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《干旱脅迫對植物的影響和植物的生理生態(tài)響應.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、干旱脅迫下植物的生理生態(tài)響應高溫脅迫下植物的生理生態(tài)響應植物對干旱脅迫的生理生態(tài)響應干旱脅迫生理響應生態(tài)響應干旱脅迫對膜透性的影響對生長的影響干旱脅迫對植物生理指標的影響(表觀影響)干旱脅迫對植物光合作用的影響干旱脅迫對植物生長過程中氮代謝的影響干旱脅迫對植物生長過程中氧代謝的影響對根系活力的影響植物根系的活力是體現(xiàn)植物根系吸收功能、合成能力、氧化還原能力以及生長發(fā)育情況的綜合指標,能夠從本質上反應植物根系生長與土壤水分及其環(huán)境之間的動態(tài)變化關系。當植物根系受到干旱脅迫時,隨著脅迫時間的增長,根系活力逐漸下降,直至發(fā)生不可逆的死亡。對葉片相對含水量的影響水
2、是植物的血液,其含量一般占組織鮮重的65%~90%[610葉片的相對含水量(RWC)表征植物在遭受干旱脅迫后的整體水分虧缺狀況,反映了植株葉片細胞的水分生理狀態(tài)。因此,RWC常常是被用來衡量植物抗旱性的生理指標。RWC比單純的含水量更能較為敏感地反映植物水分狀況的改變,在一定程度上反映了植物組織水分虧缺程度。干旱脅迫對植物光合作用的影響1.影響光合速率2.影響葉綠素含量影響光合速率影響光合速率1.光合速率的影響氣孔限制氣孔是葉片與外界進行氣體交換的門戶,其開度變化對植物水分狀況及CO2同化有著重要影響。一般認為,隨著葉片水分散失和葉片水勢下降,氣孔開度減小
3、,氣孔阻力增加,CO2進入葉片受阻,導致植物光合速率下降。最初認為,干旱使氣孔關閉而導致光合作用下降。在田間條件下,空氣中CO2含量大多達不到植物光合作用最高水平的濃度,干旱脅迫造成氣孔阻力增加,從而進一步限制CO2吸收,細胞間隙CO2濃度(Ci)下降,光合作用隨之而下降;當解除脅迫后,氣孔開放,光合作用很快就恢復到原來的水平,所以將干旱脅迫條件下光合作用下降的原因歸結為氣孔限制。影響光合速率非氣孔限制在干旱脅迫剛開始時,氣孔處在關閉或半關閉狀態(tài),細胞間隙CO2濃度下降;隨著脅迫的加重,細胞間隙CO2濃度保持不變,甚或有所增加。說明光合作用的下降不是由氣孔
4、關閉引起的,而主要是非氣孔限制導致的,即葉肉細胞光合活性降低的緣故。干旱脅迫影響各種酶的活性,和電子傳遞鏈,光合磷酸化等,表現(xiàn)為光抑制。影響葉綠素含量葉綠體是綠色植物葉片進行光合作用的場所,主要利用葉綠素進行光能吸收、傳遞與轉換,葉綠素在植物體內(nèi)是不斷進行代謝的,與作物光合作用中及產(chǎn)量形成的關系密切。葉綠素是光合作用中最重要和最有效的色素,其含量在一定程度上能反映植物同化物質的能力,從而影響植物的生長m】。植物缺少水分會抑制葉綠素的生物合成,而且與蛋白質合成受阻有關,嚴重缺水還會加速原有葉綠素的分解,因此植物在遭受干旱時,葉片呈黃褐色。干旱脅迫對植物生理指
5、標的影響1.對根系活力的影響根系活力的影響2.對葉片相對含水量的影響干旱脅迫對植物氮代謝的影響干旱脅迫對植物生長過程中氮代謝的影響1.對硝酸還原酶(NR)的影響2.對蛋白質組分的影響對硝酸還原酶(NR)的影響硝酸還原酶(nitratereductase,NR)可催化植物體內(nèi)的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,是硝酸鹽同化中的第一個酶,也是限速酶。作為植物氮代謝的關鍵酶,其活性大小反映了作物對氮素的利用速度,水分脅迫下NR活性和作物生長發(fā)育有密切關系口“291。對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質有重要影響。在正常情況下,植物物體內(nèi)一般不會發(fā)生硝酸鹽積累。但在干旱條件下,由于水分脅迫減弱
6、了酶的合成速度導致植株中硝酸鹽積累過多,從而發(fā)生毒害作用。對蛋白質組分的影響在外界逆境(高溫、干旱、鹽堿、病蟲害等)脅迫下,植物體內(nèi)正常的蛋白質合成常常會受到影響(通常為抑制)。在干旱條件下,植物體內(nèi)代謝產(chǎn)生變化與調(diào)整,引起活性氧的積累,進而導致膜脂過氧化和蛋白質(酶)、核酸等分子的破壞等。對氧自由基的影響植物在正常代謝過程中通過多種途徑和多個部位產(chǎn)生氧自由基,直接或間接的啟動膜質的超氧化作用,從而導致膜質的損傷。在長期的適應過程中植物產(chǎn)生了多種保護酶系統(tǒng)。超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)等各種酶類,以維持植物體內(nèi)活性氧
7、離子代謝的動態(tài)平衡,但是干旱等逆境會打亂這種平衡。對膜透性的影響水分脅迫導致原生質脫水,首先破壞膜的完整性,是膜透性增加,內(nèi)溶物外滲,同時使細胞內(nèi)酶的空間間隔破壞,多種代謝過程受到影響。對生長的影響生長對水分脅迫高度敏感。水分虧缺時分生組織細胞膨壓降低,細胞分裂減慢或停止,細胞伸長受到抑制。因此受到干旱危害的植物一般低矮,葉片較小。同時,水分虧缺時不同器官或組織的水分會按水勢大小重新分配,往往是幼葉向老葉奪取水分,使老葉過早的脫落。植物對干旱脅迫的生理響應內(nèi)源激素的變化干旱條件下,植物內(nèi)源激素變化的總趨勢是促進生長的激素減少,而延緩或抑制生長的激素增加,主
8、要表現(xiàn)為ABA大量增加,CTK減少,刺激乙烯產(chǎn)生,并通過這些變化來