植物的逆境生理(2)

命植物。
植
物 抗
御旱型
有一系列防止水分散失的结构和代谢功能， 或具有发大的根系来维持正常的吸水的植物
旱
类型。如景天科植物仙人掌等。
类
型
具有细胞体积小、渗透势低和束缚水含量
耐旱型 高等特点，可忍耐干旱逆境。主要表现在
对细胞渗透势的调节能力上。
• 抗旱植物的一般特征
• 1）形态特征 根系发达、根冠比大；叶片气孔多而小， 茸毛多，角质化程度高或脂质层厚等。
3.呼吸作用:
·下降：冻、热、盐、涝害 ·先上升再下降 ：冷、旱害 ·明显升高：病害、伤害
4. 物质代谢:
合成酶活性下降，水解酶活性增强， 淀粉、蛋白质等降解。 合成＜分解
三 植物对逆境的生理适应
膜脂不饱和脂肪酸越多，抗性越强；❖ 膜蛋白损伤（巯基假说）
逆境环境条件下诱导新形成的蛋白质。（逆境 蛋白）如：热激蛋白、低温诱导蛋白、渗调蛋白、 病原相关蛋白等。
• 2）生理特征
保水能力强； 原生质具较高的亲水性、黏弹性； 合成反应仍占优势； 干旱时根系迅速合成ABA并运输到叶片使气孔 关闭，复水后ABA迅速恢复到正常水平。
• 四.提高植物抗旱性的途径
选育抗旱品种是提高作物抗旱性最根本的途径， 此外，也可以通过以下措施来提高植物的抗旱性。
• 1.抗旱锻炼：例如种子吸涨，风干反复三次后播种。 蹲苗，搁苗，饿苗，双芽法等。
二、冻害与植物抗冻性
冻害对植物的危害主要是由于组织或细胞结冰 引起的伤害。
胞间结冰 温度缓慢下降时细
胞间隙和细胞壁附 近的水分结冰。
胞内结冰 温度迅速下降，除
了胞间结冰外，细 胞内的水分也冻结。
（一）植物对冻害的适应性
抗冻锻炼是植物提高抗冻性的主要途径。
冬季低温来临前，植物在生理生化方面对低温 的适应性变化 ：
一、冷害与冷害的机理
冷害虽然没有结冰现象，但会引起喜温植物 的生理障碍。
直接伤害
短时间内发生的伤害。不可逆 主要特征：质膜透性增大，导致细胞内
两
含物向外渗漏---出现伤斑。
种
类
型
缓慢降温引起的，低温胁迫可持续几天
间接伤害 乃至几周。可逆
主要特征：代谢失调—组织柔软，萎蔫。
例：我国冷害发生 早春，作物死苗或僵苗不发；果树会破坏花芽，结实少。 晚秋，晚稻空瘪粒；棉花霜后棉。
胁迫条件下，细胞主 动形成渗透调节物质， 提高溶质浓度，适应 逆境胁迫的现象。 植物在遭受低温、干旱、盐渍、 高温等各种胁迫时，植物体内的 ABA含量都会升高，对植物具有 保护作用，故ABA称为逆境激素。
★
第二节 寒害ห้องสมุดไป่ตู้植物的抗寒性
• 寒害：温度低于最低温度产生的伤害，包括冷害和冻害。 • 零上低温对植物的危害称为冷害，植物对零上低温的适应能力叫做抗冷性。 • 零下低温对植物的危害称为冻害，植物对0℃以下低温的适应能力叫抗冻性。
避逆性：指植物整个
生长发育过程不与逆境 相遇，而是在逆境到来 之前已完成其生活史， 如沙漠中短命植物只在 雨季生长。
抗逆性：指植物对
逆境的抵抗能力或耐 受能力，简称抗性， 包括御逆性和耐逆性。
御逆性（stress avoidance） 指植物具有一定的防御环 境胁迫的能力，且在逆境 条件下仍能保持正常状态。 耐逆性（stress tolerance） 是指植物处于逆境时，通 过自身的生理生化变化来 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。
• 2.合理施肥：合理施用磷、钾和钙，适当控制氮肥。
• 3.施用生长延缓剂及抗蒸腾剂：例如施用外源ABA、高岭土和脂肪醇等可促 进气孔关闭，减少蒸腾。
• 4.节水、集水发展旱作农业：收集保存雨水备用；采用不同根区交替灌水； 以肥调水，提高水分利用效率；采用地膜覆盖保墒；掌握作物需水规律，合 理用水。
植物抗逆性强弱取决于
遗传潜力 抗逆锻炼
指植物在逆境下，逐渐形成了对逆境的适 应与抵抗能力。这一过程称为抗逆锻炼。
植物在经历了某种逆境后，对另一些逆境的抵抗能 力也会增强，这种现象称为植物的交叉适应。
★
40℃诱导后
未进行高温诱导
CK
生长在45 ℃条件下
直接生长在高温下
大豆幼苗耐热性诱导实验 ★
二 植物在逆境下的形态与代谢变化
（三） 提高植物抗冷性途径
• 低温锻炼（炼苗）
植物对低温的抵抗是一个适应过程，许多植物 如果预先给予一定的低温处理，以后可经受更低的温度胁 迫，而不受到伤害。如蕃茄幼苗移出温室前，用10℃的低 温处理1~2天，移栽后可抗5℃的低温。
• 化学诱导 植物生长调节剂（CTK、ABA等）
• 合理施肥 调节N、P、K的比例，增加P、K肥比例
合理水肥管理； 薄膜苗床， 地膜覆盖； 冬灌熏烟 ，盖草等。
第三节 热害与植物抗热性
由高温引起植物伤害的现象称为热害。 植物对高温胁迫的适应则称为抗热性。 一. 高温对植物的伤害
伤害症状：树干干燥、裂开；叶片出现死斑等。 直接伤害（蛋白质变性，膜脂液化）
间接危害 ( 代谢性饥饿、有毒物质积累、蛋白质破
（一）形态结构变化
• 干旱---叶片和嫩茎萎蔫，气孔开度减小甚至关闭; • 淹水---叶片黄化，枯干;根系褐变，腐烂 • 高温---叶片变褐，出现死斑，树皮开裂 • 病原菌侵染---叶片出现病斑
(二) 代谢变化
1.水分代谢: 吸水量 ↓，蒸腾量↓ ，但蒸腾大于吸水，植物萎蔫。
2.光合作用: 气孔关闭，叶绿体损伤，光合酶失活或变性。
——根系吸
水生不理足干旱：土壤水分不缺少，因土壤低温，
土壤溶液浓度过高或积累有毒物质，而难以
吸收土壤中的水分。
二. 旱害的机理 1.机械损伤假说 2.SH基假说 3.膜伤害假说 4.自由基假说
三、植物对干旱的适应方式
避旱型
整个生长发育过程不与干旱逆境相遇，逃 避干旱的危害的植物类型。如沙漠中的短
第11章 植物的逆境生理
内容提要
• 植物逆境生理通论 • 寒害与植物的抗寒性 • 热害与植物的抗热性 • 旱害与植物的抗旱性 • 涝害与植物的抗涝性
第一节 植物逆境生理通论
• 一、概念
1.逆境：对植物生长和发育不利的各种环境因素的 总称，也称胁迫。
2.逆境生理：植物在逆境下的生理反应。 3.植物适应性：植物自身对逆境的适应能力。
1. 细胞含水量下降，束缚水增加，自由水下降； 2. 积累同化物质，可溶性糖含量增加； 3. 激素变化，ABA增加，IAA、GA等减少； 4. 保护物质增多：不饱和脂肪酸、可溶性糖、可溶性蛋白
质 5. 呼吸减弱； 6. 生长停止，进入休眠。 ？路灯下的植株抗寒性差
（二） 提高植物抗冻性途径 • 抗冻锻炼 • 化学控制 • 农业措施
坏）
二. 提高植物抗热性的途径
1）高温锻炼 2）改善栽培措施 3）化学制剂处理
第四节 旱害与植物的抗旱性
一. 旱害及其类型
1. 旱害指土壤水份缺乏或大气相对湿度过低对植
物造成的危害。植物对干旱的适应与抵抗能力
称为抗旱性。
2.
干
大气干旱：大气相对湿度过低；
——蒸
旱 类 型
腾土失壤水干过旱多：土壤中缺少可利用水
第五节 涝害与植物抗涝性
• 水分过多对植物的危害称为涝害。植物对积水或 土壤中过湿的适应力称植物的抗涝性。
• 一．涝害对植物的伤害
（一）对植物形态和生长的伤害 （二）乙烯增加 （三）代谢紊乱
• 二．植物对涝害的适应
植物抗涝性的强弱决定于对缺氧的适应能力。 1）发达的通气系统 2）提高抗缺氧能力
水生植物抗涝的机理：发达的胞间隙；
柳树的耐涝的机理：利用NO3-作为O2供体。
Thank You!
感谢下 载
感谢下 载
（一）冷害引起的生理生化变化
• 1. 细胞膜系统受损：膜透性加大 • 2. 根系吸收能力下降 • 3. 光合作用减弱：叶绿素分解大于合成；暗反应受影响 • 4. 呼吸代谢失调：大起大落。先期升高保护，然后降低
（升高放热保护，时间长后，原生质停止流动，无氧呼吸）
• 5. 物质代谢失调
（二）冷害机理
1．膜相变引起膜结合酶失活 2．膜损坏增加引起代谢紊乱