植物抗逆機(jī)理

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1、第十一章植物的抗逆生理基本要求了解抗逆生理、逆境蛋白概念、植物在逆境下的形態(tài)變化與代謝特點(diǎn)；了解滲透調(diào)節(jié)與抗逆性的關(guān)系、膜保護(hù)物質(zhì)與自由基的平衡；了解植物激素在抗逆性中的作用；了解低溫和高溫對(duì)植物的傷害以及植物抗寒和耐熱的機(jī)理與途徑；了解干旱和濕澇對(duì)植物的傷害以及植物抗旱、抗?jié)车臋C(jī)理與途徑；了解病蟲對(duì)植物的傷害以及植物的抗病性和抗蟲性；了解鹽分過多對(duì)植物的危害以及植物抗鹽性及其提高途徑；了解大氣、水體、土壤等環(huán)境污染對(duì)植物的傷害，植物抗環(huán)境污染機(jī)理與途徑，以及進(jìn)行環(huán)境保護(hù)必要性；了解抗逆生理與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系，掌握提高作物抗逆性的途

2、徑。重點(diǎn)、難點(diǎn)(一)重點(diǎn)1．植物在逆境下的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化與生理生化代謝的變化2．低溫和高溫對(duì)植物的傷害以及植物抗寒和耐熱的機(jī)理與途徑3．干旱和濕澇對(duì)植物的傷害以及植物抗旱、抗?jié)车臋C(jī)理與途徑5．大氣污染的種類和對(duì)植物的傷害特點(diǎn)6．抗逆生理與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系，掌握提高作物抗逆性的途徑(二)難點(diǎn)1．植物在逆境下生理生化的變化2．膜脂發(fā)生相變與抗寒性的關(guān)系3．抗寒性和抗旱性機(jī)理4．活性氧對(duì)植物傷害的機(jī)理第一節(jié)植物抗逆的生理基礎(chǔ)一、逆境的概念及種類%逆境(stress)是指對(duì)植物生存生長(zhǎng)不利的各種環(huán)境因素的總稱。植物對(duì)逆境的抵抗和忍耐能力叫植物

3、抗逆性，簡(jiǎn)稱抗性(resistance,hardiness)。二、抗逆性及方式抗逆性(hardiness)植物對(duì)逆境抵抗和忍耐能力?？剐缘姆绞剑?抗性是植物在對(duì)環(huán)境的逐步適應(yīng)過程中形成的。由于植物沒有動(dòng)物那樣的運(yùn)動(dòng)機(jī)能和神經(jīng)系統(tǒng)，基本上是生長(zhǎng)在固定的位置上，因此常常遭受不良環(huán)境的侵襲。但植物可用多種方式來適應(yīng)逆境，以求生存與發(fā)展。植物適應(yīng)逆境的方式主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。植物以細(xì)胞和整個(gè)生物有機(jī)體抵抗環(huán)境脅迫。植物體可以受到和識(shí)別的環(huán)境信號(hào)組成了應(yīng)激性反應(yīng)。進(jìn)行環(huán)境脅迫識(shí)別后信號(hào)被傳輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)和植物體全部。典型的環(huán)境信號(hào)傳導(dǎo)導(dǎo)致細(xì)胞水

4、平的可變基因的表達(dá)，反過來有可以影響植物體的發(fā)育和代謝。1.避逆性指植物通過對(duì)生育周期的調(diào)整來避開逆境的干擾，在相對(duì)適宜的環(huán)境中完成其生活史。這種方式在植物進(jìn)化上是十分重要的。例如夏季生長(zhǎng)的短命植物，其滲透勢(shì)比較低，且能隨環(huán)境而改變自己的生育期。2.御逆性指植物處于逆境時(shí)，其生理過程不受或少受逆境的影響，仍能保持正常的生理活性。這主要是植物體營(yíng)造了適宜生活的內(nèi)環(huán)境，免除了外部不利條件對(duì)其的危害。這類植物通常具有根系發(fā)達(dá)，吸水、吸肥能力強(qiáng)，物質(zhì)運(yùn)輸阻力小，角質(zhì)層較厚，還原性物質(zhì)含量高，有機(jī)物質(zhì)的合成快等特點(diǎn)。如仙人掌，其一方面在組織

5、內(nèi)貯藏大量的水分；另一方面，在白天關(guān)閉氣孔，降低蒸騰，這樣就避免干旱對(duì)它的影響。3.耐逆性（逆境忍耐(stresstolerance)指植物組織雖經(jīng)受逆境對(duì)它的影響，但它可通過代謝反應(yīng)阻止、降低或者修復(fù)由逆境造成的傷害，使其仍保持正常的生理活動(dòng)。）指植物處于不利環(huán)境時(shí)，通過代謝反應(yīng)來阻止、降低或修復(fù)由逆境造成的損傷，使其仍保持正常的生理活動(dòng)。例如植物遇到干旱或低溫時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的滲透物質(zhì)會(huì)增加，以提高細(xì)胞抗性。避逆性和御逆性總稱為逆境逃避(stressavoidance)，由于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

6、織本身通常不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。耐逆性又被稱為逆境忍耐(stresstolerance)，植物雖經(jīng)受逆境影響，但它通過生理反應(yīng)而抵抗逆境，在可忍耐的范圍內(nèi)，逆境所造成的損傷是可逆的，即植物可以恢復(fù)正常狀態(tài)；如果超過可忍范圍，超出植物自身修復(fù)能力，損傷將變成不可逆的，植物將受害甚至死亡。植物對(duì)逆境的抵抗往往具有雙重性，即逆境逃避和逆境忍耐可在植物體上同時(shí)出現(xiàn)，或在不同部位同時(shí)發(fā)生。三、植物在逆境下的形態(tài)變化與代謝特點(diǎn)(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)變化逆境條件下植物形態(tài)有明顯的變化。如干旱會(huì)導(dǎo)致葉片和嫩莖萎蔫，氣孔開度減小甚至關(guān)；淹水使葉片黃化，枯干，

7、根系褐變甚至腐爛；高溫下葉片變褐，出現(xiàn)死斑，樹皮開裂；病原菌侵染葉片出現(xiàn)病斑。逆境往往使細(xì)胞膜變性、龜裂，細(xì)胞的區(qū)域化被打破，原生質(zhì)的性質(zhì)改變，葉綠體、線粒體等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)遭到破壞。植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化與代謝和功能的變化是相一致的。(二)生理生化變化在冰凍、低溫、高溫、干旱、鹽漬、土壤過濕和病害等各種逆境發(fā)生時(shí)，植物體的水分狀況有相似變化，即吸水力降低，蒸騰量降低，但蒸騰量大于吸水量，使植物組織的含水量降低并產(chǎn)生萎蔫。植物含水量的降低使組織中束縛水含量相對(duì)增加，從而又使植物抗逆性增強(qiáng)。在任何一種逆境下，植物的光合作用都呈下降趨勢(shì)。在高

8、溫下，植物光合作用的下降可能與酶的變性失活有關(guān)，也可能與脫水時(shí)氣孔關(guān)閉，增加氣體擴(kuò)散阻力有關(guān)；在干旱條件下由于氣孔關(guān)閉而導(dǎo)致光合作用的降低則更為明顯；土壤鹽堿化、土壤過濕或積水、低溫、二氧化硫污染等都能使植物的光合作用顯著下降。逆境下植物的呼吸作用