§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

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1、第十二章植物的逆境生理§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§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

2、迫下活性氧伤害一.逆境协迫下植物的一般生理变化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→蒸腾强烈膜损伤二.渗透调节与抗逆性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

3、)甜菜碱(4)可溶性糖返回概念三.植物激素在抗逆性中的作用减少膜的伤害增加Pro含量减少水分丧失1.ABA2.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含量的减少四.逆境胁迫下活性氧伤害返回§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一.冷害与植物的抗冷性1.冷害(chillinginjury)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

4、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二.冻害与植物的抗冻性1.冻害(freezinginjury)是指冰点以下的低温使植物组织

5、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，使细胞液的冰点

6、下降。③内源激素的变化：IAA、GA下降，ABA上升，抑制生长，促进脱落、休眠。④呼吸减弱（2）化学调控PP333,B9,CCC,20μgL-1ABA（3）农业措施P、K肥地膜覆盖等返回冬小麦低温锻炼前后质膜的变化A．锻炼前的细胞，水在通过细胞质时可能发生结冰B．锻炼后的细胞，水通过质膜内陷形成的排水渠，直接排出到细胞外低温锻炼时光合、生长与贮藏物的变化长春地区冬小麦呼吸速率束缚水含水量自由水9月10月11月12月§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一.旱害及其类型两种类型土壤干旱:土壤中可利用的水分不足-8~-15×1

7、05pa大气干旱:RH过低(10％~20％以下)旱害是指土壤水分缺乏或大气相对湿度(RH)过低对植物造成的危害。返回萎蔫（暂时永久）二.干旱时植物的生理生化变化1.水分重新分配长成器官衰老2.光合作用下降气孔效应，非气孔效应3.矿质营养缺乏吸收、运输受阻4.物质代谢失调水解酶类活性升高，合成酶类活性降低5.呼吸作用异常缓慢降低或先升后降∵呼吸底物增加6.内源激素变化CTK合成受抑，ABA与ETH加