化反应失调生化反应失调n 呼吸代谢失调呼吸代谢失调n 光合作用受阻光合作用受阻n 原生质流动受阻原生质流动受阻n 吸收机能减弱吸收机能减弱冷冷 害害冷害的机理冷害的机理n n膜透性改变膜透性改变n低温引起膜脂由液晶态向凝胶态转变。低温引起膜脂由液晶态向凝胶态转变。n n缓慢降温缓慢降温：膜紧缩，透性小，吸收弱，水分胁迫。膜紧缩，透性小，吸收弱，水分胁迫。n n突然降温突然降温：膜产生裂缝，透性大，物质外渗。膜产生裂缝，透性大，物质外渗。抗冷性抗冷性：植物对冰点以上低温的抵抗与适应植物对冰点以上低温的抵抗与适应 能力。能力。n 膜脂保持液晶态膜脂保持液晶态n 增加膜中不饱和脂肪酸的比例增加膜中不饱和脂肪酸的比例n 可溶性蛋白的稳定性提高可溶性蛋白的稳定性提高n n提高植物抗冷性的途径提高植物抗冷性的途径：n 低温锻炼低温锻炼n 化学诱导化学诱导n 合理施肥合理施肥冻冻 害害n n过冷作用过冷作用：n 当温度缓慢降低时，组织的当温度缓慢降低时，组织的温度可降低至冰点以下而不结冰，温度可降低至冰点以下而不结冰，这种现象叫过冷作用这种现象叫过冷作用。冻害的机理冻害的机理n n结冰伤害结冰伤害n 胞间结冰（缓慢降温）胞间结冰（缓慢降温）n 胞内结冰（快速降温或温度过低）胞内结冰（快速降温或温度过低）n n膜伤害膜伤害n n硫氢基假说硫氢基假说SSSSSHSHSHSH未结冻未结冻SSSS结冻结冻解冻解冻硫硫 氢氢 基基 假假 说说植物抗冻性及其提高途径植物抗冻性及其提高途径n n抗冻性：抗冻性：n n降低细胞含水量降低细胞含水量n n保护性物质增多保护性物质增多n n降低呼吸降低呼吸n nABA增加增加n n进入休眠进入休眠提高抗冻性的途径途径提高抗冻性的途径途径n n抗冻锻炼抗冻锻炼n n化学药物化学药物n n合理的农业措施合理的农业措施二、植物的抗热性n n高温对植物的伤害高温对植物的伤害n n直接伤害直接伤害直接伤害直接伤害n 膜脂液化膜脂液化n 蛋白质变性蛋白质变性n n间接伤害间接伤害间接伤害间接伤害n 水分代谢失调水分代谢失调n 代谢性饥饿代谢性饥饿n 有毒物质积累有毒物质积累n 蛋白质合成受阻蛋白质合成受阻n 生活性物质缺乏生活性物质缺乏第二节第二节 植物的抗旱性植物的抗旱性 与抗涝性与抗涝性n 一一、植物的抗旱性植物的抗旱性n n旱害旱害：当土壤可利用水分缺乏或大气：当土壤可利用水分缺乏或大气相对湿度过低时，植物耗水大于吸水，相对湿度过低时，植物耗水大于吸水，造成植物组织水分过度亏缺，产生不造成植物组织水分过度亏缺，产生不同程度的伤害，这种现象叫旱害。同程度的伤害，这种现象叫旱害。n n土壤干旱土壤干旱n n大气干旱大气干旱n n生理干旱生理干旱干旱引起的生理生化变化干旱引起的生理生化变化n n水分重新分配水分重新分配n n光合能力下降光合能力下降n n矿质元素缺乏矿质元素缺乏n n代谢反应失调代谢反应失调n n呼吸作用异常呼吸作用异常n n内源激素变化内源激素变化n n脯氨酸含量升高脯氨酸含量升高脯氨酸功能脯氨酸功能n n等电点中性（等电点中性（等电点中性（等电点中性（PH6.3PH6.3），），），），避免酸碱失调避免酸碱失调避免酸碱失调避免酸碱失调n n游离脯氨酸毒性最低游离脯氨酸毒性最低游离脯氨酸毒性最低游离脯氨酸毒性最低n n游离脯氨酸溶解度最高，水势降低，吸水力提高游离脯氨酸溶解度最高，水势降低，吸水力提高游离脯氨酸溶解度最高，水势降低，吸水力提高游离脯氨酸溶解度最高，水势降低，吸水力提高n n脯氨酸富含能量、富含脯氨酸富含能量、富含脯氨酸富含能量、富含脯氨酸富含能量、富含NN素素素素n n结合游离结合游离结合游离结合游离NHNH3 3，防止毒害防止毒害防止毒害防止毒害n n脯氨酸脯氨酸 抗旱性指标抗旱性指标旱害的机理旱害的机理n n机械损伤机械损伤n n膜透性改变膜透性改变n n硫氢基假说硫氢基假说植物抗旱的生理基础植物抗旱的生理基础n n细胞保持很高的亲水力细胞保持很高的亲水力n n脯氨酸积累脯氨酸积累n nABA增多增多n n生育期影响生育期影响提高抗旱性的途径提高抗旱性的途径n n抗旱锻炼：抗旱锻炼：“蹲苗蹲苗”、“双芽法双芽法”、“饿苗饿苗”、“搁苗搁苗”n n选育抗旱品种选育抗旱品种n n化学诱导：化学诱导：0.5%CaCl2浸种浸种n n增施增施P、K肥肥n n生长抑制剂：生长抑制剂：ABA、CCCn n抗蒸腾剂：抗蒸腾剂：干冰、阿特拉津、硅酮、苯汞乙酸干冰、阿特拉津、硅酮、苯汞乙酸干冰、阿特拉津、硅酮、苯汞乙酸干冰、阿特拉津、硅酮、苯汞乙酸二、植物抗涝性二、植物抗涝性n n涝害涝害：土壤水分过多对植物产生的伤害。土壤水分过多对植物产生的伤害。n n湿害湿害：旱田作物在土壤水分过多（饱和）时旱田作物在土壤水分过多（饱和）时所受的影响。所受的影响。n n涝害机理涝害机理涝害机理涝害机理：缺氧，缺氧，COCO2 2积累，积累，ETHETH生成。生成。n n抗涝性抗涝性：植物对水分过多的适应性或抵抗力。植物对水分过多的适应性或抵抗力。n 形态特征：形态特征：形态特征：形态特征：同期组织发达同期组织发达n 生理特性：生理特性：生理特性：生理特性：改变呼吸途径改变呼吸途径n n提高抗涝性的措施：提高抗涝性的措施：提高抗涝性的措施：提高抗涝性的措施：第三节第三节 植物的抗盐性植物的抗盐性n碱土、盐土、盐碱土碱土、盐土、盐碱土 盐害盐害n n盐分过多的危害盐分过多的危害n n生理干旱生理干旱n n离子失调离子失调n n代谢紊乱代谢紊乱n 呼吸不稳呼吸不稳n 光合减弱光合减弱n 蛋白质合成受阻蛋白质合成受阻n 有毒物质积累有毒物质积累植物抗盐性及其提高途径植物抗盐性及其提高途径n抗盐机理抗盐机理n n避盐避盐避盐避盐n 拒盐（风毛菊）拒盐（风毛菊）n 泌盐（圣柳）泌盐（圣柳）n 稀盐稀盐n n耐盐耐盐耐盐耐盐n 耐渗透胁迫耐渗透胁迫n n 耐营养缺乏耐营养缺乏n n 代谢稳定性代谢稳定性n n 具解毒能力具解毒能力提高植物抗盐性的能力提高植物抗盐性的能力n n选育抗盐品种选育抗盐品种n n抗盐锻炼抗盐锻炼n n使用生长调节剂使用生长调节剂n n改造盐碱土改造盐碱土第四节第四节 环境污染对植物的伤害环境污染对植物的伤害n n大气污染对植物的伤害大气污染对植物的伤害大气污染对植物的伤害大气污染对植物的伤害n SO2、氟化物（氟化物（HF、F2、SIF4、磷矿石、佛硅酸钠）磷矿石、佛硅酸钠）、Cl2、光化学烟雾光化学烟雾（O3、NO2、醛类和硝酸过氧化乙酰）醛类和硝酸过氧化乙酰）等等n n水体污染对植物的伤害水体污染对植物的伤害水体污染对植物的伤害水体污染对植物的伤害n 酚、氰、石油、洗涤剂（烷基苯磺酸钠）、三氯乙酚、氰、石油、洗涤剂（烷基苯磺酸钠）、三氯乙醛、重金属（汞、铬砷、铯铅）等醛、重金属（汞、铬砷、铯铅）等n n土壤污染对植物的伤害土壤污染对植物的伤害土壤污染对植物的伤害土壤污染对植物的伤害n 农药、水泥厂的粉尘等农药、水泥厂的粉尘等 植物在环境保护中的作用植物在环境保护中的作用n n净化环境（抗性植物）净化环境（抗性植物）净化环境（抗性植物）净化环境（抗性植物）吸收污染物：吸收污染物：丁香、夹竹桃、吸收丁香、夹竹桃、吸收SO2；油菜吸收氟化物油菜吸收氟化物 分解污染物：分解污染物：如，酚分解为五毒糖苷如，酚分解为五毒糖苷 环境监测（敏感植物）环境监测（敏感植物）环境监测（敏感植物）环境监测（敏感植物）SO2 紫花苜蓿、龙牙草、棉花、苔藓紫花苜蓿、龙牙草、棉花、苔藓氟化物氟化物 唐菖蒲、郁金香、苔藓唐菖蒲、郁金香、苔藓大气大气Cl2 紫花苜蓿、菠菜、萝卜、桃紫花苜蓿、菠菜、萝卜、桃水水As（砷）砷）水葫芦水葫芦