《植物生理學(xué)》PPT課件

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1、第十一章植物的抗逆生理重點和難點寒冷、干旱條件下生理生化變化冷害、凍害和旱害機理提高抗寒性途徑抗旱植物形態(tài)生理特征第一節(jié)植物抗逆的生理基礎(chǔ)一、逆境的概念及種類逆境(stress)是指對植物生存生長不利的各種環(huán)境因素的總稱。逆境種類生物因素病害、蟲害、雜草理化因素物理的輻射性的化學(xué)的溫度的水分的二、抗逆性及方式抗逆性(hardiness):植物對逆境抵抗和忍耐能力。簡稱抗性抗性的方式：逆境逃避(stressavoidance):指由于植物通過各種方式摒拒逆境的影響，不利因素并未進入組織，故組織本身通常不

2、會產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。逆境忍耐(stresstolerance):指植物組織雖經(jīng)受逆境對它的影響，但它可通過代謝反應(yīng)阻止、降低或者修復(fù)由逆境造成的傷害，使其仍保持正常的生理活動。三、植物在逆境下的形態(tài)變化與代謝特點(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)變化逆境條件下植物形態(tài)有明顯的變化。如干旱會導(dǎo)致葉片和嫩莖萎蔫，氣孔開度減小甚至關(guān)；淹水使葉片黃化，枯干，根系褐變甚至腐爛；高溫下葉片變褐，出現(xiàn)死斑，樹皮開裂；病原菌侵染葉片出現(xiàn)病斑。逆境往往使細胞膜變性、龜裂，細胞的區(qū)域化被打破，原生質(zhì)的性質(zhì)改變，葉綠體、線粒體等細胞器結(jié)構(gòu)遭到破壞。

3、植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化與代謝和功能的變化是相一致的。(二).逆境協(xié)迫下植物的一般生理變化1.逆境與植物的水分代謝2.光合速率下降3.呼吸作用的變化Levitt(1980)①降低（凍害、熱害）PPP途徑增強②先升后降（冷害、旱害）③增高（病害）4.物質(zhì)代謝的變化合成＜分解5.原生質(zhì)膜的變化膜脂雙分子層→星狀排列，膜蛋白變構(gòu)，膜透性增加，物質(zhì)外滲。6.蛋白質(zhì)的變化新蛋白質(zhì)逆境蛋白：熱擊蛋白(HSP)干旱水分脅迫冰凍→胞間結(jié)冰鹽漬→土壤水勢下降高溫→蒸騰強烈膜損傷四、滲透調(diào)節(jié)與抗逆性(一)滲透調(diào)節(jié)的概念多種逆境

4、都會對植物產(chǎn)生水分脅迫。水分脅迫時植物體內(nèi)積累各種有機和無機物質(zhì)，提高細胞液濃度，降低其滲透勢，保持一定的壓力勢，這樣植物就可保持其體內(nèi)水分，適應(yīng)水分脅迫環(huán)境，這種現(xiàn)象稱為滲透調(diào)節(jié)(osmoregulation)。(二)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)1.無機離子2.脯氨酸3.甜菜堿4.可溶性糖五.植物激素在抗逆性中的作用減少膜的傷害增加Pro含量減少水分喪失1.ABA2.ETH與其他激素ETH:增加幾倍或幾十倍,直接或間接地參與植物對傷害的修復(fù)或?qū)δ婢车牡挚惯^程內(nèi)源GA活性迅速下降CTK含量的減少六.逆境脅迫下活性氧傷害

5、第二節(jié)植物的抗寒性植物生長對溫度的反應(yīng)有三基點，即最低溫度、最適溫度和最高溫度。超過最高溫度，植物就會遭受熱害。低于最低溫度，植物將會受到寒害(包括冷害和凍害)。溫度脅迫即是指溫度過低或過高對植物的影響。第二節(jié)植物的抗寒性一、冷害(一)概念：冰點(0℃)以上低溫對植物的傷害叫冷害。植物對冰點以上低溫的適應(yīng)叫抗冷性。熱帶、亞熱帶植物易受害。冷害的類型延遲型冷害：作物在營養(yǎng)生長期遇到低溫，使生育期延遲的一種冷害。障礙型冷害：作物在生殖生長期間，遭受短時間的異常低溫，使生殖器官的生理功能受到破壞，造成完全不育或

6、部分不育而減產(chǎn)的冷害?；旌闲屠浜Γ涸谕荒甓壤锿瑫r發(fā)生延遲型冷害與障礙型冷害，導(dǎo)致產(chǎn)量大幅度下降。第二節(jié)植物的抗寒性一、冷害(二)傷害癥狀與類型：1類型：直接傷害與間接傷害。2傷害癥狀：（1）出現(xiàn)傷斑、凹陷；（2）死苗或僵苗不發(fā)；（3）組織柔軟、萎蔫；（5）木本芽枯頂枯、破皮流膠；（6）花芽分化受破壞，結(jié)實率降低。(三).冷害引起的生理生化變化①生化反應(yīng)失調(diào)：水解酶類活性＞合成酶類氧化磷酸化解偶聯(lián)，ATP含量減少②呼吸代謝失調(diào)：③光合作用受阻：④原生質(zhì)流動受阻：ATP減少，原生質(zhì)粘性增加⑤吸收機能減弱：第

7、二節(jié)植物的抗寒性(三)冷害機理：1.膜發(fā)生相變，由液晶態(tài)變?yōu)橐赡z態(tài)；2.膜透性改變，甚至造成破損；3.代謝紊亂，光合與呼吸變化，吸收機能衰退。4.運輸受阻，酶促反應(yīng)失調(diào)。(四)植物的適應(yīng)：1.增加膜不飽和脂肪酸數(shù)量，提高不飽和脂肪酸指數(shù)，降低膜相變溫度；2.改變某些蛋白(酶)的組分。冷害機理不飽和脂肪酸含量越高，膜脂相變溫度越低，越耐低溫。冷害膜脂相變液相→固相膜結(jié)合酶失活膜破裂驟冷漸冷膜緊縮膜透性增加膜透性降低(根)胞內(nèi)溶質(zhì)外滲直接損害阻礙吸水派生干旱損害抑制光合與呼吸代謝破壞間接損害第二節(jié)植物的抗寒性

8、二、凍害（一）概念：冰點(0℃)以下低溫對植物的傷害叫凍害。植物對冰點以下低溫的適應(yīng)叫抗凍性。常與霜害伴隨發(fā)生。第二節(jié)植物的抗寒性二、凍害（二）凍害傷害癥狀與類型：類型：胞內(nèi)結(jié)冰與胞間結(jié)冰。凍害傷害癥狀：葉出現(xiàn)燙傷樣，組織柔軟葉色變褐，終至于枯死。第二節(jié)植物的抗寒性（三）凍害傷害的機理：1.胞間結(jié)冰使原生質(zhì)嚴重脫水，蛋白質(zhì)變性，原生質(zhì)不可逆凝膠化；2.胞內(nèi)結(jié)冰對膜與細胞器產(chǎn)生直接破壞；解凍時溫度回升快，原生質(zhì)失水，組織干枯；破