植物的逆境生理(2).ppt
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1、第第11章章 植物的逆境生理植物的逆境生理内容提要内容提要植物逆境生理通论植物逆境生理通论寒害与植物的寒害与植物的抗寒性抗寒性热害与植物的抗热性热害与植物的抗热性旱害与植物的旱害与植物的抗旱性抗旱性涝害与植物的抗涝性涝害与植物的抗涝性第一节第一节 植物逆境生理通论植物逆境生理通论一、概念一、概念 1.逆境逆境:对植物生长和发育不利的各种环境因素的总称,也称胁迫。2.逆境生理逆境生理:植物在逆境下的生理反应。3.植物适应性植物适应性:植物自身对逆境的适应能力。避逆性:避逆性:避逆性:避逆性:指植物整个生长发育过程不与逆境相遇,而是在逆境到来之前已完成其生活史,如沙漠中短命植物只在雨季生长。抗逆性
2、:抗逆性:抗逆性:抗逆性:指植物对逆境的抵抗能力或耐受能力,简称抗性,包括御逆性和耐逆性。御逆性御逆性(stressavoidance)指植物具有一)指植物具有一定的防御环境胁迫的能力,定的防御环境胁迫的能力,且在逆境条件下仍能保持且在逆境条件下仍能保持正常状态。正常状态。耐逆性耐逆性(stresstolerance)是指植物处于)是指植物处于逆境时,通过自身的生理逆境时,通过自身的生理生化变化来阻止、降低或生化变化来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤,修复由逆境造成的损伤,使其仍保持正常的生理活使其仍保持正常的生理活动。动。植物抗逆性强弱取决于植物抗逆性强弱取决于遗传潜力遗传潜力抗逆锻炼抗逆锻
3、炼指植物在逆境下,逐指植物在逆境下,逐渐形成了形成了对逆境的适逆境的适应与抵抗能力。与抵抗能力。这一一过程称程称为抗逆抗逆锻炼。植物在经历了某种逆境后,对另一些逆境的抵抗能植物在经历了某种逆境后,对另一些逆境的抵抗能力也会增强,这种现象称为力也会增强,这种现象称为植物的交叉适应植物的交叉适应植物的交叉适应植物的交叉适应。大豆幼苗耐热性诱导实验大豆幼苗耐热性诱导实验CK40诱导后后 生生长在在45 条件下条件下未未进行高温行高温诱导 直接生直接生长在高温下在高温下二二植物在逆境下的形态与代谢变化植物在逆境下的形态与代谢变化(一)形态结构变化(一)形态结构变化(一)形态结构变化(一)形态结构变化干
4、旱干旱-叶片和嫩茎萎蔫,气孔开度减小甚至关闭叶片和嫩茎萎蔫,气孔开度减小甚至关闭;淹水淹水-叶片黄化,枯干叶片黄化,枯干;根系褐变,腐烂根系褐变,腐烂高温高温-叶片变褐,出现死斑,树皮开裂叶片变褐,出现死斑,树皮开裂病原菌侵染病原菌侵染-叶片出现病斑叶片出现病斑(二二二二)代谢变化代谢变化代谢变化代谢变化1.水分代谢水分代谢:吸水量,蒸腾量,但蒸腾大于吸水,植物萎蔫。2.光合作用光合作用:气孔关闭,叶绿体损伤,光合酶失活或变性。3.呼吸作用呼吸作用:下降:冻、热、盐、涝害先上升再下降:冷、旱害明显升高:病害、伤害4.物质代谢物质代谢:合成酶活性下降,水解酶活性增强,淀粉、蛋白质等降解。合成分解
5、合成分解合成分解合成分解 三三 植物对逆境的生理适应植物对逆境的生理适应膜脂不饱和脂肪酸越多,抗性越强;膜脂不饱和脂肪酸越多,抗性越强;膜蛋白损伤(巯基假说)膜蛋白损伤(巯基假说)逆境环境条件下诱导新形成的蛋白质。(逆境蛋逆境环境条件下诱导新形成的蛋白质。(逆境蛋白)如:热激蛋白、低温诱导蛋白、渗调蛋白、白)如:热激蛋白、低温诱导蛋白、渗调蛋白、病原相关蛋白等。病原相关蛋白等。胁迫条件下,细胞主胁迫条件下,细胞主动形成渗透调节物质,动形成渗透调节物质,提高溶质浓度,适应提高溶质浓度,适应逆境胁迫的现象。逆境胁迫的现象。植物在遭受低温、干旱、盐渍、高温等各种胁迫时,植物体内的ABA含量都会升高,
6、对植物具有保护作用,故ABA称为逆境激素。第二节第二节 寒害与植物的抗寒性寒害与植物的抗寒性寒害寒害:温度低于最低温度产生的伤害,包:温度低于最低温度产生的伤害,包括冷害和冻害。括冷害和冻害。零上低温零上低温对植物的危害称为对植物的危害称为冷害冷害,植物对,植物对零上低温的适应能力叫做抗冷性。零上低温的适应能力叫做抗冷性。零下低温零下低温对植物的危害称为对植物的危害称为冻害冻害,植物对植物对00以下低温的适应能力叫抗冻性。以下低温的适应能力叫抗冻性。一、冷害与冷害的机理一、冷害与冷害的机理冷害虽然没有结冰现象,但会引起喜温植物冷害虽然没有结冰现象,但会引起喜温植物的生理障碍。的生理障碍。两两种
7、种类类型型直接伤害直接伤害间接伤害间接伤害短时间短时间内发生的伤害。不可逆内发生的伤害。不可逆主要特征:主要特征:质膜透性增大质膜透性增大,导致细胞内,导致细胞内含物向外渗漏含物向外渗漏-出现伤斑。出现伤斑。缓慢降温引起的,低温胁迫可持续几天缓慢降温引起的,低温胁迫可持续几天乃至几周。可逆乃至几周。可逆主要特征:主要特征:代谢失调代谢失调组组织柔软,萎蔫织柔软,萎蔫。例:我国冷害发生例:我国冷害发生早春,作物死苗或僵苗不发;果树会破坏花芽,结实少。早春,作物死苗或僵苗不发;果树会破坏花芽,结实少。晚秋,晚稻空瘪粒;棉花霜后棉。晚秋,晚稻空瘪粒;棉花霜后棉。(一)冷害引起的生理生化变化(一)冷害
8、引起的生理生化变化1.细胞膜系统受损:细胞膜系统受损:膜透性加大膜透性加大2.根系吸收能力下降根系吸收能力下降3.光合作用减弱:光合作用减弱:叶绿素分解大于合成;暗反应受影响叶绿素分解大于合成;暗反应受影响4.呼吸代谢失调:呼吸代谢失调:大起大落。先期升高保护,然后降低大起大落。先期升高保护,然后降低(升高放热保护,时间长后,原生质停止流动,无氧呼吸)(升高放热保护,时间长后,原生质停止流动,无氧呼吸)5.物质代谢失调物质代谢失调(二)冷害机理(二)冷害机理1膜相变引起膜结合酶失活膜相变引起膜结合酶失活2膜损坏增加引起代谢紊乱膜损坏增加引起代谢紊乱(三)(三)提高植物抗冷性途径提高植物抗冷性途
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