(完整)植物生理学之逆境课件.pptVIP

;所有对植物生命活动不利的环境条件统称为逆境（Stress）。;逆境胁迫与胁变;Figure22.23Afloodedmaizefield.FloodingintheUSMidwestin1993resultedinanestimated33%reductioninyieldcomparedwith1992.;、逆境伤害的性质;10.1.3、植物对逆境的适应与抵抗;大豆幼苗耐热性诱导实验;抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。植物适应逆境的方式主要表现在三个方面（抗性的方式）。

避逆性逆境逃避

御逆性

耐逆性——逆境忍耐

避逆性：指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适宜的环境中完成其生活史。

例如夏季生长的短命植物，其渗透势比较低，且能随环境而改变自己的生育期。;植物以细胞和整个生物有机体抵抗环境胁迫。

植物体可以受到和识别的环境信号组成了应激性反应。进行环境胁迫识别后信号被传输到细胞内和植物体全部。典型的环境信号传导导致细胞水平的可变基因的表达，反过来又可以影响植物体的发育和代谢。;御逆性：指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活性。

这类植物通常具有根系发达，吸水、吸肥能力强，物质运输阻力小，角质层较厚，还原性物质含量高，有机物质的合成快等特点。

如仙人掌，其一方面在组织内贮藏大量的水分；另一方面，在白天关闭气孔，降低蒸腾，这样就避免干旱对它的影响。

耐逆性：指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。

例如植物遇到干旱或低温时，细胞内的渗透物质会增加，以提高细胞抗性。

如某些苔藓、藻类等。;例如：

忍耐干旱的植物-肉质汁光合茎的仙人掌；

避旱种类植物-深根系甜豆科植物和湿季沙漠之星（Monoptilonbellioides）。例如，植物体改变适应机制的包括植物的渗透调节诸如菠菜和忍耐冻害的寒带植物黑云杉。;生物膜对逆境最敏感。逆境条件影响膜的结构与化学成分（脂类与蛋白）。;蛋白的表达;逆境下活性氧代谢变化

活性氧指化学性质活泼，氧化能力极强的氧代谢产物及含氧衍生物的总称。

活性氧有两类：

氧自由基：自由基（freeradical）指含有不配对电子的原??、分子或离子，如：

O2·ˉ（超氧阴离子自由基）

HO·（羟自由基）

HOO·（氢过氧自由基）

RO·（脂氧自由基）

ROO·（脂过氧自由基）;活性氧的产生

在逆境条件下，如在高温、低温、干旱、大气污染等条件下，植物体通过各种途径大量产生活性氧，而且在逆境条件下活性氧清除能力下降，造成活性氧积累，引起严重的危害。;渗透调节（osmotiadjustment）：指植物在干旱、盐渍或低温逆境下，细胞内主动积累溶质，降低渗透势，从而降低水势，提高保水能力，维持正常生理功能以适应水分胁迫环境。;图22.5植物细胞内溶液浓度增加到维持细胞内正压力时会发生渗透调节。活性细胞积累溶质，结果溶质势下降促进水流向细胞内。失去渗透调节作用的细胞，溶质浓度被动浓缩但压力消失。;;C.甜菜碱

甜菜碱(betaines)是细胞质渗透物质，也是一类季铵化合物，化学名称为N-甲基代氨基酸，通式为R4·N·X。

植物中的甜菜碱主要有12种，其中甘氨酸甜菜碱是最简单也是最早发现、研究最多的一种，丙氨酸甜菜碱、脯氨酸甜菜碱(prolinebetaine)也都是比较重要的甜菜碱。

植物在干旱、盐渍条件下会发生甜菜碱的累积，主要分布于细胞质中。;（5）.渗透调节基因工程;在逆境条件下植物的一般生理生化变化;

各种逆境条件都可导致光合作用降低。光合降低的原因有：

⑴气孔关闭

⑵CO2供应减少

⑶光合酶钝化或失活

⑷细胞膜结构破坏;4.物质代谢紊乱

在逆境条件下，合成作用减弱，分解作用加强。合成作用减弱的原因主要有两个：水解酶的活性大于合成酶的活性。;5、植物的交叉适应;这些交叉适应或交叉忍耐(cross-tolerances)往往包括了多种保护酶的参与(见表11-2)。

多种逆境条件下植物体内的ABA、乙烯含量却会增加，从而提高对多种逆境的抵抗能力。;10.2、植物的抗寒性;碱土：含Na2CO3和NaHCO3为主的土壤

05%ZnSO4喷洒叶面都有提高植物抗旱性的效果。

⑵呼吸稳定，细胞ATP含量升高，NADPH/NADP+的比例值增大；

在逆境条件下，呼吸代谢途径也发生改变，EMP—TCA途径减弱，PPP途径相对加强;

2．能消除盐分对酶或代谢产生的毒害作用

在逆境条件下，如在高温、低温、干旱、大气污染等条件下，植物体通过各种途径大量产生活性氧，而且在逆境