逆境脅迫下的植物生理生態(tài)相應(yīng)―溫度篇課件.ppt

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1、逆境脅迫下的植物生理生態(tài)相應(yīng)—溫度篇生命創(chuàng)新112班王光興目錄一、概述二、冷害三、凍害四、熱害逆境的種類生物因素：病害、蟲害、雜草、人理化因素物理的：輻射化學(xué)的：除草劑、化肥、大氣污染等溫度：低溫、高溫水份：澇、旱一、概述1．逆境凡是對(duì)植物生存與生長(zhǎng)不利的環(huán)境因子，總稱為逆境（stressenvironment）。2．脅迫任何一種使植物內(nèi)部產(chǎn)生有害變化或潛在有害變化的環(huán)境因子，稱為脅迫（stress）。植物生長(zhǎng)對(duì)溫度的反應(yīng)有三基點(diǎn)，即最低溫度、最適溫度和最高溫度。超過(guò)最高溫度，植物就會(huì)遭受熱害。低于最低溫度，植物將會(huì)受到寒害(包括冷害和凍害)。溫度脅迫即是指溫度過(guò)低

2、或過(guò)高對(duì)植物的影響。二、冷害1、冷害的概念很多熱帶和亞熱帶植物不能經(jīng)受冰點(diǎn)以上的低溫，這種冰點(diǎn)以上低溫對(duì)植物的危害叫做冷害(chillinginjury)。而植物對(duì)冰點(diǎn)以上低溫的適應(yīng)能力叫抗冷性(chillingresistance)。在我國(guó)，冷害經(jīng)常發(fā)生于早春和晚秋，對(duì)作物的危害主要表現(xiàn)在苗期與籽?；蚬麑?shí)成熟期。2、冷害的癥狀根據(jù)植物對(duì)冷害的反應(yīng)速度，可將冷害分為直接傷害與間接傷害兩類。直接傷害：是指植物受低溫影響后幾小時(shí)，至多在一天之內(nèi)即出現(xiàn)傷斑，說(shuō)明這種影響已侵入胞內(nèi)直接破壞原生質(zhì)活性。間接傷害：主要是指由于引起代謝失調(diào)而造成的傷害。低溫后植株形態(tài)上表現(xiàn)正常，

3、至少要在五、六天后才出現(xiàn)組織柔軟、萎蔫，而這些變化是代謝失常后生理生化的緩慢變化而造成的，并不是低溫直接造成的。冷害癥狀3、冷害時(shí)植物體內(nèi)的生理生化變化1.膜透性增加2.原生質(zhì)流動(dòng)減慢或停止3.水分代謝失調(diào)4.光合速率減弱5.呼吸速率大起大落6.有機(jī)物分解占優(yōu)勢(shì)4、冷害的機(jī)理1.膜脂發(fā)生相變2.膜的結(jié)構(gòu)改變3.代謝紊亂膜脂發(fā)生相變低溫下，生物膜的脂類會(huì)出現(xiàn)相分離和相變，使液晶態(tài)變?yōu)槟z態(tài)。由于脂類固化，從而引起與膜相結(jié)合的酶解離或使酶亞基分解而失去活性。因?yàn)槊傅鞍踪|(zhì)是通過(guò)疏水鍵與膜脂相結(jié)合的，而低溫使二者結(jié)合脆弱，故易于分離。由低溫引起的相分離膜的結(jié)構(gòu)改變?cè)诰徛禍?/p>

4、條件下，由于膜脂的固化使得膜結(jié)構(gòu)緊縮，降低了膜對(duì)水和溶質(zhì)的透性；在寒流突然來(lái)臨的情況下，由于膜脂的不對(duì)稱性，膜體緊縮不勻而出現(xiàn)斷裂，因而會(huì)造成膜的破損滲漏，胞內(nèi)溶質(zhì)外流。膜滲漏增加，使得胞內(nèi)溶質(zhì)外滲，打破了離子平衡，引起代謝失調(diào)。低溫下，植物細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲與否已成為鑒定植物耐冷性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。代謝紊亂生物膜結(jié)構(gòu)的破壞會(huì)引起植物體內(nèi)新陳代謝的紊亂。如低溫下光合與呼吸速率改變不但使植物處于饑餓狀態(tài)，而且還使有毒物質(zhì)(如乙醇)在細(xì)胞內(nèi)積累，導(dǎo)致細(xì)胞和組織受傷或死亡。冷害的可能機(jī)制5、提高植物抗冷性的措施1.低溫鍛煉2.化學(xué)誘導(dǎo)3.合理施肥低溫鍛煉很多植物如預(yù)先給予適

5、當(dāng)?shù)牡蜏劐憻挘蠹纯煽褂偷臏囟?，否則就會(huì)在突然遇到低溫時(shí)遭災(zāi)。春季在溫室、溫床育苗，進(jìn)行露天移栽前，必須先降低室溫或床溫。如番茄苗移出溫室前先經(jīng)一、二天10℃處理，栽后即可抗5℃左右低溫；經(jīng)過(guò)低溫鍛煉的植株，其膜的不飽和脂肪酸含量增加，相變溫度降低，膜透性穩(wěn)定，這些都有利于植物抗冷性的增強(qiáng)。化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞分裂素、脫落酸和一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及其它化學(xué)試劑可提高植物的抗冷。如脫落酸可改變細(xì)胞的水分平衡，使低溫不致于派生出干旱的影響；2,4-D，KCl等噴于瓜類葉面則有保護(hù)其不受低溫危害的效應(yīng)；PP333、抗壞血酸、油菜素內(nèi)酯等于苗期噴施或浸種，也有提高水稻幼苗抗冷性

6、的作用。合理施肥調(diào)節(jié)氮磷鉀肥的比例，增加磷、鉀肥比重能明顯提高植物抗冷性。二、凍害1、凍害的概念冰點(diǎn)以下低溫對(duì)植物的危害叫做凍害(freezinginjury)。植物對(duì)冰點(diǎn)以下低溫的適應(yīng)能力叫抗凍性(freezingresistance)。一般劇烈的降溫和升溫，以及連續(xù)的冷凍，對(duì)植物的危害較大；緩慢的降溫與升溫解凍，植物受害較輕。2、凍害的癥狀植物受凍害時(shí)，葉片就像燙傷一樣，細(xì)胞失去膨壓，組織柔軟、葉色變褐，最終干枯死亡。凍害主要是冰晶的傷害。植物組織結(jié)冰可分為兩種方式：胞外結(jié)冰：又叫胞間結(jié)冰，是指在溫度下降時(shí)，細(xì)胞間隙和細(xì)胞壁附近的水分結(jié)成冰。隨之而來(lái)的是細(xì)胞間隙

7、的蒸汽壓降低，周圍細(xì)胞的水分便向胞間隙方向移動(dòng)，擴(kuò)大了冰晶的體積。胞內(nèi)結(jié)冰：是指溫度迅速下降，除了胞間結(jié)冰外，細(xì)胞內(nèi)的水分也凍結(jié)。一般先在原生質(zhì)內(nèi)結(jié)冰，后來(lái)在液泡內(nèi)結(jié)冰。細(xì)胞內(nèi)的冰晶體數(shù)目眾多，體積一般比胞間結(jié)冰的小。凍害癥狀3、凍害的機(jī)理1.結(jié)冰傷害胞間結(jié)冰引起的傷害：原生質(zhì)發(fā)生過(guò)渡脫水，造成蛋白質(zhì)變性和原生質(zhì)不可逆的凝膠化；胞內(nèi)結(jié)冰引起的傷害：機(jī)械損傷2.巰基假說(shuō)3.膜的傷害細(xì)胞結(jié)冰傷害的模式圖4、植物對(duì)凍害的適應(yīng)性植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，在生長(zhǎng)習(xí)性和生理生化方面都對(duì)低溫具有特殊的適應(yīng)方式。如一年生植物主要以干燥種子形式越冬；大多數(shù)多年生草本植物越冬時(shí)地上部死