植物對干旱脅迫的響應ppt課件.pptx

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1、植物對干旱脅迫的響應生命科學學院生技116王昱欣2011013946干旱當前，環(huán)境惡化嚴重威脅人類的生存與發(fā)展，干旱是最為嚴重的自然災害之一，其出現(xiàn)的次數(shù)、持續(xù)的時間、影響的范圍及造成的損失居各種自然災害之首。據(jù)統(tǒng)計全世界由于水分脅迫導致的作物減產(chǎn)可超過其他因素造成減產(chǎn)的總和。而我國是荒漠化危害較為嚴重的國家之一，荒漠化帶來的惡劣生態(tài)環(huán)境條件已給我國的經(jīng)濟和社會發(fā)展帶來嚴重影響。幾年來，我國的荒漠化治理工作雖然取得了舉世矚目的成績，并在局部地區(qū)控制了荒漠化的發(fā)展，但還未從根本上扭轉荒漠化土地擴大的趨勢。近年來，各國學者對植物的抗旱性進行了廣泛深入的研究，植物的抗旱機理十分復雜，抗旱性是受許多

2、形態(tài)解剖和生理生化特性控制的復合遺傳性狀，不同形態(tài)解剖和生理特性之間既相互聯(lián)系又相互制約。單一的抗旱性鑒定指標難以充分反映出植物對于旱適應的綜合能力，只有采用多項指標的綜合評價，才能較準確的反映植物的抗旱水平。一、干旱對植物的影響二、植物抗旱機理三、提高作物抗旱性的途徑抗旱性：植物抵抗干旱的能力。在干旱條件下，植物不但能夠生存，而且能維持正常的或接近正常的代謝水平，維持基本正常的生長發(fā)育進程。一、干旱對植物的影響旱害:土壤水分缺乏或大氣相對濕度過低對植物造成的危害。是指空氣過度干燥，相對濕度過低，常伴隨高溫和干風。這時植物蒸騰過強，根系吸水補償不了失水，從而受到危害。?大氣干旱?土壤干旱

3、是指土壤中沒有或只有少量的有效水，這將會影響植物吸水，使其水分虧缺引起永久萎蔫。?生理干旱土壤水分并不缺乏，只是因為土溫過低、土壤溶液濃度過高或積累有毒物質等原因，妨礙根系吸水，造成植物體內(nèi)水分平衡失調(diào)，從而使植物受到的干旱危害。萎蔫：植物失水超過了根系吸水，隨著細胞水勢和膨壓降低、植物體內(nèi)的水分平衡遭到破壞，出現(xiàn)了葉片和莖的幼嫩部分下垂的現(xiàn)象。大豆對水分虧缺的反應（二）干旱對植物的傷害暫時萎蔫(temporarywilting)：降低蒸騰即能消除水分虧缺以恢復原狀的萎蔫。永久萎蔫(permanentwilting)：土壤中無可利用的水，降低蒸騰不能消除水分虧缺以恢復原狀的萎蔫。（二）干旱對

4、植物的傷害：1.改變膜的結構及透性2.破壞了正常代謝過程3.機械性損傷1.改變膜的結構及透性當植物細胞失水時，原生質膜的透性增加，大量的無機離子和氨基酸、可溶性糖等小分子被動向組織外滲漏。正常狀態(tài)下的膜內(nèi)脂類分子靠磷脂極性同水分子相互連接，所以膜內(nèi)必須有一定的束縛水時才能保持這種膜脂分子的雙層排列。干旱使得細胞嚴重脫水，破壞了原生質膜脂類雙分子層的排列。使膜脂分子結構即發(fā)生紊亂，膜因而收縮出現(xiàn)空隙和龜裂，引起膜透性改變。膜內(nèi)脂類分子排列正常水分狀況下雙分子分層排列脫水膜內(nèi)脂類分子成放射的星狀排列2.破壞了正常代謝過程細胞脫水對代謝破壞的特點是抑制合成代謝而加強了分解代謝，即干旱使合成酶活性降

5、低或失活而使水解酶活性加強。(1)光合作用減弱(2)呼吸作用先升后降(3)蛋白質分解，脯氨酸積累(4)破壞核酸代謝(5)內(nèi)源激素代謝失調(diào)(6)水分的分配異常(1)光合作用減弱水分不足使光合作用顯著下降，直至趨于停止。番茄葉片水勢低于-0.7MPa時，光合作用開始下降，當水勢達到-1.4MPa時，光合作用幾乎為零。干旱使光合作用受抑制的原因是多方面的，主要由于：水分虧缺后造成氣孔關閉，CO2擴散的阻力增加；葉綠體片層膜體系結構改變，光系統(tǒng)Ⅱ活性減弱甚至喪失，光合磷酸化解偶聯(lián)；葉綠素合成速度減慢，光合酶活性降低；水解加強，糖類積累。(2)呼吸作用先升后降干旱對呼吸作用的影響較復雜：一般呼吸速率隨

6、水勢的下降而緩慢降低。有時水分虧缺會使呼吸短時間上升，而后下降。這是因為開始時呼吸基質增多的緣故。若缺水時淀粉酶活性增加，使淀粉水解為糖，可暫時增加呼吸基質。但到水分虧缺嚴重時，呼吸又會大大降低。如馬鈴薯葉的水勢下降至-1.4MPa時，呼吸速率可下降30%左右。(3)蛋白質分解，脯氨酸積累干旱時植物體內(nèi)的蛋白質分解加速，合成減少，這與蛋白質合成酶的鈍化和能源(ATP)的減少有關。如玉米水分虧缺3小時后，ATP含量減少40%。干旱時植物體內(nèi)游離氨基酸特別是脯氨酸含量增高，可增加達數(shù)十倍甚至上百倍之多。因此脯氨酸含量常用作抗旱的生理指標，也可用于鑒定植物遭受干旱的程度。(4)破壞核酸代謝隨著細胞

7、脫水，其DNA和RNA含量減少。主要原因是干旱促使RNA酶活性增加，使RNA分解加快，而DNA和RNA的合成代謝則減弱。因此有人認為，干旱之所以引起植物衰老甚至死亡，是同核酸代謝受到破壞有直接關系的。(5)內(nèi)源激素代謝失調(diào)干旱時細胞分裂素含量降低，脫落酸含量增加，這兩種激素對RNA酶活性有相反的效應，前者降低RNA酶活性，后者提高RNA酶活性。脫落酸含量增加還與干旱時氣孔關閉、蒸騰強度下降直接相關。干旱時乙烯