《植物的逆境生理》PPT課件

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1、植物生理學(xué)plantphysiology主講教師：向鄧云第四篇環(huán)境生理第十章植物的逆境生理第一節(jié)植物的逆境生理概述第二節(jié)植物的寒害與抗寒性第三節(jié)植物的熱害與抗熱性第四節(jié)植物的旱害與抗旱性第五節(jié)植物的澇害與抗?jié)承缘诹?jié)植物的鹽害與抗鹽性第七節(jié)植物的病害生理與抗寒性第八節(jié)蟲害與植物的抗蟲性第九節(jié)環(huán)境污染與植物的抗性第一節(jié)植物的逆境生理概述一、逆境的概念及種類逆境(stressenvironment)是指對植物生長發(fā)育和生存不利的各種環(huán)境因素的總稱，又稱脅迫(stress)。逆境的種類生物因素病害，蟲害，雜草等化學(xué)因素物理因素鹽堿土，污染物，化肥、除草劑、殺蟲劑、農(nóng)藥等的副作

2、用高、低溫度，干旱水澇，紅外、紫外光與強(qiáng)弱可見光傷害，離子輻射，風(fēng)、雨、雪、聲、磁、電等第一節(jié)植物的逆境生理概述二、植物受逆境的傷害脅變(strain)是指植物受到脅迫后產(chǎn)生的相應(yīng)變化。逆境傷害(stressinjury)是指不良環(huán)境因素對植物產(chǎn)生的危害作用?？鼓嫘裕╯tressresistance）是指植物對不良環(huán)境的適應(yīng)性和抵抗力?？剐藻憻挘╤ardening）是指植物對環(huán)境逐漸形成的適應(yīng)性的過程。第一節(jié)植物的逆境生理概述植物脅迫因子原初脅迫次生脅迫原初直接傷害（質(zhì)膜傷害）生物膜受害細(xì)胞脫水物質(zhì)滲漏原初間接傷害（代謝失調(diào)）透性加大失水大于吸水植物脫水，對膜結(jié)構(gòu)和功能

3、產(chǎn)生影響光合作用下降，同化物供應(yīng)減少呼吸作用大起大落，代謝途徑改變水解酶活性高于合成酶活性，物質(zhì)分解大于合成活性氧傷害次生傷害如熱害、鹽害中的水分脅迫逆境脅迫對植物產(chǎn)生的傷害效應(yīng)第一節(jié)植物的逆境生理概述植物環(huán)境脅迫活性氧生成量增加活性氧清除量降低活性氧積累且超過傷害閾值膜脂過氧化加劇膜脂脫酯化增加膜完整性破壞，選擇性喪失，電解質(zhì)及某些小分子有機(jī)物大量滲漏，細(xì)胞物質(zhì)交換平衡破壞一系列生理生化代謝紊亂長時(shí)間脅迫短時(shí)間脅迫植株死亡植株繼續(xù)生長葉綠素和核酸等生物功能分子破壞活性氧自由基傷害機(jī)制第一節(jié)植物的逆境生理概述三、植物對逆境的適應(yīng)逆境逃避(stressavoidance)

4、是指植物通過各種方式摒拒逆境的影響，不利因素并未進(jìn)入組織，故組織本身通常不會產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，包括避逆性和御逆性。避逆性是指在時(shí)間（調(diào)整生育期）或空間（陰生植物）上避開逆境的影響。御逆性是指植物體通過營造適宜生活的內(nèi)環(huán)境來免除外部不利因素對其的危害。逆境忍耐(stresstolerance)指植物雖經(jīng)受逆境對它的影響，但它可通過代謝反應(yīng)阻止、降低或修復(fù)由逆境造成的傷害，使其仍保持正常的生理活動，又稱耐逆性。第一節(jié)植物的逆境生理概述（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)根系發(fā)達(dá)，葉小適應(yīng)干旱；擴(kuò)大根部通氣組織適應(yīng)淹水；生長停止進(jìn)入休眠，對冬季低溫來臨的適應(yīng)等。（二）生理適應(yīng)1、生物膜的應(yīng)變膜脂

5、過氧化、膜脂流動性改變及膜蛋白變性，造成膜相變和膜結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致質(zhì)膜透性增大。膜脂相變液相液晶相凝膠相高溫低溫第一節(jié)植物的逆境生理概述膜脂相變會導(dǎo)致原生質(zhì)流動停止或加劇，膜結(jié)合酶活性降低，膜透性增大，物質(zhì)交換平衡破壞，代謝紊亂，有毒物質(zhì)積累，細(xì)胞受損。膜脂碳鏈越短，不飽和脂肪酸越多，磷脂酰膽堿等磷脂含量高，凝固化溫度越低，抗寒性越強(qiáng)；反之，抗熱性越強(qiáng)。單半乳糖二甘油脂等糖脂含量低，抗鹽性增強(qiáng)。2、逆境蛋白的表達(dá)在逆境條件下，植物基因表達(dá)發(fā)生改變，關(guān)閉一些正常表達(dá)的基因，啟動一些與逆境相適應(yīng)的基因。第一節(jié)植物的逆境生理概述逆境蛋白（stressprotein）植物在逆境條

6、件下誘導(dǎo)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，如熱激蛋白（熱休克蛋白）、低溫誘導(dǎo)蛋白、病原相關(guān)蛋白、鹽逆境蛋白、滲透調(diào)節(jié)蛋白、干旱逆境蛋白、厭氧蛋白、紫外線誘導(dǎo)蛋白、化學(xué)試劑誘導(dǎo)蛋白等。3、抗氧化保護(hù)系統(tǒng)(活性氧清除系統(tǒng))抗氧化保護(hù)酶類（SOD、POD、CAT）抗氧化保護(hù)物質(zhì)：VC、VE、GSH、甘露醇和一些次生代謝物（如多酚、單寧、黃酮類、沒食子酸等）第一節(jié)植物的逆境生理概述4、滲透調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)(osmoregulation)：在逆境條件下，植物體細(xì)胞主動積累各種無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)，提高細(xì)胞液濃度，降低滲透勢，保持一定的壓力勢，增強(qiáng)保水能力，適應(yīng)水分脅迫的現(xiàn)象。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)無機(jī)離子（外界進(jìn)入細(xì)胞

7、）有機(jī)溶質(zhì)（細(xì)胞內(nèi)合成）脯氨酸(Pro)多胺第一節(jié)植物的逆境生理概述甜菜堿可溶性糖和其它游離氨基酸5、植物激素在逆境下，ABA和乙烯含量增加，IAA、GA、CTK含量降低，其中以ABA的變化最顯著。（三）交叉適應(yīng)交叉適應(yīng)（crossadaptation）：是指植物經(jīng)歷了某種逆境后，能提高對另一些逆境的抵抗適應(yīng)能力，又叫交叉忍耐。第一節(jié)植物的逆境生理概述四、提高作物抗性的措施選育高抗品種抗性鍛煉巧施肥水施用生長抑制物質(zhì)第二節(jié)植物的寒害與抗寒性寒害（coldinjury）指低溫對植物的傷害，包括冷害和凍害。抗寒性（coldresistance