《植物的逆境生理》ppt課件

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1、植物的逆境生理PlantstressPhysiology引言（Introduction）地球上比較適宜于作物栽種的土地不足10%，其余為干旱、半干旱、冷土和鹽堿土。中國有近465萬km2，即占國土面積48%的土地處于干旱、半干旱地區(qū)。因此，研究植物在不良環(huán)境下生命活動規(guī)律及忍耐或抵抗機理，對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，保護環(huán)境有現(xiàn)實意義。第一節(jié)植物抗逆的生理基礎(chǔ)Section1PhysiologicalBasisofStressResistanceinPlant逆境(stress)：是指對植物生存和發(fā)育不利的各種環(huán)境因素的總稱。（一）逆境的概

2、念及種類一、逆境和植物的抗逆性（StressandStressResistanceinPlant）逆境的種類生物因素：病害、蟲害、雜草、人理化因素輻射化學(xué)的：除草劑、化肥、大氣污染、等溫度：低溫、高溫水份：澇、旱干旱洪澇鹽堿化沙漠化1、逆境逃避（stressavoidance）：亦稱避逆性，是指植物通過各種方式避開或部分避開逆境的影響。2、逆境忍耐（stresstolerance）：亦稱耐逆性，是指植物在不良環(huán)境中，通過代謝變化來阻止、降低甚至修復(fù)由逆境造成的損傷，從而保證正常的生理活動。抵抗方式抗性（resistance）：植物對逆

3、境的抵抗和忍耐能力叫植物抗逆性，簡稱抗性。（二）抗性及抵抗方式二、植物在逆境下形態(tài)與生理變化（MorphologicalandPhysiologicalVariationunderStressinPlant）（一）形態(tài)變化干旱葉片及嫩莖萎蔫淹水葉片黃化、干枯，根系變褐高溫葉片出現(xiàn)死斑、變褐病原菌出現(xiàn)病斑顯微結(jié)構(gòu)的變化：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的損傷（二）生理變化光合作用下降呼吸作用有三種情況：降低（高溫、淹水、鹽漬）；先升后降（零上低溫和干旱）；明顯增高（病害）；PPP途徑增強分解代謝加速，合成代謝減慢甚至停止水分代謝受阻三、滲透調(diào)節(jié)與抗逆性（

4、OsmoticAdjustmentandStressResistance）（一）滲透調(diào)節(jié)的概念滲透調(diào)節(jié)（Osmoticadjustment）：脅迫條件下，細(xì)胞主動形成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高溶質(zhì)濃度，適應(yīng)逆境脅迫的現(xiàn)象。（二）滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)1、無機離子鹽生植物主要是通過積累無機離子來進行滲透調(diào)節(jié)。野生番茄比栽培種能積累更多的Na+和Cl-；水分脅迫下，向日葵完全展開的葉片主要積累K+,Ca+，Mg+，NO3-。主要積累于液泡。2、脯氨酸：一方面維持原生質(zhì)的滲透平衡，另一方面保持膜結(jié)構(gòu)的完整性。脯氨酸是細(xì)胞質(zhì)中的重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。3、甜菜堿：

5、也是細(xì)胞質(zhì)中的重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。在干旱和鹽漬下會積累，比脯氨酸積累慢，降解也慢。4、可溶性糖（三）滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的特點及作用分子量小、容易溶解在生理pH值范圍內(nèi)不帶靜電引起酶結(jié)構(gòu)變化的作用極小酶結(jié)構(gòu)稍有變化時，能使酶構(gòu)象穩(wěn)定生成迅速四、植物激素在抗逆性中的作用（RolesofPhytohormonesinStressResistance）1.脫落酸（ABA）ABA是一種脅迫激素關(guān)閉氣孔、增強根的透性減少膜的傷害增加Pro含量減少水分喪失黃瓜幼苗在低溫和鹽脅迫下處理3d，子葉內(nèi)源ABA分別增加16倍和22倍。2.ETH與其他激素ETH:

6、增加幾倍或幾十倍,直接或間接地參與植物對傷害的修復(fù)或?qū)δ婢车牡挚惯^程。內(nèi)源GA活性迅速下降CTK含量的減少五、膜的變化與自由基平衡（ChangesOfMembraneandBalanceofRadicals）（一）逆境下膜的變化質(zhì)膜透性增加、內(nèi)膜系統(tǒng)收縮或破損低溫下，生物膜由液晶態(tài)變?yōu)槟z態(tài)，原生質(zhì)的流動性下降膜脂中不飽和脂肪酸越多，抗冷性越強膜脂中飽和脂肪酸越多，抗旱性越強（二）自由基平衡逆境下，自由基的產(chǎn)生與清除平衡被打破，導(dǎo)致自由基在體內(nèi)積累。（請看下面圖示的解釋）六、逆境蛋白與抗逆相關(guān)的基因（StressProteinsand

7、StressResistantRelatedGenes）（一）逆境蛋白熱激蛋白（heatshockprotein）低溫誘導(dǎo)蛋白（lowtemperature–inducedprotein）病原相關(guān)蛋白（pathogenesis-proteins）鹽逆境蛋白（salt-stressprotein）（二）抗逆相關(guān)基因1、低溫誘導(dǎo)基因2、滲透調(diào)節(jié)基因科研新思路正常情況下，科研工作者都對作物的栽培品種進行各種逆境處理，從而研究其抗逆性?，F(xiàn)在我們不妨從自然界中下些人們從來沒有注意的植物中，尋找它們的抗逆能力的原因，可能會有這樣的結(jié)論，植物的抗逆

8、能力有時候不是靠自己來完成的，可能是自己生活的環(huán)境中許多植物共同完成的過程。第二節(jié)植物的抗寒性Section2ColdResistanceofPlant一、抗冷性（ChillingResistance）（一）冷害與植物的