11逆境生理 (PPTminimizer)要点.ppt

抗寒锻炼：植物在冬季来临之前，随着气温的降低，体内发生了一系列的适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐加强，这种提高抗寒力的过程称为~。 经抗寒锻炼植物发生适应性变化： 1、含水量降低，束缚水的相对含量增高 2、呼吸减弱 （三）低温下植物的适应性变化 3、ABA含量增加，生长停止，进入休眠 4、保护物质积累 淀粉 转变为 可溶性糖（G、蔗糖）， 降低冰点。 脂肪 — 集中在细胞质表层，水分不易透过，代谢降低，细胞内不易结冰，也能防止细胞脱水。 5、低温诱导蛋白形成 二、冷害的生理 （一）冷害引起的生理生化变化 1、胞质环流减慢或停止 2、光合作用减弱—Chl合成受阻，各种光合酶活性受抑。 3、呼吸代谢失调 — 大起大落 4、水分平衡失调—根呼吸弱，供能不足，根活力及吸水能力显著下降，失水大于吸水→植株干枯。 （二）冷害的机制 冷害对植物的伤害大致分为两步： 第一步是膜脂相变 第二步是由于膜损坏而引起代谢紊乱，严重时导致死亡。 膜脂相变： 液晶相 低温 凝胶相 第十章 逆境生理 第一节 抗性生理通论 ※ 第二节 植物的抗寒性 第一节 抗性生理通论 ※ 逆境（environmental stress）：对植物产生伤害的环境，又叫胁迫。 逆境的种类 生物因素：病虫害、杂草等 理化因素：温度、水分、辐射、化学因素、天气等 抗性（hardiness /stress resistance ）:植物对不良环境的适应性和抵抗力。 一、逆境与抗逆性 抗性分为两种：避逆性和耐逆性 避逆性(stress avoidance)—植物对不良环境在时间或空间上的躲避。 Very short lifecycle in desert plants. Dormancy during the cool,hot, and drought conditions 耐逆性(stress tolerance)—植物处于不良环境中，通过代谢的变化来阻止、降低、甚至修复由逆境造成的伤害，从而保证正常的生理活动。 二、逆境对植物生理代谢的影响※ 1、细胞透性增大 膜系统 破坏，内含物外渗；膜结合酶活性紊乱，各种代谢无序。 2、水分平衡丧失 植物的吸水量降低，蒸腾量减少，但蒸腾仍大于吸水，植物萎蔫。 3、光合速率下降 气孔关闭， 叶绿体受伤，光合酶失活或变性 4、呼吸速率变化 呼吸下降—冻、热、盐、涝害 呼吸先上升再下降—冷、旱害 呼吸明显升高 — 病害、伤害 5、物质代谢变化 合成酶活性下降，水解酶活性增强。 淀粉、蛋白质等大分子化合物降解为可溶性糖、肽及氨基酸等物质。 膜脂相变： 液相 高温 液晶相 低温 凝胶相 膜脂相变会导致原生质流动停止，膜结合酶活性降低，膜透性增大，物质交换平衡破坏，代谢紊乱，有毒物质积累，细胞受损。 三、植物对逆境的适应 ※ （一）生物膜与抗逆性 试验证实， 膜脂碳链越短，不饱和键数目越多，不饱和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷性越强。 膜脂不饱和脂肪酸直接增大膜的流动性，，同时也直接影响膜结合酶的活性 诱导去饱和酶（desaturase), 增加不饱和脂肪酸含量 （二）逆境蛋白与抗逆性 在逆境条件下，植物的基因表达发生改变，关闭一些正常表达的基因，启动一些与逆境相适应的基因，诱导新蛋白质和酶的形成，这些诱导产生的蛋白统称为逆境蛋白（ stress protein ）。 1、热激蛋白（heat shock protein ，HSP）： 在高于植物正常生长温度（10~15℃）刺激下诱导合成的蛋白质。 HSP家族中很大一部分属于侣伴蛋白。 HSP在抗热性中的作用 ： （1）维持蛋白质空间构象和生物活性 （2）与一些酶结合成复合体，使酶的热失活温度明显提高。 植物对热激反应非常迅速，热激处理3~5min就发现HSPmRNA含量增加，20min可检测到新合成的HSP。 2、低温诱导蛋白 (low-temperature-induced protein) 植物经一段时间的低温处理后诱导合成的一些特异性的新蛋白质。如同工