第十三章植物抗性生理ppt课件.ppt

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1、第十三章植物逆境生理一、逆境和抗逆性生物胁迫(bioticstress)：病害、虫害、杂草等。非生物胁迫(abioticstress)：物理胁迫：干旱、热害、冷害、淹水、辐射等。化学胁迫：低PH、高PH、盐害、空气污染等。逆境或胁迫（stress）：对植物生存或生长不利的各种环境因子的总称.第一节逆境的概念及植物对逆境的适应性逆境的种类(Levitt1980)植物的抗逆性(stressresistance):植物对逆境的适应性反应。驯化(acclimation):植物对逆境逐步适应的过程(锻炼)。植物对逆境的适应方式：避逆性(st

2、ressescape)御逆性(stressavoidance)耐逆性(stresstolerance)避逆性（stressescape）是指植物通过对生育期的调整来避开逆境，在相对适宜的环境中完成其生活史。耐逆性（stresstolerance）是指植物处于逆境时，通过自身的生理生化变化来阻止、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。御逆性（stressavoidance）指植物通过特定的形态结构使其具有一定的防御环境胁迫的能力，在逆境下各种生理过程仍保持正常状态。植物在经历了某种逆境后，对另一些逆境的抵抗能力也会增

3、强，这种现象称为植物的交叉适应。瓦松碱蓬二、逆境胁迫对植物的影响质膜透性增大，电解质和非电解质外渗，膜脂组分改变，膜系统破坏，丧失对逆境的适应能力。1.水分状况:吸水量↓，蒸腾量↑，蒸腾大于吸水，植物萎蔫。2.光合作用:气孔关闭，叶绿体损伤，光合酶失活或变性。3.呼吸作用:·下降：冻、热、盐、涝害·先上升再下降：冷、旱害·明显升高：病害、伤害4.植物体内的物质代谢:合成酶活性下降，水解酶活性增强，淀粉、蛋白质等降解。三、植物响应逆境的生理及分子机制1.生长发育调节2.植物激素调节3.代谢调节4.渗透调节5.膜保护物质与活性氧平衡6

4、.逆境蛋白7.植物体内的逆境信息传递机制ABA——胁迫激素，增强抗性•促进气孔关闭，蒸腾减弱，减少水分丧失•增强根的透性，提高水的输导性。乙烯•促进衰老、脱落，减少蒸腾面积，利于保持水分。•提高相关酶的活性，影响呼吸。2.植物激素在抗逆中的作用1.生长发育调节干旱胁迫下，减少总叶面积，降低蒸腾，改变根冠比，提早开花和结籽。3代谢调节C3途径→C4或CAM冰叶日中花，Mesembryanthemumcrystallinum在盐诱导的由C3代谢向CAM代谢转变过程中PEP羧化酶含量的增加。盐胁迫是在灌溉水中加入500mMNaCl诱导的

5、。通过抗体与染色剂的方法在凝胶中揭示了PEP羧化酶。渗透调节物质外界进入的无机离子：如K+、Cl-等，是液泡的重要渗透调节物质。细胞内合成的有机物：多元醇和偶极含氮化合物如：可溶性糖、脯氨酸、甜菜碱等渗透调节(osmoticadjustment)：植物通过调节细胞内渗透势来维持压力势的作用称为渗透调节。4渗透调节（osmoregulation）※渗透胁迫(osmoticstress)环境与植物之间由于渗透势的不平衡而形成对植物的胁迫。有机渗透调节物的特征：分子量小易溶于水合成迅速不易透过细胞膜生理pH范围内不带静电荷引起酶结构变化

6、的作用极小脯氨酸和甜菜碱是理想的有机渗透调节物质。脯氨酸在抗逆中的作用：•作为渗透物质，维持渗透平衡。•增强蛋白质的水合作用和可溶性，减少蛋白质的沉淀，保护蛋白质结构和功能的稳定。5膜保护物质与活性氧平衡活性氧：化学性质活泼，氧化能力很强的含氧物质的总称。如：超氧阴离子自由基（O2-·）、羟基自由基（·OH）、过氧化氢（H2O2）、过氧化物自由基（ROO·）、单线态氧（1O2）等特点：活跃强氧化性;不稳定，瞬时存在;能持续进行连锁反应自由基：具不成对电子的原子、分子或离子。活性氧清除系统•保护酶超氧化物歧化酶(SOD)过氧化物酶（

7、POD）过氧化氢酶（CAT）谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）谷胱甘肽还原酶（GR）等•抗氧化剂VC、VE、还原型谷胱甘肽（GSH）、类胡萝卜素、苯甲酸钠等。由逆境诱导产生的或含量增加的蛋白质统称为逆境蛋白。6.逆境蛋白(stressprotein)如：热激蛋白(heat-shockprotein,HSP)冷诱导蛋白(coldinducedprotein,CIP)水分胁迫蛋白(waterstressprotein,WSP)病程相关蛋白(pathogenesisprotein,PP)7.植物体内的逆境信息传递机制逆境信号受体第二信使激活转

8、录因子植物响应逆境胁迫的分子基础诱导逆境相应基因表达磷酸化级联反应钙结合蛋白感受Ca2+浓度变化逆境蛋白帮助植物适应和抵御不良的外界环境质膜信号感受胁迫信号信号转导中间产物转录调节因子胁迫诱导基因耐胁迫性状核启动子蛋白胁迫信号激活响应胁迫基因表达的