第十三章植物逆境生理幻灯片.pptVIP

§1 植物抗性的生理生化基础 一. 逆境协迫下植物的一般生理变化 二. 渗透调节与抗逆性 三. 植物激素在抗逆性中的作用 四.逆境胁迫下活性氧伤害 §2 植物的抗寒性 一. 冷害与植物的抗冷性 二. 冻害与植物的抗冻性 §3 植物的抗旱性 一. 旱害及其类型 二. 干旱时植物的生理生化变化 三. 干旱伤害植物的机理 四. 植物的抗旱性及其提高途径 §4 植物的抗盐性 * §1 植物抗性的生理生化基础 §2 植物的抗寒性 §3 植物的抗旱性 §4 植物的抗盐性 重点和难点 寒冷、干旱条件下生理生化变化 冷害、冻害和旱害机理 提高抗寒性途径 抗旱植物形态生理特征 逆境(stress) ：对植物生存与生长不利的环境因子 抗性：植物对不良环境的适应性和抵抗力 植物对逆境的抵抗方式： 逆境逃避（避逆性）：是指植物通过各种方式避开或部分避开逆境的影响。 逆境忍耐（耐逆性）：是指植物在不良环境中，通过代谢变化来阻止、降低甚至修复由逆境造成的损伤，从而保证正常的生理活动。 概念 一. 逆境协迫下植物的一般生理变化 二. 渗透调节与抗逆性 三. 植物激素在抗逆性中的作用 四. 逆境胁迫下活性氧伤害 1. 逆境与植物的水分代谢 2. 光合速率下降 3. 呼吸作用的变化 Levitt(1980) ①降低（冻害、热害） PPP途径增强 ②先升后降（冷害、旱害） ③增高（病害） 4. 物质代谢的变化 合成＜分解 5. 原生质膜的变化 膜脂双分子层→星状排列，膜蛋白变构，膜透性增加，物质外渗。 6. 蛋白质的变化 新蛋白质 逆境蛋白：热击蛋白(HSP) 返回 返回干旱 干旱 水分胁迫 冰冻→胞间结冰 盐渍→土壤水势下降 高温→蒸腾强烈 膜损伤 1. 渗透调节的概念 胁迫条件下，细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，适应逆境胁迫的现象。 2. 渗透调节物质 (1) 无机离子 K+, Cl- (2) Pro (3) 甜菜碱 (4) 可溶性糖 返回 概念 减少膜的伤害 增加Pro含量 减少水分丧失 1. ABA 2. ETH与其他激素 返回 ETH: 增加几倍或几十倍, 直接或间接地参与植物对伤害的修复或对逆境的抵抗过程 内源GA活性迅速下降 CTK含量的减少 返回 一. 冷害与植物的抗冷性 二. 冻害与植物的抗冻性 1. 冷害 (chilling injury) 冰点以上的低温对植物造成的伤害 2. 冷害的类型 延迟型冷害：作物在营养生长期遇到低温，使生育期延迟的一种冷害。 障碍型冷害：作物在生殖生长期间，遭受短时间的异常低温，使生殖器官的生理功能受到破坏，造成完全不育或部分不育而减产的冷害。 混合型冷害：在同一年度里同时发生延迟型冷害与障碍型冷害，导致产量大幅度下降。 概念 3. 冷害引起的生理生化变化 ①生化反应失调： 水解酶类活性＞合成酶类 氧化磷酸化解偶联，ATP含量减少 ②呼吸代谢失调： ③光合作用受阻： ④原生质流动受阻：ATP减少，原生质粘性增加 ⑤吸收机能减弱： 4. 冷害机理 冷害机理 不饱和脂肪酸含量越高，膜脂相变温度越低，越耐低温。 冷害 膜脂相变 液相→固相 膜结合酶失活 膜破裂 骤冷 渐冷 膜紧缩 膜透性增加 膜透性降低(根) 胞内溶质外渗 直接损害 阻碍吸水 派生干旱损害 抑制光合与呼吸 代谢破坏 间接损害 返回 1. 冻害 (freezing injury) 是指冰点以下的低温使植物组织内结冰而引起的伤害 2. 冻害机理 （1）结冰伤害 两种类型 胞间结冰 胞内结冰 （2）膜损伤假说 膜对结冰最为敏感 ①膜透性加大，电解质外渗 ②膜脂相变，膜结合酶游离而失活。 （3）巯基假说 Levitt (1962) 认为结冰对细胞的伤害主要是低温下破坏了蛋白质空间结构，使分子中的-SH暴露，氧化形成-S-S-键，破坏了蛋白质活性。 图解 a. 相邻肽链外部的-SH相互靠近，→-S-S- b. 一个蛋白质分子-SH与另一个蛋白质分子内部的-S-S-作用形成分子间的-S-S- 3. 提高抗冻性的途径 （1）抗寒锻炼 生理生化变化 ①细胞含水量降低：自由水/束缚水比值下降 ②保护性物质的积累：脂肪、蛋白质和糖类，淀粉→可溶性糖，