第十三章-植物的抗性生理幻灯片.pptVIP

植物抗逆性（stress resistance）:指植物对不良环境的适应性和抵抗力。 抗性是植物对环境的适应性反应，是一种遗传特性，是在不良环境条件下逐步形成的。 这种植物抗逆遗传特性在特定环境条件诱导下逐步表达的过程，称为抗性锻炼。 植物可能通过抗性锻炼提高抗逆性。 植物抗性生理 是指逆境对植物生命活动的影响以及植物对逆境的抵御抗性能力。 逆境往往使细胞膜变性、龟裂，细胞的区域化被打破，原生质的性质改变，叶绿体、线粒体等细胞器结构遭到破坏。 植物形态结构的变化与代谢和功能的变化是相一致的。 （二）逆境对植物生理代谢的影响 1、细胞透性增大 膜系统遭到破坏，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。 许多逆境条件都能导致植物体的水分亏缺，如干旱、盐碱、（渍）高温直接导致亏缺，低温（冷、冻）可间接的导致水分亏缺。 2）分解作用加强的主要原因之一是膜损伤使液泡或溶酶体中的水解酶释放出来，与底物接触。 合成作用的减弱，将影响细胞形成新的结构，同时也会使原有结构受损。 二、植物对逆境的适应 ※ 形态方面： 根系发达、叶小适应干旱； 扩大根部通气组织以适应水淹环境； 进入休眠。 生理方面：逆境条件下，植物发生各种生理变化一适应逆境条件。 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。 4、病程相关蛋白（PR） 植物受到病原菌侵染后合成的一种或多种蛋白质。PRS在植物体内的积累与植物局部诱导抗性或系统诱导抗性有关。 （二）渗透调节与抗逆性 渗透调节：胁迫条件下，细胞主动累积渗透调节物质，降低渗透势，提高细胞保水力，适应逆境胁迫的现象。 可溶性糖和游离氨基酸增加的原因： 1).大分子糖类和蛋白质的分解加强而合成受抑，蔗糖的合成加快 2).光合产物直接形成蔗糖 3).从植物体其它部分输入糖和氨基酸。 冷害机理： 低温→膜相改变→膜损坏，透性↑，膜联酶活性↓，氧化磷酸化解偶联，膜酶与游离酶系之间协调被破坏→供能不足，有害物质积累→死亡 （二）冻害的机理 1、机械伤害 冻害是由于植物或植物组织结冰引起的，而结冰可能引起机械伤害。 结冰有两种类型，胞间结冰和胞内结冰。 胞间结冰是由于在温度缓慢降低时，细胞间隙由于渗透势高首先结成冰晶，这导致细胞间隙水蒸气压下降，而细胞壁内尚未结冰，水蒸气压高，细胞内水分向胞间扩散，使冰晶不断扩大。 胞间结冰有三个危害： 第一，冰晶膨大对细胞膜和原生质产生机械伤害； 第二，导致细胞变形和质壁分离，当温度骤然回升时，胞间冰晶融化，细胞壁迅速恢复而原生质体恢复较慢，质膜容易拉破； 第三，使原生质脱水，使蛋白质或原生质体发生不可逆变性，转变凝胶。 胞内结冰是指温度迅速降低，或温度过低时，胞间和胞内同时结冰，胞内结冰产生的冰晶可直接破坏原生质中的各种膜和其它细微结构。胞内结冰往往是致死的。 2、对膜的直接损伤 在冰冻过程中，细胞膜不均匀收缩，可导致细胞膜结构破坏。 （四） 提高植物抗冻性的途径 1、培育抗冻品种 2、抗冻锻炼 当冬季寒潮来临前，随气温的降低，植物会发生一系列适应低温的生理生化变化，从而形成植物的抗冻性，这种在寒潮来临前，随气温降低，植物逐渐形成抗冻能力的过程，称为锻炼。 3、化学调控 在冰冻到来之前，用生长延缓剂，CCC，B9、PP333、S3307处理可提高植物的抗冻性。 4、农业措施 如：培育壮苗、增施P、K肥、薄膜等覆盖。 干旱是一种因长期雨或少雨使土壤水分缺乏，空气干燥的气候现象。（在抗旱生理上，干旱就是土壤可用水缺乏或空气干燥的土壤或气候现象） 干旱在气象学上有两种含义： 一是干旱气候，即干旱和半干旱地区气候的基本情况； 二是气候异常，某段时间降水量大大少于多年平均值。 （2）减少自由基对膜的伤害 经ABA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。 2、外施ABA提高抗逆性的原因： （1）提高膜脂的不饱和度 （4）减少水分丧失 ABA处理后，可促进气孔关闭，蒸腾减弱，减少水分丧失，还可提高根对水分的吸收和输导，防止水分亏缺，提高抗旱、抗寒、抗冷和抗盐的能力。 （3）改变体内代谢 外施ABA，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。 交叉适应：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对