植物的环境生理与抗逆栽培

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植物抗逆与生长

植物抗逆与生长

植物抗逆与生长植物作为自然界中的重要组成部分,承担着保持生态平衡和提供丰富资源的重要角色。

然而,面临气候变化和环境压力的同时,植物也需要适应不断变化的环境条件,并保持正常的生长和发育。

植物的抗逆与生长紧密相连,本文将从抗逆和生长两个方面展开论述。

一、植物的抗逆能力植物抗逆能力是指植物在面对外界环境压力时,保持生命活动正常进行的能力。

这种抗逆能力主要来源于植物自身的生理、生化和分子机制。

以下是一些常见的植物抗逆机制:1. 抗氧化防御系统:植物细胞产生的氧化物会对细胞结构和功能造成损伤,植物通过产生抗氧化酶和非酶抗氧化物质来清除有害的氧化物,保护细胞免受损伤。

2. 渗透调节:植物受到干旱等胁迫时,会通过调节细胞内外溶液浓度来维持细胞内渗透平衡,保持细胞正常功能。

3. 激素信号传导:植物的生长和发育受到多种激素的调控,这些激素在应对逆境和促进适应能力方面起到重要作用。

例如,植物会产生较多的抗逆激素,如脱落酸和ABA(雄性二醇),增强植物的逆境应对能力。

4. 基因表达调控:植物在面对逆境时,会启动一系列的基因表达调控,产生一些特定的蛋白质,增强植物的抗逆能力。

例如,产生抗冷蛋白、蛋白激酶等。

二、植物的生长机制植物的生长是指植物体的大小、形态和重量等方面的增长和发展。

植物的生长涉及到许多生理过程和生化反应。

下面是植物生长的一些重要机制:1. 细胞分裂和增长:细胞分裂是植物生长的基础,植物细胞通过有丝分裂或无丝分裂的方式进行细胞分裂,进一步增加细胞数量。

同时,细胞还会通过膨胀和伸长来实现增长。

2. 光合作用:光合作用是植物进行能量和有机物合成的重要途径,通过光合作用,植物能够利用阳光、二氧化碳和水合成葡萄糖等有机物质,提供生长所需的能量和材料。

3. 激素调控:植物的生长和发育过程中,激素起到了重要作用。

激素可以调节细胞分裂和伸长、开花、果实发育等过程。

常见的植物激素包括生长素、赤霉素、脱落酸等。

4. 营养和水分吸收:植物通过根系吸收土壤中的养分和水分,提供生长所需的营养。

植物生理学研究中的植物抗逆机制

植物生理学研究中的植物抗逆机制

植物生理学研究中的植物抗逆机制植物在生长过程中,会遭受到多种外界环境的压力,如热、寒、干旱、盐碱等,这些环境压力对植物的生长发育会产生不可预知的影响。

为了适应这些不利环境,植物通过多种形式来防御自己,这种防御机制被称为植物抗逆机制。

植物抗逆机制的类型很多,主要从生理学和分子水平上进行研究。

从生理学的角度来看,植物抗逆机制包括了细胞膜的保护、组织和器官的保护和植物免疫系统的调节等。

而从分子水平上来看,植物抗逆机制主要包括调节植物逆境响应的信号转导系统、响应逆境的转录因子家族和一系列抗逆基因的表达等。

一、植物膜保护机制细胞膜是植物感知并响应环境变化的第一道屏障,植物通过调节细胞膜的结构和生理活性,来保护细胞膜不受热、寒、干旱等外界环境的伤害。

脂类过氧化物酶(LOX)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶是植物细胞膜的重要抗氧化保护系统。

此外,固醇和萜类物质的积累也能够增强细胞膜的稳定性。

二、植物组织和器官的保护机制细胞膜的保护只是植物抗逆机制的一方面,植物的组织和器官的保护同样很重要。

干旱胁迫下,植物的根系会释放出一些成分和其他微生物进行共生,使其在极端干旱的情况下也能存活下来。

而在热胁迫下,植物的叶片表面会自然散发出露点露,从而减少叶片表面的温度。

此外,植物还会增加叶绿体区域和气孔密度等,以提高植物的光合作用水平。

三、植物免疫系统的调节植物的免疫系统是植物抗逆机制中重要的一部分,免疫系统的完整性不仅与植物的生长和发育有关,同时也与植物的胁迫响应紧密相连。

因此,研究和理解植物免疫系统在逆境中的调节机制,对于解决植物逆境胁迫具有非常重要的意义。

植物的免疫系统通过识别并响应入侵的病原菌、真菌和虫害等外来物质,拦截病原的侵入,进而发出信号引导植物调节其自身的逆境响应。

四、调节植物逆境响应的信号转导系统植物通过感知和响应外界环境的变化,以适应不同的逆境环境。

逆境响应痕迹中最重要的信号分子属于激素类,例如ABA、脱落酸、乙烯和赤霉素等。

植物的抗逆生理

植物的抗逆生理

各酶之间 活性差异
膜脂相变 (液晶—固晶)
骤冷
渐冷
蛋白质变性 或解离
膜破裂(非均一固化) 膜均一固化与紧缩
质膜透性增加 对水透性降低( 根) 叶绿体、线粒体
膜上酶活性降低
细胞内含物渗漏 失水超过了吸水
抑制光合与呼吸
直接损害
派生干旱损害
代谢破坏 间接损害
冷害的机制图解
提高植物抗寒性的途径
1.低温锻炼 如春季采用温室、温床育苗,在露天移栽前,必须 先降低室温或床温至10℃左右,保持1~2天,移入大 田后即可抗3~5℃的低温;
白质的结构与功能。
2. 甜菜碱
甜菜碱是甘氨酸的季胺衍生物,主要分布于细胞质 中。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。 (1)溶解度大;(2)合成较快;(3)PH中性; (4)无毒,对酶有保护作用;(5)能解除NH4+毒 害
3.可溶性糖
可溶性糖包括蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。低 温逆境下植物体内常常积累大量的可溶性糖。
(2)巯基假说:蛋白质被损伤 细胞质脱水结冰 时,蛋白质分子相互靠近,相邻的-SH形成-S-S-, 解冻时蛋白质吸水膨胀,氢键断裂,-S-S-保留, 蛋白质天然结构破坏,引起细胞伤害和死亡。
低温下植物的适应性变化
植物在冬季来临之前,随着气温的逐渐降低, 体内发生一系列适应低温的生理生化变化,抗 寒力逐渐增强的过程,称为抗寒锻炼(cold hardening)或低温驯化(cold acclimation)
四、逆境蛋白与抗逆性
• 逆境条件诱导植物产生的特异性蛋白质统称
为逆境蛋白(stress proteins)。
1. 热激蛋白
2.低温诱导蛋白

植物的抗逆性机制

植物的抗逆性机制

植物的抗逆性机制植物生长和繁衍过程中不可避免地会受到各种外界环境因素的影响,例如温度的变化、干旱、盐碱胁迫、病原体感染等,这些环境压力会导致植物发生各种生理和生化变化,对植物的生长和发育产生不利影响。

为了适应这些挑战,植物进化出了一系列抗逆性机制,以在恶劣环境中存活下来。

本文将重点探讨植物的抗逆机制。

一、生理调节植物在受到环境压力的刺激时,会通过一系列生理调节来减轻压力带来的危害。

例如,植物在干旱胁迫下,会通过减少蒸腾作用和调节根系发育来降低水分流失。

此外,植物还会调节内源激素的合成和分布,以提高抗旱能力。

在抵抗高温胁迫时,植物会通过调节光合作用、抑制过氧化作用和增加抗氧化酶的活性来保护细胞免受热损伤。

二、抗氧化防御系统环境压力会引起植物细胞内过氧化物的生成,导致细胞膜的氧化破坏和蛋白质的变性。

为了对抗这些有害物质,植物发展了一套完善的抗氧化防御系统。

这个系统包括抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶)和非酶抗氧化物质(如抗坏血酸和谷胱甘肽等)。

这些抗氧化物质可以中和过氧化物,阻止其对细胞的伤害。

三、积累抗性物质植物在遭受环境胁迫时,可以积累一些抗性物质来增加自身的抗逆能力。

例如,一些植物在面临盐碱胁迫时会积累大量的可溶性糖类物质,以调节细胞的渗透调节和离子平衡。

此外,一些植物还会产生一些次生代谢产物,如类黄酮、多酚等,这些化合物具有抗氧化和抗菌等功效,能够有效保护植物免受外界环境的侵害。

四、基因调控植物的基因调控对于适应环境压力至关重要。

植物在面临环境胁迫时,会激活一系列的抗逆相关基因,以增加自身的抵抗力。

这些基因编码的蛋白质可以参与植物的抗氧化、调节细胞渗透调节和离子平衡等过程。

同时,植物还可以通过非编码RNA的调控来响应环境胁迫。

总结:植物的抗逆性机制是植物为了适应恶劣环境而进化出来的重要生理和生化特征。

这些机制包括生理调节、抗氧化防御系统、积累抗性物质以及基因调控等方面。

植物的抗逆性研究及其在栽培中的应用

植物的抗逆性研究及其在栽培中的应用

植物的抗逆性研究及其在栽培中的应用植物作为生命体的一种形式,同样面临着各种环境的挑战。

在自然界中,植物要面对极端的气候、土壤贫瘠、病虫害等多种逆境因素。

为了适应这些逆境,植物进化出了各种抗逆性机制,并在栽培中得到了应用。

抗逆性研究的重要性不言而喻。

首先,了解植物的抗逆性机制,可以帮助我们更好地保护和利用植物资源。

其次,通过研究植物的抗逆性机制,可以为农业生产提供指导,提高农作物的产量和质量。

在过去的几十年里,科学家们通过各种研究手段,揭示了植物的抗逆性机制。

其中,植物的生理和分子机制是研究的重点。

例如,植物在面对干旱逆境时,会通过调节气孔开闭来减少水分蒸腾,同时合成和积累特定的保护蛋白和抗氧化物质,以应对氧化损伤。

在高盐逆境下,植物会通过调节离子平衡和积累渗透物质来维持细胞的渗透平衡。

此外,植物还能通过调节基因表达来应对逆境。

通过对这些机制的研究,科学家们可以为农业生产提供技术支持,例如培育抗旱、抗盐等优良品种。

植物的抗逆性机制并非孤立存在,而是相互关联、相互作用的。

例如,植物在面对干旱逆境时,除了调节气孔开闭和合成保护蛋白外,还会通过调节植物激素的合成和信号传导来调节生长和发育。

这些机制之间的相互作用,使得植物能够在逆境中保持相对稳定的生长和发育状态。

植物的抗逆性研究不仅仅停留在基础理论层面,还得到了广泛的应用。

例如,通过对植物抗逆基因的克隆和转基因技术的应用,科学家们已经成功地培育出了一系列抗逆性强的转基因作物。

这些转基因作物在面对干旱、盐碱等逆境时,能够保持较高的产量和优良的品质。

此外,植物的抗逆性研究还为农业生产提供了其他技术支持,例如利用植物的抗逆性机制改良土壤、改进灌溉方式等。

当然,植物的抗逆性研究还有许多待解决的问题。

例如,目前对于植物抗逆性基因的克隆和功能研究还相对不足,对于植物抗逆性机制的整体认识还有待完善。

此外,植物的抗逆性研究也面临着一些伦理和安全问题,例如转基因作物的风险评估和监管等。

植物逆境生理

植物逆境生理

植物逆境生理逆境是指植物在生长和发育过程中受到的各种不利因素的影响。

这些不利因素包括高温、低温、干旱、盐碱、重金属等。

植物面对逆境环境时,会出现一系列生理反应,以适应和应对逆境环境的挑战。

在逆境适应过程中,植物会通过调节相关基因的表达和激素信号传导,调整生长发育和代谢通路,以提高抗逆能力。

一、高温逆境生理高温是常见的逆境因素之一,对植物的生理活动和生长发育造成直接影响。

在高温条件下,植物会产生一系列热休克蛋白(heat shock protein, HSP),这些蛋白能够稳定其它蛋白的结构,提高蛋白的抗热性。

此外,植物还会通过增加膜脂的不饱和度、调节保护酶的活性等途径,保护细胞膜的完整性和功能。

二、低温逆境生理低温对植物的生理活动同样产生不利影响。

在低温环境下,植物会通过调节细胞膜的不饱和度、增加抗氧化酶的活性等方式,来维护细胞膜的稳定性并减轻低温对植物的伤害。

此外,低温还会诱导植物产生一些抗冷蛋白,如抗冻蛋白(antifreeze protein)、渗透保护蛋白(osmoprotectant protein)等,这些蛋白可以减少细胞受冻害的程度。

三、干旱逆境生理干旱是植物常见的逆境因素之一,对植物的生长发育和生理代谢造成严重影响。

植物在面临干旱时,会通过减少蒸腾、增加根系吸收水分的能力等途径来降低水分流失。

同时,植物还会积累一些可溶性糖类和脯氨酸等物质,以维持细胞膜的稳定性和细胞内外水分的均衡。

此外,植物还会合成一些蛋白激酶、脱水酶等蛋白,调节细胞的脱水保护响应。

四、盐碱逆境生理盐碱是植物生长的重要限制因素,对植物的生理代谢和生长发育造成严重影响。

植物在盐碱逆境下,会通过调节离子平衡和维持细胞渗透压来应对。

植物会调节离子的吸收和排泄,同时还会积累一些有机溶质来维持细胞内外的水分平衡。

此外,植物还通过转录因子的调控,逐渐形成一套适应盐碱逆境的基因调控网络。

五、重金属逆境生理重金属是一类常见的污染物,会对植物的生长发育产生有害影响。

植物对环境逆境的适应和生长调节

植物对环境逆境的适应和生长调节
研究目的:提高作物对环境逆境的适应能力,减少损失 研究方法:利用分子生物学、遗传学等技术进行抗逆性评估 研究内容:筛选抗逆性强的作物品种,研究其抗逆机制 推广应用:将抗逆性强的作物品种推广到农业生产中,提高产量和品质
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植物生长调节剂的应用
植物生长调节 剂的作用:促 进植物生长、
发育和繁殖
植物生长调节 剂的分类:生 长素、细胞分 裂素、赤霉素

植物生长调节 剂的应用领域: 农业生产、园 林绿化、花卉
栽培等
植物生长调节 剂的使用方法: 叶面喷施、土 壤施用、种子
处理等
植物生长调节与环境因子的关系
光照:影响植物生长激素的分泌,从而影 响植物的生长和发育
表观遗传学在逆境胁迫中的作用
表观遗传学: 研究基因表达
调控的科学
逆境胁迫:对 植物生长产生 不利影响的环
境因素
表观遗传调控: 通过改变基因 表达来适应逆
境胁迫
实例:拟南芥 中的表观遗传
调控研究
植物对环境逆境 适应性的遗传改

抗逆性状的分子标记辅助选择
分子标记:DNA标记、RNA标记、 蛋白质标记等
物抗逆性
转基因技术: 将抗逆基因验,评价转基 因植物的抗逆

合成生物学在抗逆基因工程中的应用
合成生物学的 概念:通过人 工设计和构建 生物系统,实 现特定功能的
技术
抗逆基因工程 的目的:提高 植物对环境逆
境的适应性
合成生物学在 抗逆基因工程 中的应用:通 过设计和构建 抗逆基因,提 高植物对环境 逆境的适应性
合成生物学在 抗逆基因工程 中的应用实例: 抗旱、抗寒、 抗盐碱等基因 工程的研究与
开发

植物的抗逆性状

植物的抗逆性状

植物的抗逆性状植物生长环境是多变的,面对不同的逆境环境如干旱、高温、低温、盐碱、重金属等等,植物需要具备一定的抗逆性状,以适应并生存下来。

抗逆性状是指植物在不良环境下仍然能够保持正常生长和代谢功能的一些特征和机制。

本文将从生理、形态和分子水平上介绍植物的抗逆性状。

首先,生理性抗逆性状是植物在逆境环境中通过调节自身代谢和生理过程以适应环境的一种策略。

例如,干旱胁迫下,植物会通过调节水分平衡来应对干旱环境。

植物在根系中生产和积蓄各种适应干旱的物质,如可溶性糖和脯氨酸,以提高细胞内的渗透压,增加细胞对水分的吸引力,保持细胞水分的稳定。

同时,植物会调节根、茎、叶之间的水分传输速率,减少水分流失。

另外,植物还会通过闭气孔降低蒸腾作用,减少水分蒸发量。

其次,形态性抗逆性状是植物在逆境环境中通过生长形态的改变来适应环境的一种策略。

例如,高温胁迫下,植物生长会出现开花时间提前、植株变矮等形态上的变化,以减少蒸腾作用和减轻温度胁迫。

植物在干旱环境中的根系生长也会出现形态上的调整,如增加根毛的数量和长度,增大根系表面积以提高吸水能力。

此外,植物的叶片形态也会受到环境的影响而发生变化,如干旱环境中叶片会变薄、变小,减少叶片表面积,从而减少水分蒸发。

再次,分子性抗逆性状是植物在逆境环境中通过调节基因表达和信号传导来适应环境的一种策略。

植物在受到逆境胁迫时会产生一系列的响应信号,通过信号传导途径来调控基因的表达,以适应逆境环境。

这些途径包括激素信号传导途径、钙信号传导途径、过氧化物酶体信号传导途径等等。

例如,植物在面对盐胁迫时会产生激素乙烯,并通过乙烯信号传导途径来调节离子吸收、水分利用和细胞膜稳定性等关键生理过程,以减轻盐胁迫对植物的伤害。

总之,植物的抗逆性状是植物在逆境环境中适应和生存下来的关键特征。

这些性状包括生理、形态和分子水平上的特征和机制。

通过调节自身的代谢和生理过程,改变生长形态,以及调控基因表达和信号传导等方式,植物能够应对不同的逆境环境。

植物的抗逆能力

植物的抗逆能力

植物的抗逆能力植物作为生物界的重要组成部分,具备了很强的适应能力和抗逆能力。

在面对各种不利环境因素时,植物能够通过一系列的调节机制来保持自身的生长和发育。

本文将从植物的抗旱、抗盐和抗寒三个方面来探讨植物的抗逆能力。

一、植物的抗旱能力干旱是全球范围内普遍存在的环境问题,对植物生长和发育产生了巨大的影响。

然而,植物通过一系列的适应机制来提高自身的抗旱能力。

首先,植物通过调控气孔开闭来减少水分蒸散,降低水分流失速度。

其次,植物在干旱条件下会启动一系列的抗氧化反应,增强细胞的抗氧化能力,减少氧自由基对细胞的损伤。

此外,植物在根系方面也发挥着重要的作用,通过增长根系长度和根毛数量来提高植物吸水的能力。

二、植物的抗盐能力盐碱地在全球范围内广泛存在,对植物的生长和发育造成了巨大的威胁。

为了适应盐碱环境,植物演化出了一系列的抗盐机制。

首先,植物通过积累渗透物质,如脯氨酸和可溶性糖类,来提高细胞的渗透压,减少盐分对细胞的损伤。

其次,植物根系的盐分排泄也对提高植物的抗盐能力起到了重要的作用。

此外,植物还可以通过调节离子通道的活性来控制盐分的吸收和排泄,从而降低盐分对植物的影响。

三、植物的抗寒能力寒冷环境对植物的生长和发育也有着重要影响。

为了适应低温条件,植物进化出了一系列的抗寒机制。

首先,植物通过增加细胞膜的不饱和脂肪酸含量来提高细胞膜的流动性,减少低温对细胞膜的损伤。

其次,植物还可以合成寒冷蛋白来提高细胞的抗寒能力。

此外,植物还可以通过调节抗氧化酶的活性和积累低分子量抗氧化物来对抗寒冷环境带来的氧化损伤。

综上所述,植物具备了很强的抗逆能力,可以通过一系列的适应机制来应对不利环境因素。

植物的抗旱、抗盐和抗寒能力是其适应环境变化的重要特征,对于维护生态平衡和农业生产具有重要意义。

未来的研究还需要深入探讨植物抗逆机制的分子基础,以期为植物的遗传改良和培育抗逆品种提供理论基础。

植物的逆境防御与适应机制

植物的逆境防御与适应机制
逆境条件下,植物体内代谢过程紊乱,营养成分合成受阻或降解加速,导致品 质降低,如口感变差、色泽暗淡等。同时,逆境还可能导致植物体内有毒物质 积累增加,对人体健康造成潜在威胁。
02
植物抗逆性概述
抗逆性定义与分类
定义
植物抗逆性是指植物在遭受不利环境 因子胁迫时,通过自身调节和适应来 抵抗逆境,维持正常生理功能的能力 。
形成气孔调节机制
通过气孔开闭调节水分散失和二氧化 碳吸收,以适应干旱和高温环境。
发展出密集的根系
增强对水分和养分的吸收能力,提高 逆境中的生存机会。
生理生化防御反应
产生抗逆性蛋白质
如热激蛋白、脱水素等,保护细胞免受逆境伤 害。
积累渗透调节物质
如脯氨酸、甜菜碱等,维持细胞内外渗透平衡 ,抵御盐碱和干旱胁迫。
影响抗逆性因素分析
遗传因素
不同植物种类和品种间存在抗逆性差异,遗传背景对抗逆性有重 要影响。
环境因素
光照、温度、水分、土壤等环境因子对植物抗逆性产生直接或间 接影响。
栽培管理措施
合理的施肥、灌溉、修剪等措施可以提高植物的抗逆性。
提高抗逆性途径探讨
选育抗逆品种
通过遗传育种手段选育具有优良抗逆性的植 物品种。
酚类化合物等可清除活性氧自由基,减轻氧化应激损 伤。
渗透调节作用
生物碱、酚酸等可调节细胞渗透压,维持水分平衡。
信号传导作用
次生代谢产物可作为信号分子,参与逆境信号传导途 径。
利用次生代谢产物提高植物抗逆性
基因工程手段
通过转基因技术导入关键酶基因,提高次生代谢产物含量 。
植物育种
选育具有高含量次生代谢产物的植物品种,提高抗逆性。
农业措施
合理施肥、灌溉等农业措施,促进植物次生代谢产物的积 累。

植物的抗逆能力

植物的抗逆能力

植物的抗逆能力植物作为自然界中的生命体,面对各种环境的挑战,拥有着令人惊叹的抗逆能力。

无论是在极端高温下的沙漠草原,还是在严寒地带的雪山岩壁上,植物都能够适应并生存下来。

这正是植物独特的适应性和强大的抗逆能力所带来的结果。

在本文中,我们将探讨植物的抗逆能力,并从多个角度来解析它们是如何克服环境压力和适应种植条件的。

首先,植物的抗逆能力可以从其形态特征上得到体现。

在干旱地区,植物的根系往往发达且深入土壤,这样能够更好地吸收地下的水分。

叶片上的气孔可以通过调节开闭来降低水分流失。

一些植物还有能够储存水分的特殊组织,如仙人掌的肥厚茎和肉质叶片等。

而在寒冷地区,植物的叶片往往较小且多为厚实的,这有助于减少水分蒸发和受到低温损害的可能性。

此外,一些植物还会改变其生长时间和生理过程,以适应不同的环境条件。

其次,植物的抗逆能力还可以从其代谢过程和生理机制上得到体现。

当植物面临环境的压力时,它们会启动一系列的生理反应,以保护自身免受伤害。

例如,在干旱条件下,植物会产生抗氧化物质,以对抗干扰细胞功能的活性氧化物。

此外,植物还会调节细胞壁的物理性质,增加细胞膜的稳定性,从而提高胁迫条件下的生存能力。

在高温条件下,植物会通过产生热胁迫蛋白来保护细胞内的酶和蛋白质不受热损伤。

而在寒冷条件下,植物则会产生特殊的抗冷蛋白,以防止细胞的冻结和损伤。

此外,植物的遗传多样性也是其抗逆能力的关键因素。

植物的遗传多样性能够提供更多的基因资源,以适应不同的环境压力。

当环境条件发生变化时,那些拥有适应性基因的植物往往能够存活下来,并通过遗传变异传递给后代。

这样,植物群体就能够逐渐积累并优化逆境适应的基因,提高整体的抗逆能力。

最后,植物的抗逆能力还受到外界环境的影响。

良好的栽培措施和适宜的栽培条件可以提高植物的抗逆能力。

例如,通过适量施肥和合理浇水来提供充足的营养和水分,可以增强植物的抗逆能力。

此外,合理管理土壤结构和改善环境条件,如增加有机质含量和改善通风状况,也能够促进植物的生长和抗逆能力。

植物的抗逆性与抗病性

植物的抗逆性与抗病性

植物的抗逆性与抗病性植物作为生物体,在面对环境中的各种外界压力和病原体侵袭时,都具备一定的抗逆性和抗病性。

这种抗逆性和抗病性是植物适应生存环境的重要能力之一。

本文将从植物对抗逆境的机制和植物的抗病机理两方面来探讨植物的抗逆性与抗病性。

一、植物对抗逆境的机制1. 生理机制植物在面对逆境时,会通过调节生理过程来适应环境的变化。

例如,在干旱条件下,植物会通过减少蒸腾作用和增强根系吸水能力来减少水分流失。

在高温条件下,植物会通过调节叶片气孔开闭来控制水分蒸腾和降低叶片温度。

此外,植物还通过合成特定的蛋白质、酶和激素来应对逆境,以提高自身的抗逆能力。

2. 分子机制植物在逆境中会启动特定的信号传导通路,通过改变基因的表达来适应环境的变化。

例如,在低温条件下,植物会启动冷信号通路,激活抗寒相关基因的表达,增加抗寒蛋白的合成,以增强抗寒能力。

同样,在盐胁迫条件下,植物会启动盐信号通路,调控离子平衡和有机物的积累,以增强抗盐能力。

3. 细胞机制植物细胞在逆境中会出现一系列的结构和形态变化,以适应环境的变化。

例如,在盐胁迫条件下,植物根系会增强分泌抗盐物质的能力,形成阻挡盐离子进入植株内部的结构;在干旱条件下,植物叶片会出现厚化现象,以减少水分蒸腾的量。

二、植物的抗病机理1. 植物固有免疫系统植物拥有自身的固有免疫系统,通过识别并作出反应来应对病原体的侵袭。

当病原体侵入植物组织时,植物会通过识别病原体表面的特定分子模式(PAMPs),激活PTI(PAMP-triggered immunity)信号通路,进而启动一系列抗病反应。

其中包括合成抗病蛋白、产生杀菌物质和形成伤口愈合组织等。

2. 植物逆境诱导免疫系统当植物处于逆境状态时,它的免疫系统也会被激活,从而增强对病原体的防御能力。

例如,在干旱条件下,植物会合成一些特定的蛋白质来增强自身的抗病能力。

这些蛋白质不仅可以直接抵御病原体的侵袭,还能够调控与免疫相关的基因的表达。

植物的逆境生理与抗逆机制

植物的逆境生理与抗逆机制

植物的逆境生理与抗逆机制植物在生长过程中会面临各种不良环境条件,如干旱、高温、低温、盐碱等逆境条件。

这些逆境环境会对植物的正常生理进程和生长发育产生不利影响。

然而,植物通过一系列的逆境生理反应和抗逆机制来适应和应对这些逆境条件,确保自身的生存与繁衍。

一、干旱逆境下的生理反应与机制干旱是植物生长过程中最常见的逆境环境之一。

当植物面临干旱条件时,水分的供应受到限制,导致植物体内的水分亏缺。

植物通过调节气孔开闭和蒸腾作用来减少水分的蒸发损失。

此外,植物在干旱逆境下还会合成特定的蛋白质和非蛋白质物质,如保护酶和渗透调节物质,以维持细胞内的水分平衡和保护细胞膜的完整性。

二、高温逆境下的生理反应与机制高温是另一个常见的逆境因素,它会影响植物的生长和发育。

当植物受到高温胁迫时,其生理代谢会发生变化。

植物会合成热休克蛋白(heat shock protein, HSP)来帮助维持蛋白质的稳定性,防止其异常变性。

此外,植物还可以通过活性氧清除酶的活性来减少高温引起的氧化损伤。

三、低温逆境下的生理反应与机制低温是植物在寒冷气候下所面临的逆境条件之一。

低温对植物代谢的影响较大,容易导致植物的生物膜和酶活性受损。

植物在低温逆境下会合成一些冷冻保护蛋白(cold-regulated proteins, COR)以增加细胞的耐寒性。

此外,植物还会调节细胞膜的脂类组成来增强其稳定性,并且调控与低温逆境相关的基因表达。

四、盐碱逆境下的生理反应与机制盐碱逆境是指土壤中含有过量的盐分或碱性物质,对植物的生长发育造成不利影响。

植物在盐碱逆境下会通过降低细胞内的盐离子浓度来调节渗透调节物质的合成、改变离子通道的活性等方式来减轻盐碱对植物的伤害。

此外,植物还会合成一些特定的抗氧化酶来清除由盐碱逆境产生的活性氧。

总结:植物面对逆境环境时,会通过一系列的逆境生理反应和抗逆机制来适应和应对不良环境条件。

这些生理反应和机制包括调节气孔开闭、合成特定的蛋白质和非蛋白质物质、合成热休克蛋白、活性氧清除、合成冷冻保护蛋白、调节细胞膜的组成等。

植物干旱逆境和抗逆机制

植物干旱逆境和抗逆机制

植物干旱逆境和抗逆机制植物作为生物界的一个重要组成部分,需要良好的环境条件才能生长和繁衍。

然而,在干旱的气候条件下,植物在生长和繁衍方面遇到了重重困难。

为了应对这种情况,植物能够发展出一系列的干旱逆境和抗逆机制。

这些机制能够确保植物在干旱环境下仍然能够生长和繁衍。

植物生长面临的干旱逆境干旱环境下,植物生长面临的主要问题有以下几个方面。

1. 水分不足:在干旱环境下,植物的根系无法吸收足够的水分,导致植物的生长受到限制。

2. 光合作用受损:植物在进行光合作用时需要光能和水分。

在干旱环境下,植物的水分不足,导致光合作用受到限制。

3. 营养物质的吸收:在干旱环境下,植物根部土壤中的营养物质含量非常有限,导致植物无法吸收到足够的营养物质。

植物发展出的干旱逆境和抗逆机制为了应对干旱逆境,植物能够发展出一系列适应策略,包括生理适应、解剖适应和基因适应。

1. 生理适应植物在干旱环境下,能够通过调节内部生理过程来适应这种环境。

植物可以调节下列生理过程以应对水分不足环境:-多酚生物合成:植物在水分不足环境下,会通过多酚生物合成来防止水分流失。

多酚能够降低水分的流失,从而保证植物的生长和繁衍。

-抗氧化剂生成:在极端干旱条件下,植物会产生自由基,这些自由基会损伤植物细胞。

植物能够通过抗氧化剂的生成来清除这些自由基,从而保证植物细胞的正常生理功能。

-调节蒸腾作用:植物能够通过调节蒸腾作用来适应干旱环境。

植物可以减少叶片的蒸腾作用,从而减少水分的流失。

2. 解剖适应植物在干旱环境下,能够通过调整叶子和根系的形态结构来适应这种环境。

植物可以通过下列方式适应干旱环境:-叶片的下垂:植物在干旱环境下,叶片会下垂来降低水分的蒸腾作用,保证植物的水分利用率。

-根系的发育:植物在干旱环境下,根系会更加发达,以增加植物吸收水分和营养物质的能力。

3. 通过基因适应植物能够在干旱环境下适应由基因调节的逆境。

植物能够通过下列方式适应干旱环境:1. 启动耐旱基因:在干旱环境下,植物可以启动耐旱基因,从而增强植物在干旱环境下的适应性。

植物逆境

植物逆境


辐射
的 种 类
理化因素 温度:低温、 温度:低温、高温 水份: 水份:涝、旱 化学的:除草剂、化肥、 化学的:除草剂、化肥、 大气污染、 大气污染、等
植物的抗性及抵抗逆境 的方式
1.逆境逃避(避逆性) 指 1.逆境逃避(避逆性):指 逆境逃避 植物通过各种方式避开或部 分避开逆境的影响。 分避开逆境的影响。
4、逆境下膜的变化 、 细胞膜结构受损 质膜透性增加、 质膜透性增加、内膜系统收缩或破损 低温下,生物膜由液晶态变为凝胶态, 低温下,生物膜由液晶态变为凝胶态,原 生质的流动性下降 膜脂中不饱和脂肪酸越多, 膜脂中不饱和脂肪酸越多,抗冷性越强 膜脂中饱和脂肪酸越多, 膜脂中饱和脂肪酸越多,抗旱性越强
抗寒性
抗冷性( 一、抗冷性(Chilling Resistance) )
冷害 (chilling injury) :冰点以上的低温对植物造成的伤害。 冰点以上的低温对植物造成的伤害。
(一)冷害引起的生理生化变化
1.水分平衡失调 蒸腾大于吸水 能量供应减少, 2.原生质流动受阻 能量供应减少,原生质粘性增加 3.光合速率减弱 4.呼吸代谢失调 5.有机物质分解占优势 5.有机物质分解占优势 叶绿素分解大于合成; 叶绿素分解大于合成;暗反应受影响
5、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 活性氧指化学性质活泼, 物及含氧衍生物的总称。 物及含氧衍生物的总称。
逆境下, 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。 打破,导致自由基在体内积累。 (请看下面图示的解释) 请看下面图示的解释)
6、逆境蛋白 、
抗逆性:指植物对 抗逆性 指植物对 不良的特殊环境的 适应性和抵抗力。 适应性和抵抗力。

植物生理学中的植物免疫与抗逆机制

植物生理学中的植物免疫与抗逆机制

植物生理学中的植物免疫与抗逆机制植物是地球上最早出现的生命形式之一,其与环境之间的互动一直都是研究的热点之一。

在植物生理学中,研究植物的免疫与抗逆机制是非常重要的一部分。

植物免疫与抗逆机制是植物对抗各种生物和非生物压力的反应过程,通过这些机制,植物能够抵抗病原菌、逆境环境等对其生长发育的负面影响,从而保证其生存与繁殖。

一、植物的非免疫抗逆机制在植物遭遇病原菌或者逆境环境时,除了免疫机制以外,植物还采取一些非免疫性的生理机制来应对。

比如,植物可以通过增加细胞壁的厚度来加强对病原菌的防御;另外,植物还可以合成一些抗寒蛋白,如冷凝蛋白,来提高对低温的抵抗能力。

此外,一些气孔关闭蛋白可以帮助植物在干旱条件下减少水分流失。

这些非免疫抗逆机制是植物在遇到不利因素时的基本反应,但相对免疫机制而言,它们的效果和持续时间往往有限。

二、植物的免疫机制1. 植物免疫系统的两大组成部分植物的免疫机制主要由两部分组成:PAMP(Pathogen-Associated Molecular Patterns)-PAMP受体(Pattern Recognition Receptors,PRRs)系统和侵染途径感知机制。

PAMP是病原体特有的分子模式,而PRRs是植物细胞表面的受体蛋白,其主要作用是感知病原体侵染并启动免疫反应。

2. PTI(PAMP-triggered immunity)与ETI(Effector-triggered immunity)PAMP通过PRRs激活PTI,从而启动植物的免疫防御。

PTI主要表现为防御反应的启动、转录因子的激活、抗生物素的合成等。

然而,一些进化适应得很好的病原菌通过释放一些效应蛋白(effectors)干扰植物的免疫反应。

当有效蛋白被植物细胞感知到时,ETI激活,从而加强植物的防御力量。

3. SAR(Systemic Acquired Resistance)和ISR(Induced Systemic Resistance)SAR和ISR都属于植物的免疫反应,它们在植物遭受病原侵染后扮演着非常重要的角色。

植物的抗逆与适应机制

植物的抗逆与适应机制

植物的抗逆与适应机制植物作为自养生物,在面对各种外界环境变化和内部生物逆境时,能够通过一系列抗逆和适应机制来保障自身的生存与发展。

本文将深入探讨植物的抗逆与适应机制,并探讨其对于植物生长、繁衍以及生态系统的维持的重要性。

一、植物的抗逆机制1. 膜系统的稳定性维护植物细胞膜是植物机体的保护屏障,对于维持细胞的正常功能和生命活动至关重要。

在面对高温、低温、干旱、盐碱等环境胁迫时,植物通过调节细胞膜的脂类组成、调节磷脂双分子层的流动性以及增加膜稳定蛋白的表达来提高细胞膜的稳定性,从而减轻环境胁迫对于细胞的损伤。

2. 激活抗氧化防御系统环境胁迫会导致植物细胞内部产生大量的活性氧自由基,这些自由基会对细胞蛋白质、脂类和核酸等分子结构造成氧化损伤。

植物通过激活抗氧化防御系统,如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和谷胱甘肽等,来清除这些活性氧自由基,保护细胞免受氧化损伤。

3. 调节离子平衡环境逆境(如盐碱胁迫)会导致植物细胞内外离子浓度不平衡,进而影响细胞的正常生活活动。

植物通过调节离子通道和转运蛋白的活性,例如钾离子通道和钠/氢离子交换蛋白等,来调节细胞内外离子平衡,维持细胞的正常功能。

二、植物的适应机制1. 生长调节激素的合理运用植物通过合理调节内源激素的合成和分布,例如赤霉素、脱落酸和乙烯等,来适应不同环境条件下的生长需求。

比如在干旱条件下,植物会增加脱落酸的合成,促进植物体内水分的保持和利用,从而适应缺水环境。

2. 调整光合作用和呼吸代谢光合作用是植物维持生物体生长的重要过程,但在环境恶劣的情况下,植物会根据需要调整光合作用的速率。

例如在高温条件下,植物会通过调节光合色素的合成、关闭光合作用酶的活性等方式来减少光合作用过程中的能量耗散和光氧化损伤。

此外,植物还会根据需要调整呼吸代谢过程,以适应不同的环境压力。

3. 根系调控和生物互作植物通过调整根系结构和功能,来适应不同环境条件下的营养和水分获取需求。

在缺水环境中,植物会增加根系生长和根毛密度,以增加吸收水分的能力。

植物的抗逆能力

植物的抗逆能力

植物的抗逆能力植物作为生物界的重要组成部分,在长期的进化过程中逐渐形成了强大的抗逆能力。

这种抗逆能力使得植物能够适应各种环境条件,包括干旱、高温、寒冷、病虫害等。

本文将从植物抗逆的生理机制和进化适应角度进行论述。

I. 植物对干旱的抗逆能力干旱是植物生长发育过程中常常遇到的一种重要的逆境胁迫。

植物在适应干旱环境的过程中,通过调节水分利用方式和保持水分平衡来维持正常的生理状态。

首先,植物面对干旱胁迫时会合理调节气孔开闭程度,降低蒸腾速率,减少水分流失。

此外,植物还能通过根系调节吸收水分的能力,增强抗旱能力。

例如,植物的根系能够产生须根,增大地下茎和根系的表面积,提高水分吸收效率。

这些调节机制保证了植物在干旱环境下仍能正常生长。

II. 植物对高温的抗逆能力高温对植物的生长发育产生严重的影响,甚至可能导致植物死亡。

然而,植物通过一系列的生理反应来应对高温胁迫。

首先,植物通过表皮中的气孔调节散热,避免过热。

同时,植物还能通过调节细胞膜的脂质组成来维持细胞稳定,抵御高温胁迫的伤害。

此外,植物还能调节抗氧化酶的活性,增强对高温产生的活性氧的清除能力。

这些机制共同作用,使得植物能够较好地适应高温环境。

III. 植物对寒冷的抗逆能力寒冷环境是植物生长发育的另一个重要逆境胁迫因素。

植物在面对寒冷环境时能够通过调节生理和生化过程来适应这种环境。

首先,植物能够在寒冷前调节其代谢状态,合成蛋白质和脂类等物质,以增加对寒冷环境的抵抗能力。

其次,植物还能通过调节细胞壁成分和细胞膜的脂质组成来增加细胞冻结和再生的能力。

这些适应机制使得植物在寒冷的环境下保持生长活力。

IV. 植物对病虫害的抗逆能力病虫害是植物生长中常遇到的一种逆境。

植物通过多种途径来增强对病虫害的抵抗能力。

首先,植物能够通过合成抗生物质来抵御病虫害。

其次,植物还能通过调节细胞壁和细胞膜的成分和结构来增加对病虫害的抵御能力。

另外,植物还能通过建立与有益微生物共生关系来抑制病原微生物的生长,提高植物的抵抗能力。

植物的适应性和抗逆能力

植物的适应性和抗逆能力

植物的适应性和抗逆能力随着自然环境的日益恶劣和人类活动的不断扰动,植物的适应性和抗逆能力成为越来越重要的研究方向。

植物的适应性和抗逆能力决定了它们的生存能力和生长发育,也影响着生态系统和人类生产生活。

本文将探讨植物的适应性和抗逆能力的表现形式、影响因素和研究现状。

一、适应性的表现形式植物的适应性主要表现为形态和生理上的变化。

在形态方面,植物会通过调整根系、茎叶和花果等器官的形态和结构,以适应不同的环境条件。

例如,在干旱环境下,植物的根系会变得更加发达和深入地下,以吸收更多的水分;在低温环境下,植物的茎叶和花朵会变得更加小巧,以减少水分和营养物质的损失。

在生理方面,植物会通过调节代谢、合成物质和调控生长发育等方式,以适应环境的变化。

例如,在高温环境下,植物会通过增加叶绿素含量和提高光合作用速率,减少光热损失和水分蒸发;在低温环境下,植物会通过调节渗透压和脂肪酸含量等方式,增强细胞膜的稳定性和抗寒能力。

除了形态和生理方面,植物的适应性还可以表现在分子遗传和行为等层面。

例如,一些植物会在干旱或寒冷时产生特殊的蛋白质、核酸或荷尔蒙等分子,以适应环境的变化;一些植物也会通过根系交错、叶片翻卷或开启/关闭气孔等行为,以调节水分和气体交换。

二、影响因素植物的适应性和抗逆能力受到多种因素的影响,包括环境因素、基因因素和培育措施等。

环境因素是植物适应性和抗逆能力的主要驱动力。

不同的环境条件会促使植物产生不同的适应性变化,例如高温、低温、干旱、盐碱、污染等环境条件。

然而,同一种环境条件下,不同的植物种类也会表现出不同的适应性和抗逆能力。

这与植物的基因组、转录组、蛋白质组等的差异有关。

基因因素是植物适应性和抗逆能力的遗传基础。

植物的基因决定了它们的形态、生理和分子特征,也影响了它们的适应性和抗逆能力。

不同的植物基因会对环境因素产生不同的响应,例如一些抗旱基因、抗盐基因、抗寒基因等。

通过遗传工程或基因编辑等技术,可以增加或减少植物的适应性基因,以提高其适应性和抗逆能力。

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(1)细胞间隙结冰伤害— 温度缓慢 下降 胞间结冰对植物伤害的原因: (1)原生质过度脱水、蛋白质分子 破坏、原生质凝固变性. (2)机械损伤 (3)融冰伤害
2)细胞内结冰伤害—温度迅速下降
细胞内冰晶的形成会对生物膜、细 胞器和基质的结构造成不可逆的机械 伤害→代谢紊乱,细胞死亡。
2.提高植物抗冻性的途径 (1)抗冻锻炼
5.避逆性和耐逆性 • 植物对逆境的抵抗主要有两种方式,避(逆) 性和耐(逆)性。 • 避逆性 有人译为御逆性,指植物能创造 一种内部环境,即使在极为不良的环境条件 下,植物内部也不会受到这种逆境的而影响。 • 耐逆性 是指植物虽然经受逆境的直接效 应,但可通过代谢反应阻止、降低或修复逆 境效应造成的损害,来抵抗逆境的方式。
5. 细胞膜结构功能变化 • 在逆境条件下,细胞膜结构受损,原因有: • 逆境的直接效应,如脱水、高温、低温。 • 逆境的间接效应,如磷脂酶活性增强,活 性氧引起过氧化,使细胞膜失去正常的功 能。
第二节、植物的抗寒性
• 低温对植物的伤害称为寒害,植物对低 温和适应或抵抗能力称为抗寒性,根据 引起寒害的温度,寒害可分为冷害和冻 害。
3、拒盐 通过细胞质的调节“拒绝”一部分离子进入细
胞,如用125mmol/L或250MMol/L NACl处理大麦的一 些品种,发现抗盐的品种积累NA+、Cl-要比不抗盐的 品种少得多,种现象在小麦、大麦试验中都很明显。
(二)、耐盐:是通过生理上或代谢上的适应,忍
受已进入细胞的盐类。耐盐的常见方式是通过细胞的渗透 调节来适应因盐渍而产生的水分逆境。如小麦、黑麦等遇 盐分过高时,可以吸收离子积累在液泡中,通过细胞渗透 势增高,水势降低防止细胞脱水。
第五节
植物的抗涝性
一、植物涝害的症状:
1.湿害 :指土壤过湿、水分处于饱和状态, 土壤含水量超过了田间最大持水量,根系生 长在沼泽化的泥浆中,这种涝害叫湿害。 2.涝害: 典型的涝害是指地面积水,淹没了作 物的全部或一部分。在低湿、沼泽地带、河边 以及在发生洪水或暴雨之后,常有涝害发生。 3、植物涝害得症状:地上部与根系的生长均 受到阻碍,个体矮小、叶色变黄、根尖变黑、 叶柄偏上生长。
(2)化学药剂处理 • 现在公认用ABA、CaCl2处理可提高抗冷性。 (3)合理施肥 • 在低温来临前增加P、K肥,少施N肥。
二、植物的冻害及抗冻性
• 冰点以下低温使植物组织内结冰而引起 的伤害,称为冻害。植物对冰点以下低 温的适应或抵抗能力,称为抗冻性。 1、冻害的类型: 细胞间结冰与细胞内结冰
• 高温植物科忍受的 温度愈高。 间接危害( 饥饿、毒性、蛋白质破坏) 直接伤害(Pr变性、膜脂液化)
提高植物抗热性的途径
1 2 3 4 高温锻炼 培养和选用耐热作物和品种 改善栽培措施 化学药剂处理
热锻炼能提高植物的耐热性
第十一章 植物的环境生理 与抗逆栽培
引言 Introduction
• 在自然界中,在植物的一生中,并不是 总生长在适宜的条件下,经常会遇到不 利于植物生存和生长的环境条件,所以 植物若要生存,必须具有一定适应和抵 抗能力。
第一节 逆境与植物对逆境 的适应性
一、植物逆境生理的基本概念
1 逆境:对植物生存与发育不利的 各种环境因素,又叫胁迫。 生物因素:病虫害、杂草等
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:
• 合成酶往往是多聚酶或多酶复合体,这些酶在逆 境条件易解离失活;
• 合成作用往往发生在膜上,若是膜失去完整性, 就会影响合成作用。 • 分解作用加强的主要原因之一是膜损伤使液泡或 溶酶体中的水解酶释放出来,与底物接触。 • 合成作用的减弱,将影响细胞形成新的结构,同 时也会使原有结构受损。
逆境 低温 高温 干旱 盐碱
淹水
避逆性和耐逆性的特点 抗性特点 直接效应 避逆性 降温 不降温 升温 不升温 降低 不降低 含水量 增大 不增大 盐浓度 缺 O2 不缺O2
耐逆性 降温 升温 降低 增大
缺 O2
在逆境中,日前对农业生产影响最大的是理化逆境,如温 度、水分、盐碱和污染等。
二、逆境最植物代谢的影响 1. 水分亏缺
二、植物抗盐性及其提高途径
(一)、避盐:虽然生长在盐渍环境中,但植物体 内盐分含量不高,因而就避免了盐分过多对植物的 伤害。
1、排盐 指有些植物吸收了盐分并不在体内存积 而又主动地排泄到茎叶表面,然后冲刷脱落。 2、稀盐 有些植物并不分泌盐,而是把吸进的盐 类进行稀释。稀释的方式是通过吸水与加快生长 速率,冲淡细胞内盐分浓度。



A、在28℃生长的苗 B、现在40℃处理两小时,再 在45℃处理2小时,后在28℃生长的苗 C、在4 5℃处理2小时,后在28℃生长的苗
第四节
植物的抗旱性
在全世界,干旱和半干旱地区的总面 积约占陆地面积的30%以上;在中国,干 旱和半干旱地区约占国土面积的48%左右, 大部分分布在北方,西北地区,因此,干 旱是制约这一地区农业生产的主要限制因 素。如果再加上其它非干旱地区的地区季 节性干旱的影响,干旱对农业生产的影响 就更加严重。因此,从植物角度,如何提 高植物的抗旱性,就成为未来发展旱地农 业的一个重要研究课题。
逆境的种类
理化因素:温度、水分、 辐射、化学因素、天气等 2 抗性(stress resistance):植物对 逆境的抵抗和忍耐能力,称为植物抗逆 性,简称抗性。
• 抗性是植物对环境的适应性反应,是一种 遗传特性,是在不良环境条件下逐步形成 的。 • 这种植物抗逆遗传特性在特定环境条件诱 导下逐步表达的过程,称为抗性锻炼。 • 植物可能通过抗性锻炼提高抗逆性。
第三节、植物的抗热性
• 高温对植物的伤害称为热害;植物对高 温胁迫的适应则称为抗热性。
• 不同种类植物对高温的忍耐程度有很大 差异,根据对温度的反应可分为喜冷植 物、中生植物、喜温植物和极度喜温植 物。
• 喜冷植物:0-20℃最适生长。 • 中生植物:10-30℃最适生长。 • 喜温植物:30-65℃最适生长,45℃以 上受害 • 极度喜温植物:65-100℃受害
2、植物盐害的机制:
(1)、渗透胁迫 :由于高浓度的盐分降低了土壤水势, 使植物不能吸水,甚至体内水分外渗,因而盐害通常表现 为生理干旱,植物生长矮小,叶色暗绿。 (2)、离子毒害 :盐碱土中Na+、Cl-、Mg2+、SO42等含量过高,会引起K+、HPO42-或NO3-等元素的缺乏。 Na+浓度过高时,植物对K+的吸收减少,同时也易发生 磷和Ca2+的缺乏症。 (3)、生理代谢紊乱:盐分胁迫抑制甜土植物的生长和 发育,并引起一系列的代谢失调:A、光合作用受到抑制。 B、呼吸作用不稳C、蛋白质合成受阻D、有毒物质盐积 累
• 旱害:由于干旱导致植物水分亏缺所造成 的伤害。植物对干旱的适应与抵抗能力成 为抗旱性。 • 干旱是一种因长期雨或少雨使土壤水分缺 乏,空气干燥的气候现象。(在抗旱生理 上,干旱就是土壤可用水缺乏或空气干燥 的土壤或气候现象)干旱在气象学上有两 种含义,一是干旱气候,即干旱和半干旱 地区气候的基本情况;二是气候异常,某 段时间降水量大大少于多年平均值。
一、植物的冷害及抗冷性
• 冰点以上的低温对植物造成的伤害,称 为冷害,冰点以上的低温也叫做冷胁迫。 植物对冰点以上低温的适应或抵抗能力, 称为抗冷性。
1、冷害引起的生理生化变化
1、光合作用减弱—Chl合成受阻,各种光合 酶活性受抑。
2、呼吸代谢失调 — 大起大落
3、细胞膜系统受损—代谢失调
4、根系吸水能力下降—根生长慢,呼吸弱, 供能不足,失水大于吸水→植株干枯。 5、物质代谢失调—分解大于合成
(4)搁苗 移栽前将幼苗放置一段时间,增强 渗透调节能力和吸氧能力。 (5)播前种子抗旱锻炼 种子萌动露出胚根时, 在阴凉处风干,再吸水,再风干,反复数次,然 后播种,增强原生质的亲水性。 (6)合理施肥 多施P、K肥。P素促进蛋白质的 合成,增大原生质的水合度,K做为渗透物质和 促进碳水化合物运输,降低渗透势。 (7)化学调控 植物生长调节剂 ABA、 PP333、 S3307 ;抗蒸腾剂。
• 当冬季寒潮来临前,随气温的降低,植物 会发生一毒死适应低温的生理生化变化, 从而形成植物的抗冻性,这种在寒潮来临 前,随气温降低,植物逐渐形成抗冻能力 的过程,称为锻炼。
(2)化学调控 • 在冰冻到来之前,用生长延缓剂,CCC, B9、PP333、S3307处理可提高植物的抗 冻性。 (3)农业措施 增施P、K肥。
(2)灵敏的气孔调节能力和特殊的气孔结构, 如气孔内陷,发达的角质层,减少蒸腾失 水。 (3)在干旱时,叶片卷曲或脱落,降低蒸腾 面积,减少蒸腾损失。叶片脱落对植物度 过干旱期有利,但对生物产量和经济产量 将会产生不利影响。
(4)渗透调节能力强,增大细胞保水或吸水 能力。
一种沙漠植物,主要依靠叶片从雾中吸收水分
二、 植物的抗涝性:
抗涝性:植物对水分过多的适应性或抵抗
力。 1.机理有发达的通气系统,代谢上提高对 缺氧的忍耐力,改变呼吸途径,如以磷酸戊糖 途径代替糖酵解过程;破坏或抑制有害物质的 合成。 2. 防涝排涝措施。
第六节 植物的抗盐性
一、盐分过多对植物的危害 :
1、概念:土壤中可溶性盐过多对植物的不 利影响叫盐害。 植物对盐分过多的适应能力称为抗盐性。
3.胁变
• 植物体受到胁迫后所产生的相应变化,称为 胁变。 胁变的程度取决于胁迫的强弱及植物对 逆境的适应性和抵抗能力。 弹性胁变:环境条件重新变为最适时, 植物体的机能恢复到最适水平的胁变。 塑性胁变:解除胁迫后,植物体的机 能不能恢复到正常水平的胁变。
4.伤害
• 原初直接伤害:胁迫因子首先作用于细胞质 膜,引起质膜透性失调。 • 原初间接伤害:质膜受伤,进一步导致植物 细胞内部代谢失调,影响植物的正常生长于 发育。 • 次生伤害:次生胁迫所导致的伤害作用。
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