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1、第十一章植物的逆境生理StressPhysiology蘆葦?shù)谝还?jié)抗性生理通論第十一章植物的逆境生理第二節(jié)植物的抗寒性第三節(jié)植物的抗旱性第四節(jié)植物的抗鹽性重點(diǎn)1.植物在逆境下形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理生化代謝變化2.高低溫對植物傷害及抗寒,耐熱機(jī)理及途徑3.干旱,濕澇,鹽堿對植物傷害及抗旱,抗?jié)?,抗鹽堿機(jī)理及途徑4.大氣污染的種類及對植物傷害特點(diǎn)5.抗逆生理與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系,掌握提高作物抗逆性途徑所有對植物生命活動不利的環(huán)境條件統(tǒng)稱為逆境(Stress)第一節(jié)抗性生理通論1、逆境、脅迫(強(qiáng))與脅變逆境種類物理的,如旱、澇、冷、熱等;化學(xué)的,如鹽、堿、空氣污染等;生物的,如病、蟲害等。逆境生理
2、(Stressphysiology):研究逆境對植物傷害以及植物對逆境的適應(yīng)與抵抗能力的科學(xué)。一.逆境及植物的抗逆性沙棗脅迫(強(qiáng))與脅變隨脅迫強(qiáng)度不同,脅變程度有差異彈性脅變:程度輕,解除脅迫以后又能恢復(fù)的脅變稱彈性脅變;塑性脅變:程度重,解除脅迫以后不能恢復(fù)的脅變稱塑性脅變。塑性脅變嚴(yán)重時會成為永久性傷害,甚至導(dǎo)致死亡。脅迫(強(qiáng))借助物理學(xué)上概念,任何一種使植物體產(chǎn)生有害變化的環(huán)境因子稱為脅迫(Stress),如溫度脅迫、水分脅迫、鹽分脅迫等。在脅迫下植物體發(fā)生的生理生化變化稱為脅變(Strain)。脅變Figure22.23Afloodedmaizefield.Flood
3、ingintheUSMidwestin1993resultedinanestimated33%reductioninyieldcomparedwith1992.圖22.1Manyfactorsdeterminehowplantsrespondtoenvironmentalstress:thegenotypeanddevelopmentcircumstancesoftheplant,thedurationandseverityofthestress,thenumberoftimestheplantissubjectedtostress,andanyadditiveorsyner
4、gisticeffectsofmultiplestresses.Plantsresponsetostressthroughavarietyofmechanisms.Failuretocompensateforaseverestresscanresultinplantdeath.2.逆境傷害性質(zhì)1)直接傷害(directstressinjury)2)間接傷害(indirectstressinjury)嚴(yán)重的逆境,短時間作用產(chǎn)生的對植物生命結(jié)構(gòu)(蛋白質(zhì)、膜、核酸等)的不可逆?zhèn)?。這時植物還來不及發(fā)生代謝上的改變。如高溫燙傷、冰凍等。較弱的逆境,長時間作用,可以把原來的彈性脅變轉(zhuǎn)化
5、為塑性脅變,造成傷害。主要是代謝紊亂。圖22.3.Plantsrespondtobothascollectionsofcellsandaswholeorganisms.Stressconstituteenvironmentalsignaliscommunicatedwithincellsandthroughouttheplants.Transductionofenvironmentalsignalstypicallyresultsinalteredgeneexpressionatinthecellularlevel,whichinturninfluencemetabolism
6、anddevelopmentofthewholeplant.3.植物對逆境的適應(yīng)與抵抗抗性=脅強(qiáng)/脅變植物對逆境的適應(yīng)與抵抗能力,稱為抗逆性(hardiness)植物抗逆性強(qiáng)弱取決于遺傳潛力抗逆鍛煉指植物在逆境下,逐漸形成了對逆境的適應(yīng)與抵抗能力。這一過程稱為抗逆鍛煉。胡楊大豆幼苗耐熱性誘導(dǎo)實驗CK40℃誘導(dǎo)后生長在45℃條件下未進(jìn)行高溫誘導(dǎo)直接生長在高溫下圖22.2Stressresistancecaninvolvetoleratingthestressfulconditionoravoidingit.Someresistancemechanismsareconstitut
7、iveandareactivebeforeexposuretostress.Inothercases,plantsexposedtostressaltertheirphysiologyinresponse,therebyacclimatingthemselvestoanunfavorableenvironment,Examplesofconstitutivemechanismofdroughtresistanceincludethesucculent,photosyntheticstemofthesag