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Chapter10StressPhysiologyStress是指对植物生存与生长不利的各种环境因素的总称:常见的有冻害,冷害,热害,干旱,淹水,盐害,病虫害,大气污染等等。Resistance是指植物对逆境适应和忍耐能力。Resistance是指植物对逆境适应和忍耐能力,包括adaptation,avoidanceandtolerance。Adaptation:适应性是指植物在长期的逆境胁迫下,形成的永久性的形态结构和生理生化上对逆境的抵抗能力。如水生植物发达的通气组织,CAM植物的气孔开闭模式。Avoidance:设法避免和逆境接触,植物不需要用能量及代谢对逆境作出反应。例如沙膜植物——雨季内完成其整个生活史。植物种子休眠过冬,抗低温。Tolerance:植物直接与逆境接触,逆境因子已进到组织,植物通过结构的或代谢的反应阻止,降低或修复由逆境造成的伤害,以维持其正常生命活动。这种抵抗能力称耐性(或忍耐)。Hardening:把植物对不利于生长和生存的环境的逐步适应过程叫做锻炼。Section1.Waterstressinplant1.1ResistanceofplanttodroughtDroughtinjure:是指土壤水分缺乏或者大气相对湿度过低对植物造成的危害。植物对干旱的适应和忍耐能力抗旱性。:土壤干旱:久旱无雨,土壤缺乏有效水;干旱大气干旱,大气RH20%,蒸腾腾吸水,时间长了也会导致土壤干旱。干旱的实质是生理干旱。与水分有关的过程敏感水势范围抑制(-)促进(+)Symptomsinplantafterdrought:生长矮子,基部常发红,细胞小,叶面积小,叶发黄脱落。幼叶和生殖器官枯死。1.1.1Mechanismofdroughtinjure1.1.1.1Membranedamage.磷脂双分子层的亲水磷酸基向H2O,而非常极性部分向外作放身状排列。使膜双分子层不连续,渗漏↑,电导↑,膜酶失活,代谢紊乱,严重时细胞死亡。1.1.1.2.Metabolicdisorder(1)Redistributionofwateramongorgans:干旱后最下部叶片首先发黄脱落(水势较低的成熟叶向这些衰老叶夺水)。其次枯萎,脱落的是胚胎组织(花,幼果)及幼嫩组织(幼叶,生长点等)。(2)Photosynthesisdecreases,whilerespirationrisesafteritlowersa.同化能力↓b.光合产物积累对光合反馈抑制,同化能力下降,表现为失水后气孔阻力↑,CO2进入受阻,C3植物光呼吸↑,电子传递和光合磷酸化下降。向日葵-1.1MPa,电子传递PSP活力下降,-1.7MPaPSP为0。干旱时水分不是影响同化物向库端运转,使叶S↑从而TP不能外运。叶绿体中光合产物↑,光合↓。开始时呼吸下降,有人认为与光合↓与细胞内CO2浓度瞬时上升有关,也有人认为是干旱下呼吸酶活力↓。但随着干旱时间延长线粒体膜结构受损,OSP解偶联,有O2呼吸效率大大↓,反之淀粉水解酶活力↑,糖↑,加上运转受阻,使呼吸底物大大↑,呼吸↑。导致植物饥饿而死。(3)Decreaseinnuclearacidsandproteins。干旱时蛋白酶活力↑,游离aa↑,RNA酶活力↑,使RNA水解,也发现DNA量下降。(4)Proaccumulation:①来源增加,蛋白质水解直接产生Pro和其它aa。②合成↑,③氧化↓。Pro积累的功能:①解NH3毒。②提高束缚水含量。(5)Changesinplanthormones,促进型↓,抑制型↑,尤以ABA↑最多。(6)Poisonsaccumulation。蛋白质分解↑,NH3,胺↑。1.1.1.3Mechanicalinjure导致植物原生质撕裂,引起死亡。失水和快速复水时匀可能。产生-S-S-。1.1.2Mechanismsofresistancetodroughtandthemethodstoincreasetheresistance1.1.2.1.Mechanismsofresistance(1)Morphology:凡是促进吸水,减少蒸腾,体内水分运转流畅的结构都有利于抗旱。a.Developedrootsystemandhigherratioofroottoshoot——‘开源’b.Thickleaf,s
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