《逆境生理》PPT课件(I)

《《逆境生理》PPT课件(I)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节抗逆生理概论一、逆境和植物的抗逆性(一)逆境的概念及种类Ø逆境(environmentalstress)是指对植物生存与发育不利的各种环境因素的总称。Ø根据环境的种类又可将逆境分为生物因素逆境和理化因素逆境等类型。（图11-1）植物对逆境的抵抗和忍耐能力叫植物抗逆性，简称抗性。图11-1逆境的种类图22.1多种因素决定植物如何适应环境胁迫的：植物的基因型和发育环境，胁迫的严重程度和持续时间，和植株适应胁迫和任何多重胁迫的协同效应的时间多少。植物通过多种反应机制抵抗胁迫。无法补偿均衡严重胁迫导致植株死亡。（二)抗性的方式Ø抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。Ø植物适应逆境的方

2、式主要表现在三个方面。避逆性逆境逃避御逆性耐逆性——逆境忍耐Ø避逆性：指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适宜的环境中完成其生活史。Ø例如夏季生长的短命植物，其渗透势比较低，且能随环境而改变自己的生育期。植物以细胞和整个生物有机体抵抗环境胁迫。植物体可以受到和识别的环境信号组成了应激性反应。进行环境胁迫识别后信号被传输到细胞内和植物体全部。典型的环境信号传导导致细胞水平的可变基因的表达，反过来又可以影响植物体的发育和代谢。•御逆性：指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活性。•这类植物通常具有根系发达，吸水、吸肥能力强，物质运输阻力小，角质层较厚

3、，还原性物质含量高，有机物质的合成快等特点。•如仙人掌，其一方面在组织内贮藏大量的水分；另一方面，在白天关闭气孔，降低蒸腾，这样就避免干旱对它的影响。•耐逆性：指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。•例如植物遇到干旱或低温时，细胞内的渗透物质会增加，以提高细胞抗性。抗环境胁迫涉及到植物体的忍耐胁迫和逃避胁迫例如，忍耐干旱的植物种类-肉质汁光合茎的仙人掌；避旱种类植物-深根系甜豆科植物和湿季沙漠之星（Monoptilonbellioides）。例如，植物体改变适应机制的包括植物的渗透调节诸如菠菜和忍耐冻害的寒带植物黑云杉。二、植物在逆

4、境下的形态变化与代谢特点(一)形态结构变化Ø如干旱会导致叶片和嫩茎萎蔫，气孔开度减小甚至关；Ø淹水使叶片黄化，枯干，根系褐变甚至腐烂；高温下叶片变褐，出现死斑，树皮开裂；Ø病原菌侵染叶片出现病斑。Ø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。Ø植物形态结构的变化与代谢和功能的变化是相一致的。图22.18氧气缺乏时玉米（ZeamayL.）根皮层中通气组织的发育。在氧气充足的条件（A）或72小时缺氧的条件下（B）玉米根系横切面的电子显微镜图片显示缺氧根系皮层通气组织的形成。皮下组织和内皮层仍保持完整，中央皮层细胞死亡空腔隙形成圆柱形

5、的导气室。(二)生理生化变化Ø在冰冻、低温、高温、干旱、盐渍、土壤过湿和病害等各种逆境发生时，植物体的水分状况有相似变化，即吸水力降低，蒸腾量降低，但蒸腾量大于吸水量，使植物组织的含水量降低并产生萎蔫。Ø植物含水量的降低使组织中束缚水含量相对增加，从而又使植物抗逆性增强。Ø在任何一种逆境下，植物的光合作用都呈下降趋势。Ø逆境下植物的呼吸作用变化有三种类型：Ø冰冻、高温、盐渍和淹水胁迫时，植物的呼吸作用都逐渐降低；Ø零上低温和干旱迫时，植物的呼吸作用先升高后降低；Ø植物发生病害时，植物呼吸作用极显著地增强，且这种呼吸作用的增强与菌丝体本身呼吸无关。三、渗透调节与抗逆性(一)渗透调节的概念

6、Ø多种逆境都会对植物产生水分胁迫。Ø水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质，以提高细胞液浓度，降低其渗透势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境。Ø这种由于提高细胞液浓度，降低渗透势而表现出的调节作用称为渗透调节(osmoticadjustment)。Ø渗透调节是在细胞水平上进行的，植物通过渗透调节可完全或部分维护由膨压直接控制的膜运输和细胞膜的电性质等，且渗透调节在维持气孔开放和一定的光合速率及保持细胞继续生长等方面都具有重要意义。图22.5植物细胞内溶液浓度增加到维持细胞内正压力时会发生渗透调节。活性细胞积累溶质，结果溶图22.4细胞内外水的运动依质势下降促进水流向细胞内。

7、失去靠质体膜的水势梯度差渗透调节作用的细胞，溶质浓度被动浓缩但压力消失。(二)渗透调节物质Ø渗透调节物质的种类很多，大致有四种。1.无机离子（积累在液泡中）ØK+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、NO3-2.脯氨酸Ø脯氨酸是最重要和有效的有机渗透调节物质。Ø几乎所有的逆境，如干旱、低温、高温、冰冻、盐渍、低pH、营养不良、病害、大气污染等都会造成植物体内脯氨酸的累积，尤其干旱胁迫时脯氨酸累积最多，可比