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第十一章
植物的逆境生理;引 言(Introduction);第一节 植物抗逆的生理基础;一、逆境和植物的抗逆性;逆境的种类;干旱
洪涝;1、逆境逃避(stressavoidance):亦称避逆性,是指植物通过各种方式避开或部分避开逆境的影响。;二、植物在逆境下形态与生理变化(MorphologicalandPhysiologicalVariationunderStressinPlant);(二)生理变化光合作用下降
呼吸作用有三种情况:降低(高温、淹水、盐渍);先升后降(零上低温和干旱);明显增高(病害);PPP途径增强
分解代谢加速,合成代谢减慢甚至停止水分代谢受阻;三、 透调节与抗逆性(OsmoticAdjustmentandStressResistance);(二) 渗透调节物质1、无机离子
盐生植物主要是通过积累无机离子来进行渗透调节。
野生番茄比栽培种能积累更多的Na+和Cl-;水分胁迫下,向
日葵完全展开的叶片主要积累 K+,
Ca+,Mg+,NO3-。主要积累于液泡。;2、脯氨酸:一方面维持原生质的渗透平衡,另一方面保持膜结构的完整性。脯氨酸是细胞质中的重要的渗透调节物质。
3、甜菜碱:也是细胞质中的重要的渗透调节物质。在干旱和盐渍下会积累,比脯氨酸积累慢,降解也慢。
4、可溶性糖;(三)渗透调节物质的特点及作用;四、植物激素在抗逆性中的作用;2.ETH与其他激素;五、膜的变化与自由基平衡(ChangesOfMembraneandBalanceofRadicals);(二)自由基平衡
逆境下,自由基的产生与清除平衡被打破,导致自由基在体内积累。
(请看下面图示的解释);六、逆境蛋白与抗逆相关的基因
(StressProteinsandStressResistantRelatedGenes);(二)抗逆相关基因
1、低温诱导基因
2、渗透调节基因;科研新思路;第二节植物的抗寒性;一、抗冷性(ChillingResistance);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。;(二)冷害引起的生理生化变化;不饱和脂肪酸含量越高,膜脂相变温度越低,越耐低温;??四)提高植物抗冷性的措施;(一) 冻害与植物的抗冻性
冻害 (freezing injury):是指冰点以下的低温使植物组织内结冰而引起的伤害
(二) 冻害机理1、结冰伤害;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。;相邻肽链外部的-SH相互靠近,→-S-S-
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-;;;;;(三)提高植物抗冻性的措施
抗冻锻炼化学调控
农艺措施:冬灌、盖草、熏烟、
地膜覆盖等措施;第三节植物的抗旱性section3Droughtresistance;一、旱害及其类型
(droughtandtypes)
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。
土壤干旱:土壤中可利用的水分不足
-8~-15×105pa
大气干旱:RH过低(10%~20%以下)
生理干旱:盐分过多造成;二.干旱时植物的生理生化变化
(physiologicalvariationunderdrought);5.呼吸作用异常;;三.干旱伤害植物的机理(mechanismofdroughtinjury);;;四. 植物的抗旱性及其提高途径(droughtresistanceandimprovingapproach);(2)生理特征:;2. 提高植物抗旱性的途径;第四节 植物的抗盐性Section4saltresistance;一.盐胁迫对植物的伤害
吸水困难 土壤盐分过多,降低土壤溶液的渗透势,植物吸水困难,形成生理干旱。
生物膜破坏 高浓度的NaCl可置换细胞膜结合的Ca2+,膜结构破坏,功能也改变。
生理紊乱 降低蛋白质合成速率,加速贮藏蛋白质的水解,氨积累。
抑制光合速率、呼吸速率,缺乏营养。;二.植物的抗盐性及提高途径
(saltresistanceandpromotingways);④耐盐 Pro、甜菜碱等,
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