抗性生理通论.ppt

第一章 抗性生理通论 逆境对植物代谢的伤害： 植物对逆境的适应： 提高作物抗逆性的生理措施 二、植物对逆境的适应： 植物对逆境的适应： 避逆性（stress avoidance） 耐逆性（stress tolerance） 生物膜 胁迫蛋白 活性氧 渗透调节 脱落酸 膜脂与抗冷 （1）膜脂相变： 生物膜的膜脂在温度低到一定程度时，由液晶态变成凝胶态的现象。相变结果使原生质流动↓，透性↑，生理生化反应受伤。 （2）影响膜流动性的因素。 A、不饱和脂肪酸： 含量越高，膜流动性越强，抗冷性也越强 B、磷脂： 含量高，流动性好，抗冷性强 膜脂与抗盐： 膜脂中的MGDG（单半乳糖二甘油脂）与盐分进入植物体有关。 MGDG↑→吸收矿质多，运输快，不抗盐 MGDG↓→吸收矿质少，运输慢，抗盐 膜脂与抗旱： 饱和脂肪酸含量越高，抗旱力越强 （二）胁迫蛋白 逆境条件下，植物体内会诱导合成部分新蛋白，这些蛋白对于植物细胞耐受逆境刺激，平稳度过不良环境具有重要作用。 这些蛋白包括： 1、热激蛋白：heat shock protein 2、冷调节蛋白：cold regulated protein 3、渗压素：osmotin 4、厌氧多肽：anaerobic polypeptide 逆境时ABA的变化： 逆境促进胞内ABA水平升高，提高植物的抗性。 （1）减少膜伤害 （2）减少自由基对膜的破坏 （3）促进渗透物质积累 （4）减少水分丢失 交叉适应：cross adaptation 植物与不良环境反应之间的相互适应作用。 交叉适应引起物质： ABA 1．逆境时脱落酸的变化 无论在什么逆境条件下，如低温、高温、干旱、盐渍和水涝，植物体的内源脱落酸含量都会增加，以提高抗逆性。例如，在8～10℃以下的低温下，水稻幼苗叶片和黄瓜子叶的脱落酸含量显著增加，而且这些增加是在细胞受害之前就已发生了。这种现象的产生，1) 可能是由于低温增加叶绿体膜对脱落酸的透性，触发了合成系统大量合成脱落酸； 2) 同时，低温也会促使根部合成更多的脱落酸运到叶片。 3) 可是，如将受过低温影响的植株转放在正常环境中，脱落酸水平就下降。 4) 在同一作物不同品种中，抗逆性强的品种在逆境情况下，脱落酸含量高于不抗逆性的。例如，在同样低温下，粳稻内源脱落酸含量比籼稻的高，前者抗冷，后者较不抗冷。 2． 外施脱落酸对抗逆性的影响 许多试验表明,外施适当浓度(10-6 ～10-4 mol·L-1)的脱落酸可以提高作物的抗寒、抗冷、抗盐和抗旱能力。外施脱落酸后要经过一定时间（24 h以上）的代谢变化，才能提高作物的抗逆性。植物生长延缓剂能提高植物体内脱落酸的含量，提高抗逆性，已被广泛地应用于生产。 外施脱落酸提高抗逆性的原因，可以归纳为下列3点： （1）减少膜的伤害 逆境会伤害生物膜，而脱落酸可能使生物膜稳定，减少逆境导致的伤害。有人认为脱落酸可以提高膜烃酰链（hydrocarbon acyl chain）的流动性；有人则认为脱落酸阻止还原态谷胱甘肽的减少；也有人认为脱落酸使极性脂类脂肪酸去饱和作用。 （2）减少自由基对膜的破坏 经脱落酸处理后，会延缓SOD和过氧化氢酶等活性的下降，阻止体内自由基的过氧化作用，降低丙二醛等有毒物质的积累，使质膜受到保护。 （3）改变体内代谢 外施脱落酸，可使植物体增加脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质等的含量，从而使植物产生抗逆能力。 3．脱落酸在交叉适应中的作用 植物处于零上低温、高温、干旱或盐渍条件下，能提高植株对另外一些逆境的抵抗能力，这种与不良环境反应之间的相互适应作用，称为植物中的交叉适应（cross adaptation）。(植物在适应一种胁迫环境后,增强了对另一种胁迫环境抗性的现象称为交叉适应crossadapta-tion) 交叉适应的作用物质就是脱落酸。前面讲过，植物在某一种逆境条件下，会提高脱落酸含量以适应该不良环境，而脱落酸含量提高又能增强另一种抗逆能力，因此就形成交叉适应特性。例如，水稻幼苗经过8 h干旱预处理或24 h 0.1 mol?L-1 NaCl预处理后，转移到低温（8～10℃）环境中，就表现出明显的抗冷性。由此可知，脱落酸在抗逆生理中具有很重要的适应作用。 (六)逆境对植物生理代谢的影响※