植物的抗性生理綜述

《植物的抗性生理綜述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、植物的抗性生理綜述序言：抗性是植物長期進化過程中對逆境的適應形成的。我國幅員遼闊，地形復雜，氣候多變，各地都有其特殊的環(huán)境，抗性生理與農(nóng)林生產(chǎn)關系極為密切。我們研究植物的抗性生理，對農(nóng)作物產(chǎn)量的提高，保護森林等具有重要的意義。摘要：對植物產(chǎn)生傷害的環(huán)境成為逆境。逆境會傷害植物，嚴重時會導致死亡。逆境可分為生物脅迫和非生物脅迫。其中生物脅迫有病害等，非生物脅迫有寒冷，高溫，干旱，鹽漬等。有些植物不能適應這些不良環(huán)境，無法生存，有些植物卻能適應這些環(huán)境，生存下去。這種對不良環(huán)境的適應性和抵抗力叫做植物抗逆性。植物抗性生理是指逆境對生命活動的影響，以及植物對逆境的抵御抗性能力。本文將對植物的抗冷

2、性，抗凍性，抗熱性，抗旱性，抗?jié)承?，抗鹽性，抗病性等方面具體闡述植物的抗性生理，以利于更深入的研究。關鍵詞：抗冷性抗凍性抗熱性抗旱性抗?jié)承钥果}性抗病性1植物的抗冷性低溫冷害是指零度以上低溫對植物造成的傷害或死亡的現(xiàn)象。當植物受到冷脅迫后,會發(fā)生一系列形態(tài)及生理生化方面的變化。植物的這種對低溫冷害的忍受和適應的特性,就是植物的抗冷性。（植物冷害及其抗性生理，陳杰中，徐春香,1998）低溫脅迫是影響植物正常生長的主要障礙因子之一,植物尤其是經(jīng)濟作物的抗冷性強弱直接影響作物產(chǎn)量。1.1細胞膜系統(tǒng)與植物抗冷性細胞膜的流動性和穩(wěn)定性是細胞乃至整個植物體賴以生存的基礎。在低溫下植物細胞膜由液晶態(tài)轉變成

3、凝膠狀態(tài),膜收縮;溫度逆境不可逆?zhèn)Φ脑醴磻l(fā)生在生物膜系統(tǒng)類脂分子的相變上。大量研究證實,膜系中脂肪酸的不飽和度或膜流動性與植物抗寒性密切相關。膜脂上的不飽和脂肪酸成分比例越大,膜流動性越強,植物的相變溫度越低,抗寒性越強。（植物抗冷性研究進展，劉忠等,2006）1.2植物的滲透調(diào)節(jié)與抗冷性1.2.1　脯氨酸　植物在低溫條件下,游離脯氨酸的大量積累被認為是對低溫脅迫的適應性反應。脯氨酸具有溶解度高,在細胞內(nèi)積累無毒性,水溶液水勢較高等特點,因此,脯氨酸可作為植物抗冷保護物質(zhì)。植物在受到冷害時,游離脯氨酸可能是通過保護酶的空間結構,為生化反應提供足夠的自由水及化學和生理活性物質(zhì),對細胞起

4、保護作用。1.2.2　可溶性糖　低溫脅迫下植物體內(nèi)可溶性糖的含量增加,它的含量與植物的抗冷性密切相關。低溫下植株中可溶性糖積累是作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和防脫水劑而起作用的,它們可降低細胞水勢,增強持水力。1.2.3　可溶性蛋白　多數(shù)研究者認為:低溫脅迫下,植物可溶性蛋白含量增加。由于可溶性蛋白的親水膠體性質(zhì)強,因此,它能明顯增強細胞的持水力,增加束縛水含量和原生質(zhì)彈性。例如,低溫導致薏苡幼苗葉片可溶性蛋白含量增加。（植物冷害和抗冷性研究，馬文月,2004）2.植物的抗凍性　植物為抵抗低溫環(huán)境(冰點以下的低溫使植物組織內(nèi)結冰引起的傷害稱為凍害.此文所指低溫通指冰點以下溫度.),在生長習性、生理生化

5、、遺傳表達等方面有各種特殊的適應特性即為植物的抗凍性。（植物抗凍性研究進展，代紅軍，曾洪學,2006）2.1冷凍傷害及低溫馴化植物生理生化變化研究表明,植物冷害首先發(fā)生在細胞膜系統(tǒng)。已經(jīng)證明:膜系統(tǒng)損傷首先是冷凍引發(fā)的嚴重脫水所致。低溫引起植物胞外或胞內(nèi)結冰,由于胞外空間冰點較高且有一些灰塵或冰核細菌作冰核,所以胞外先于胞內(nèi)形成冰晶。冰晶溶液比液態(tài)溶液的水勢低得多,并且溫度越低水勢差值越大,因而胞內(nèi)的水分通過質(zhì)膜流出,導致細胞嚴重脫水。脫水會對細胞產(chǎn)生多種傷害,包括膜的結構和功能低溫還會使蛋白質(zhì)變性,冷敏感水稻細胞液泡膜ATP酶等酶活性降低,而質(zhì)膜ATP酶活性變化小。（植物抗寒及其基因表達

6、研究進展，曹琴，孔維府，2004）2.2　影響植物抗凍性的物質(zhì)2.2.1　甜菜堿與植物的抗凍性　甜菜堿(Betains)是一種季胺類化合物,它作為一種重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),積累在細胞質(zhì)內(nèi)保持與液泡滲透平衡,對低溫脅迫條件下植物的生長發(fā)育具有如下保護作用:①維持低溫條件下酶的活性。②通過保持光系統(tǒng)II復合體蛋白的穩(wěn)定性來保持低溫脅迫下光系統(tǒng)的活性。2.2.2　稀土與植物的抗凍性　作物施加低濃度的稀土后,其抗凍性將大幅度增強.其作用機制一方面是稀土提高了超氧化物岐化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活性而消除因逆境而產(chǎn)生的自由基毒害;另一方面,稀土離子直接參與消除O-2的作用,以保護生物膜不被逆

7、境破壞.稀土元素可以消除自由基,提高植物抗凍性,但施用稀土的劑量、時間、土壤類型、植物物種等問題還有待進一步研究。2.2.3　脯氨酸、可溶性糖與植物的抗凍性　滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸和可溶性糖(如:葡萄糖、蔗糖等)是植物抵御低溫的重要保護性物質(zhì),能降低冰點、提高原生質(zhì)保護能力,保護蛋白質(zhì)膠體不致遇冷變性凝聚.趙黎芳等用不同濃度的NaCl溶液預處理扶芳藤新品種“紅脈”(Euonymusfortunei‘HongMai’),以測定