植物生理学—植物的抗逆性
植物生理学 11逆境生理
图1 硫氢基假说
未结冰
SH SH
SH
SH
解冻
结冰
S S S S
S S
S S
（3）硫氢基假说 Levitt（1962）提出：原生质在冰冻脱水时，随着原生质收缩，蛋白质分 子逐渐相互接近；当接近到一定程度时蛋白质分子中相邻的硫氢基（ -SH） 氧化形成二硫键（-S-S） 。解冻时蛋白质再度吸水膨胀，肽链松散，氢键断 裂，二硫键（-S-S）还保存，使肽链的空间位置发生变化和蛋白质的天然结 构破坏，导致细胞伤害和死亡。
• 3、渗透调节与抗逆性 • 多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时植物体内积累各种有机和 无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物 就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节 （osmotic adjustment）。 • 渗透调节物质的种类很多，大致可分为两大类。一类是由外界进入细胞 的无机离子，一类是在细胞内合成的有机物质, 有如下共同特点：分子量小、 容易溶解；有机调节物在生理pH范围内不带静电荷；能被细胞膜保持住； 引起酶结构变化的作用极小；在酶结构稍有变化时，能使酶构象稳定，而不 至溶解；生成迅速，并能累积到足以引起调节渗透势的量。 (1)无机离子。 (2)脯氨酸。脯氨酸（proline）是最重要和有效的渗透调节物质。脯氨酸 在抗逆中的作用有两点：一是作为渗透调节物质，保持原生质与环境的渗透 平衡；二是保持膜结构的完整性。脯氨酸与蛋白质相互作用能增加蛋白质的 可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀，增强蛋白质的水合作用。 (3)甜菜碱。多种植物在逆境下都有甜菜碱（betaines）的积累。在水分亏 缺时，甜菜碱积累比脯氨酸慢，解除水分胁迫时，甜菜碱的降解也比脯氨酸 慢。甜菜碱也是细胞质渗透物质， • (4)可溶性糖。可溶性糖是另一类渗透调节物质，包括蔗糖、葡萄糖、果糖、 半乳糖等。可溶性糖的积累主要是由于淀粉等大分子碳水化合物的分解。
植物生理学期末复习名词解释总结（2）
植物生理学期末复习名词解释总结（2）植物生理学期末复习名词解释总结离子的被动吸收——植物细胞顺电化学势梯度吸收离子的过程。
道南平衡——是由科学家donnan发现的。
当细胞内存在不可扩散的阴离子以及细胞内外体积相等时，细胞内可扩散负离子与正离子浓度的乘积，等于细胞外可扩散正负离子浓度的乘积时的平衡，称为道南平衡。
蒸腾效率——植物在一定生长期内积累的干物质与蒸腾失水量的比值，用克（干物质）/公斤（水）表示，也可以说是植物每消耗1公斤水所形成干物质的克数。
蒸腾系数（需水量）——指植物制造1 克干物质所需的水分克数。
伤流——从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，称为伤流。
植物激素——指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著调节作用的微量（1μmol/l以下）有机物。
植物生长物质——指所有自然合成的或人工合成的调节植物生长发育的物质，包括植物激素、植物生长调节剂、其他的内源调节物质（如：多胺）。
植物生长调节剂——指一些具有类似植物激素活性的人工合成的物质。
生长促进剂——人工合成的一类能促进植物生长发育的物质。
生长抑制剂——指能抑制植物顶端分生组织生长，丧失顶端优势，使植株形态发生很大的变化，外施赤霉素不能逆转这种抑制效应。
生长抑制剂也抑制种子和芽的萌发。
植物生长相关性——高等植物是多器官的有机体，各个器官和各个部分之间存在着相互依赖与相互制约的关系，这种关系称为相关性。
顶端优势——植物的顶芽长出主茎，侧芽长出分枝，通常主茎的顶端生长很快，而侧枝或侧芽则生长缓慢或潜伏不长，这种顶端生长占优势的现象，称为顶端优势。
生长——在植物发育过程中，细胞、器官或植株数目、大小与重量的不可逆增加，即发育过程中量的变化称为生长。
分化——构成植物体的所有细胞，一般都是由受精卵分-裂和分化产生的，来自同一个合子或遗传上同质的细胞转变为形态上、功能上、化学结构上特异的细胞称为分化。
抗逆性——植物对不良的特殊环境的适应性和抵抗力，称为抗逆性。
植物生理学-第十一章-植物抗逆生理
第一节抗逆的生理基础一、逆境和植物的抗逆性（一）逆境的概念和种类逆境(stress)是指对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。
逆境种类：1.物理逆境：热害、冷害、干旱、淹水、光辐射、机械损伤、电伤害、磁伤害、风2.化学逆境：养分缺乏、养分过剩、低pH、高pH、盐害、空气污染、农药污染、毒素3.生物逆境：竞争、病害、虫害、动物危害、人类危害、共生微生物缺乏、有害微生物、生化互作（二）抗逆性及方式抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。
由于植物没有动物那样的运动机能和神经系统，基本上是生长在固定的位置上，因此常常遭受不良环境的侵袭。
但植物可用多种方式来适应逆境，以求生存与发展。
抗逆性(stress resistance)植物对逆境抵抗和忍耐能力。
抗性的方式： 1.逆境逃避（stress escape）是指植物整个发育过程不与逆境相遇，或指植物在逆境胁迫到来之前，植物已完成其生育周期。
2.逆境忍耐（stress tolerance）是指植物通过自身的生理生化变化来适应环境的能力。
抗环境胁迫涉及到植物体的忍耐胁迫和逃避胁迫二、植物在逆境下的形态变化与代谢特点(一)形态结构变化(二)生理生化变化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，反过来有可以影响植物体的发育和代谢。
三、渗透调节与抗逆性 (一)渗透调节的概念 多种逆境都会对植物产生水分胁迫。
水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节(osmotic adjustment)。
(二)渗透调节物质:参与渗透调节的可溶性物质称为渗透调节物质。
包括：1.无机离子；2.脯氨酸；3.甜菜碱；4.可溶性糖常见有机渗透调节物氨基酸甜菜碱物（三）渗透调节物质的共性及作用分子量小、易溶于水；生理中性、两性离子；稳定酶结构；合成迅速。
植物生理学 实验8_植物抗逆性的鉴定
当质膜的选择透性被破坏时细胞内电解质外渗，其中包括 盐类、有机酸等，这些物质进入环境介质中，如果环境介 质是蒸馏水，那么这些物质的外渗会使蒸馏水的导电性增 加，表现在电导率的增加上。植物受伤害愈严重，外渗的 物质越多，介质导电性也就越强，测得的电导率就越高 （不同抗性品种就会显示出抗性上的差异。） 本实验采用电导率法测定电解质的相对外渗率，来了解胁 迫情况下植物受害的程度。
伤害率
本次实验测定高温对植物细胞膜的伤害 电导率 K=GQ Q:电极常数（电导仪本身决定） 沸电导率
×100％
3 材料、仪器设备及试剂
（一）材料：梧桐叶片； （二）仪器设备： 1. 电导仪；2.打孔器；3. 真空干燥器； 4. 恒温水浴锅；
表1
电导值 A B
高温对叶片伤害率的影响
处理电导率 平均值Ct 煮沸电导率 平均值C100 伤害率 （Ct／ C100 ）×100
0 10 min
20 min
30 min
40 min
6 实验结果及分析
计算电导率时，取2支试管的平均值
计算伤害率 比较不同处理的叶片细胞透性的变化情况，记 录结果，并加以解释 以伤害率同处理时间的关系作图并分析
4 实验步骤
1) 打取叶圆片：自选叶片，洗净吸干，避开叶脉打取30个叶圆片, 放入1 支试管, 再打取30个叶圆片,放入另1支试管, 依此类推, 每支试管皆放 入30个叶圆片； 2) 试管分别编号为：1A,1B, 2A,2B ……5A,5B，每管加入15ml纯水, 抽真空15min；
3) 水浴处理：5组(1A1B,2A2B ……5A5B)分别在60℃水浴0，10，20， 30，40min，取出后用自来水冷却10分钟；
7 注意事项
植物生理学与植物逆境生物学与植物抗逆性研究
植物生理学与植物逆境生物学与植物抗逆性研究植物生理学与植物逆境生物学是研究植物在环境中适应和应对逆境条件的学科。
植物抗逆性研究探讨植物如何通过调节各种生理和生化过程来适应环境压力并保持生活功能。
本文将介绍植物生理学和植物逆境生物学的基本概念以及与植物抗逆性研究相关的一些重要方向。
植物生理学是研究植物内部结构、生理功能和生命周期的学科。
它涉及植物的生长、发育、呼吸、光合作用、植物激素、营养吸收和运输等过程。
植物逆境生物学则致力于探究植物在非有利环境条件下的适应性反应。
逆境条件包括温度的变化、饥饿、干旱、盐碱胁迫、病原体的侵袭和污染物的影响等。
植物抗逆性研究广泛涉及各个研究方向，例如植物对环境压力的感应与信号传导、基因表达调控、抗氧化反应、离子稳态调节和物质运输等。
植物通过感知环境信号，将其传导到细胞内，并通过调节基因表达和蛋白质合成来实现适应性反应。
逆境胁迫对植物的细胞膜、叶绿体和线粒体等细胞器产生损伤，而抗氧化物质和酶系统则帮助植物维持细胞内氧化还原平衡。
植物还通过调节离子吸收和运输来维持细胞内离子平衡，并通过物质运输来调节营养元素吸收。
研究植物逆境生物学和植物抗逆性的重要方向之一是植物激素研究。
植物激素是植物内部的信号分子，参与调节植物的生长、发育和逆境响应。
脱落酸（ABA）是一种重要的植物逆境响应激素，它参与调节植物对干旱和盐碱胁迫的响应。
植物激素的合成、信号转导和代谢对植物抗逆性的调控起着重要作用。
另一个重要的研究方向是植物基因表达调控的研究。
研究表明，逆境胁迫引起了大量转录因子和蛋白质的表达变化。
这些转录因子和蛋白质参与调节逆境响应基因的表达，从而促进植物适应逆境环境。
通过研究这些转录因子和蛋白质的功能和调控机制，可以更好地理解植物的逆境响应网络。
此外，植物逆境生物学与植物抗逆性研究还涉及植物逆境相关的其他方面，如植物与病原体的互作、植物对污染物的响应和修复等。
研究植物与病原体的互作可以揭示植物免疫系统的工作机制，为研发抗病毒和抗真菌的植物品种提供理论基础。
植物生理学第13章植物的抗逆生理
胁变(Strain): 指植物体受到胁迫后产生的相应变化。
如果胁变较小，在胁迫解除后胁变可以恢复,这种胁变 称为弹性胁变（elastic strain）.
如果胁变较大，在胁迫解除后胁变不能恢复。这种胁变
称为塑性胁变（plastic strain）.
（一）植物的抗逆性（Plant Stress Resistance）：
零下低温对植物的伤害称为冻害freezing injury
一 冷害
（一）冷害的机理
1、膜相变
高温
低温
液态
液晶态
凝胶态
2、胞质环流减慢
3、水分平衡失调
4、光合作用和呼吸速率变化，活性氧增加。（P288）
（二）植物的抗冷性
1. 增加膜脂脂肪酸的不饱和度，降低相变温度。
2. 合成抗氧化酶及脂肪去饱和酶（SOD、CAT、 Halliwell-Asada）
§8 植物的抗病性
一 病害机理
1. 水分平衡失调 2. 呼吸作用加强 3. 光合作用下降 4. 生长异常
1. 二 植物的抗病性
1. 加强氧化酶活性：分解毒素、促进伤口愈合、抑 制病原菌水解酶活性
2. 过敏反应，组织程序化死亡 3. 系统防御：合成植保素、木质素合成增加、抗病
蛋白表达增强、抗病基因活化等，引起系统获得 性抗性（systemic acquired resistance，SAR）。
次生伤害
（如盐害中的 水分胁迫）
1. 生物膜的破坏：膜相的变化；膜上出现裂缝， 透性变化，离子渗漏，膜结合蛋白破坏。
2. 光合作用的变化 3. 呼吸作用的变化 4. 激素水平的变化 5. 酶系统变化：合成酶活性降低，分解酶升高。 6. 产生活性氧：O2•- •OH 1O2 H2O2 （P288）
植物生理学习题大全——第12章植物的抗性生理
第十二章植物的抗性生理一. 名词解释逆境(ｅnｖironmentalｓtrｅss):又称胁迫(stress),系指对植物生存和生长不利的各种环境因素的总称。
抗逆性（stｒess rｅsistaｎｃe)：植物对逆境的抵抗和忍耐能力，简称为抗性。
抗性是植物对环境的一种适应性反应,是在长期进化过程中形成的。
避逆性（strｅｓs aｖoiｄancｅ）：植物通过设置物理屏障或某些特殊的代谢反应和生长发育变化,从而避免或减小逆境对植物组织施加的影响,使其仍保持较正常的生理活动，这种抵抗称为避逆性。
耐逆性(ｓtrｅss tolerａncｅ):又称逆境忍耐。
植物组织虽然经受逆境的影响,但可通过代谢反应阻止、降低或者修复由逆境造成的损伤,从而保持其生存能力，这种抵抗称为耐逆性。
逆境逃避(stｒess escape):指植物通过生育期的调整避开逆境。
植物抗性生理(harｄiness phｙsiology)：是指逆境对植物生命活动的影响，以及植物对逆境的抵御抗性能力。
渗透调节（osmotic adjusｔmeｎt）：植物细胞通过主动增加溶质,降低渗透势,增强吸水和保水能力，以维持正常细胞膨压的作用。
交叉适应(cross ａdapｔａtｉｏn)：植物经历了某种逆境后,能提高对另一些逆境的抵抗能力,这种对不同逆境间的相互适应作用,称为交叉适应。
逆境蛋白（stress protｅinｓ)：由逆境因素诱导植物体内形成的新蛋白质(酶）。
活性氧(active oxｙgen）:是性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，包括含氧的自由基、过氧化氢、单线态分子氧等。
生物自由基(bｉｏlogical ｆｒee radical）:泛指生物体自身代谢产生的带有未配对电子的基团或分子,包括含氧自由基和非含氧自由基。
它们的化学性质极其活泼，不稳定。
冻害（frｅezing iｎjurｙ）：温度下降到零度以下,植物体内发生冰冻，因而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。
11-第十一章-植物的抗逆生理-植物生理学
脯氨酸在抗逆中有两个作用：
一是作为渗透调节物质，用来保持原生质与环 境的渗透平衡。它可与胞内一些化合物形成聚 合物，类似亲水胶体，以防止水分散失； 二是保持膜结构的完整性。脯氨酸与蛋白质相 互作用能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋 白的沉淀，增强蛋白质的水合作用。
3.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 (glycinebetaine)是最简单也是最早发现、研究最多的 一种，丙氨酸甜菜碱(alaninebetaine)、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。
热胁迫诱导热击蛋白mRNAs的合成
2. 低 温 诱 导 蛋 白 (low-temperature-induced protein)
不但高温处理可诱导新的蛋白成，低温下也会形成新的 蛋白，称冷响应蛋白(cold responsive protein)或冷 击蛋白(cold shock protein)。 约翰逊弗拉根等用低温锻炼方法使油菜细胞产生20 000 多肽。 科戈(Koga)等用5℃冷胁迫诱导稻叶离体翻译产生新的 14 000多肽。用低温处理水稻幼苗，也发现其可溶性蛋 白的凝胶图谱与常温下有别，其中有新的蛋白出现。 低温诱导蛋白的出现还与温度的高低及植物种类有关。 水稻用5℃，冬油菜用0℃处理均能形成新的蛋白。 一种茄科植物Solanum commerssonii的茎愈伤组织在 5℃下第一天就诱导三种蛋白合成，但若回到20℃，则 一天后便停止合成。
植物生理学实验-实验三_电导率仪法测定离体植物叶片的抗逆性
实验三电导率仪法测定离体植物叶片的抗逆性一实验目的进一步认识细胞膜系统的结构和功能；掌握电导率仪法测定离体植物叶片抗逆性的原理与方法。
二实验原理植物抗逆性是指植物在长期系统发育中逐渐形成的对逆境的适应和抵抗能力。
在同样的逆境条件下，有些植物（或品种）不受害或受害很轻，有些植物则受害较重。
植物组织受到逆境伤害时，由于膜的功能受损或结构破坏而透性增大，细胞内各种水溶性物质不同程度的外渗，将植物组织浸入无离子水中，水的电导率将因电解质的外渗而加大，膜伤害越重，电解质外渗越多，电导率的增加也越大。
故可用电导率仪测定外液的电导率而得知伤害程度，从而反映植物的抗逆性强弱。
三实验材料植物离体叶片四设备与试剂电导率仪、真空泵（附真空干燥剂）、恒温水浴锅、水浴试管架、20ml具塞刻度试管、打孔器（或双面刀片）、10ml移液管（或定量加液器）、试管架、电炉、镊子、剪刀、搪瓷盘、记号笔、去离子水、滤纸、塑料纱网（约3cm2）。
五实验步骤（一）容器的洗涤电导率仪法对水和容器的洁净度要求严格，所用容器必须用去离子水彻底清洗干净，倒置于洗净而垫有洁净滤纸的搪瓷盘中备用。
水的电导率要求为1~2μS/cm。
为了检查试管是否洁净，可向试管中加入1~2ml电导率在1~2μS/cm的新制去离子水，用电导率仪测定是否仍维持原电导率。
（二）实验材料的处理分别在正常生长和逆境胁迫的植株上取同一叶位的功能叶若干片。
若没有逆境胁迫的植株，可取正常生长的植株叶片若干，分成2份，用纱布擦净表面灰尘。
将一份放在-20度左右的温度下冷冻20分（或置40度左右的恒温箱中处理30分）进行逆境胁迫处理。
另一份裹入潮湿的纱布中放置在室温下作对照。
（三）测定将处理组叶片与对照组叶片用离子水冲洗2次，再用洁净滤纸吸净表面水分。
用6~8mm 的打孔器避开主脉打取叶圆片（或切割成大小一致的叶块），每组叶片打取叶圆片60片，分装在3支洁净的刻度试管中，每管放20片。
在装有叶圆片的各试管中加入10ml的去离子水，并将大于试管口径的塑料纱网放入试管距离液面1cm处，以防止叶圆片在抽气时翻出试管。
植物生理学与植物抗逆性
植物生理学与植物抗逆性植物生理学是研究植物内部生物化学和物理过程的学科，包括植物的生长、发育、代谢和适应环境的能力等方面。
植物抗逆性指植物在遭受外界环境变化或压力时，能够适应并保持正常生理功能的能力。
这种抗逆性是植物在长期进化过程中形成的一种适应机制，帮助植物在各种恶劣环境中生存和繁衍。
一、温度逆境植物在面临高温或低温等极端温度条件时，会出现一系列的生理和生化反应。
对于高温逆境，植物会通过调节酶活性、保护膜系统、调节光合作用等方式来减轻高温对植物的损害。
而低温逆境下，植物则会通过增加蜡质含量、调节细胞膜流动性等方式来保护细胞的完整性。
二、干旱逆境干旱逆境是指植物面临水分不足的情况。
为了适应干旱环境，植物会通过调节气孔开闭、增加根部吸水能力、合成保护蛋白等策略来提高水分利用效率，并降低蒸腾速率。
三、盐碱逆境盐碱逆境是指土壤中含有高浓度的盐分和碱性物质，对植物的正常生长发育产生负面影响。
为了对抗盐碱逆境，植物会通过调节离子平衡、分泌有机酸、积累耐盐物质等途径来减轻盐碱对植物的伤害。
四、重金属逆境重金属逆境是指土壤中含有高浓度的重金属元素，如铅、铬等，对植物产生毒害。
植物通过调节离子吸收、螯合重金属、增加抗氧化酶活性等方式来减轻重金属对植物的损害。
五、光逆境光逆境包括过强的光照和不足的光照。
植物在受到过强的光照时，会通过调节叶片角度、增加抗氧化物质含量、调节光合色素合成等方式来适应。
而在不足的光照条件下，植物则会通过增加叶绿体数量、增加光合色素含量等方式来提高光合作用效率。
六、病虫害逆境病虫害逆境是指植物受到病毒、细菌、真菌或昆虫等生物威胁的情况。
植物通过调节抗病基因表达、合成抗菌物质、释放挥发物质等方式来防御病虫害。
综上所述，植物生理学对于理解植物在不同环境下的生活策略和适应性机制具有重要意义。
通过深入研究植物的生理过程和逆境适应机制，可以为植物育种、改良植物品种以提高其抗逆性提供理论依据。
而在实际应用中，我们也可以通过改良种植环境，提供适宜的温度、水分和光照等条件来增强植物的抗逆性，以提高作物的产量和质量。
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。
植物生理学在农业生产中的应用
植物生理学在农业生产中的应用植物生理学是研究植物生长、发育和代谢过程的学科，它对于农业生产具有重要的应用价值。
通过对植物的生理过程进行深入研究，可以帮助农民提高作物的产量和质量，减少农业资源的浪费，实现可持续农业发展。
本文将从植物生长调控、植物营养和植物抗逆性三个方面，探讨植物生理学在农业生产中的应用。
一、植物生长调控植物生长调控是指通过调控植物的生长和发育过程，使其适应农业生产需求。
植物激素是生长调控的重要调节因子之一。
植物生理学家根据植物对不同激素的不同反应，可以有针对性地使用激素来促进植物生长。
例如，通过施用生长素可以使作物茎秆生长旺盛、叶片扩大，从而提高作物的产量。
此外，植物生理学还研究了植物对光线、温度和水分等环境因子的响应，通过控制这些环境因子，可以改变植物的生长速度和产量。
二、植物营养植物营养是指植物获取必需元素和营养物质的过程。
植物生理学研究了植物对不同营养元素的吸收和利用方式，为农民提供了科学指导。
例如，植物对氮、磷、钾等主要营养元素的需求较大，农民可以在施肥过程中合理调控这些元素的供应，以提高作物的产量和品质。
此外，植物生理学还研究了微量元素对作物生长的影响，为农业生产提供了科学依据。
三、植物抗逆性植物在生长发育过程中常常会受到环境的不利影响，例如高温、干旱、病虫害等。
植物生理学研究了植物对这些逆境的响应机制，为提高作物的抗逆性提供了理论基础。
通过研究植物的抗逆机制，农业科学家可以培育出具有更强抗逆性的作物品种，提高农业生产的抗风险能力。
此外，植物生理学还研究了植物生理老化过程，为农业生产提供了延长作物生命周期的途径。
综上所述，植物生理学在农业生产中的应用十分广泛。
通过研究植物生长调控、植物营养和植物抗逆性等方面的知识，农民可以合理利用农业资源，提高作物的产量和质量，实现农业的可持续发展。
因此，进一步深入研究植物生理学，加强学科交叉合作，将植物生理学研究成果有效应用于农业生产中，对于实现粮食安全、保护生态环境具有重要的意义。
植物生理学—植物的抗性生理(上课版)
第七节 抗盐性
二、盐胁迫对植物的伤害 • 盐胁迫时会发生危害，主要表现在： • 1、吸水困难：土壤渗透势低，作物生理干旱。 • 2、生物膜破坏：Na+置换膜上的Ca2+ ，膜结构破坏，功能改变， K+、P和有机溶质外流。 • 3、生理紊乱：蛋白质水解，腐胺增多，氨害；叶绿素合成受阻、 分解加快，导致光合下降；呼吸速率下降；气孔关闭；营养亏缺。
三、内外条件对耐热性的影响 （一）内部因素 • 1、不同生长习性的高等植物的耐热性是不同的。 • 2、不同的种类、年龄、生育期不同其耐热性不同。如种子休眠的 耐热性最强，随种子吸水长大，耐热性逐渐下降，开花期耐热性 较差。果实成熟时，越成熟，耐热性越强。油料种子对高温的抵 抗力大于淀粉种子。 • 3、细胞汁液浓度与耐热性有正相关的趋向。 （二）外部条件 • 1、温度：高温锻炼有可能提高植物的抗热性。 • 2、湿度:细胞含水量低，耐热性强。
根据植物的耐盐能力，可将植物分为：
①盐生植物: 耐盐范围1.5%-- 2.0%如：碱蓬、海蓬子等。在形态 上常表现为肉质化，吸收的盐分主要积累在叶肉细胞的液泡中， 通过在细胞质中合成有机溶质来维持与液泡的渗透平衡
2、渗透调节 渗透调节：通过加入或去除细胞内的溶质，从而使细胞内外的渗透 势相平衡的现象，称为渗透调节。如干旱、高温、低温和盐渍等。 (1) 无机离子 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42 无机离子进入细胞后，主要累积在液泡中，主要作为液泡的渗透 调节物质。 (2)有机溶质 A、脯氨酸：脯氨酸主要累积在细胞质中，故称细胞质渗透调节 物质。 B、甜菜碱（N—甲基代氨基酸） 甜菜碱存在于细胞质中，在抗逆中具有渗透调节和稳定生物大分 子的作用。 C、可溶性糖和游离氨基酸 可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。 游离氨基酸包括脯氨酸在内的氨基酸和酰胺。
13植物生理学课件讲义_第十章
（三）冻害伤害的机理： 原生质不可逆凝胶化；
1.胞间结冰使原生质严重脱水，蛋白质变性，
2.胞内结冰对膜与细胞器产生直接破坏；
解冻时温度回升快，原生质失水，组织干枯； 破坏蛋白质空间结构(-SH假说详细)； 机械损伤； 膜破坏 。幻灯片 21
（2）直接伤害： ①蛋白质变性，空间结构破坏； ②脂类液化，破坏膜结构。
四、提高抗热性的机理与途径：
诱导产生热激蛋白
不同生态环境生长的植物抗热性有差别。
蛋白质(酶)对热的稳定性，如二硫键，Mg＋，Zn
＋；
用生长调节剂，有机酸、盐类有保护作用
第四节 植物的抗旱性
一、概念： 土壤缺水或大气相对湿度过低对植物造成的伤害称旱害。 植物对干旱的抵抗力称抗旱性。 二、干旱种类： 1.土壤干旱（是指土壤中没有或只有少量的有效水，严重降低 植物吸水，使其水分亏缺引起永久萎蔫 ）; 2.大气干旱（是指空气过度干燥，相对湿度过低，伴随高温和 干风，这时植物蒸腾过强，根系吸水补偿不了失水 ）;
试验证实，膜脂不饱和脂肪酸越多，不饱和度就越大，固化温度 越低，抗冷性越强。膜脂不饱和脂肪酸直接增大膜的流动性，提 高抗冷性，同时也直接影响膜结合酶的活性。膜蛋白与植物抗逆 性也有关系。因为有些试验说明抗逆性和膜脂脂肪酸无关，但与 膜蛋白有关.
2、胁迫蛋白stress proteins
缺水时植物可否调节的差别
干旱胁迫下多种渗透调节物质产生和作用的机理
受盐分胁迫的甜菜叶细胞的调节机制
六、植物抗旱特征：
1.形态：根系发达，而且伸入土层较深，根冠比大，能更 有效地利用土壤水分，保持水分平衡。叶片细胞体积小， 可减少失水时细胞收缩产生的机械伤害。维管束发达， 叶脉致密，单位面积气孔数目多，加强蒸腾作用和水分 传导，有利于植物吸水。干旱时叶片卷成筒状，以减少 蒸腾损失。不同植物可通过不同形态特征适应干旱环境。 角质或蜡质层厚。 2.生理：保持细胞有很高的亲水能力，防止细胞严重脱 水。在干旱条件下，水解酶类保持稳定，减少生物大分 子分解，保持原生质体，尤其是质膜不受破坏。原生质 结构的稳定可使细胞代谢不至发生紊乱异常，光合作用 与呼吸作用在干旱下仍维持较高水平。脯氨酸、甜菜碱 和脱落酸等物质积累变化也是衡量植物抗旱能力的重要 特征。
植物的抗逆性与生存机制
植物的抗逆性与生存机制植物作为自然界的生命体之一，能够适应各种恶劣的环境条件并保持生存。
植物的抗逆性是指其对外界环境变化产生的压力所做出的响应，并通过一系列机制来保护自身。
本文将探讨植物的抗逆性与生存机制，包括形态结构的适应性、生理代谢的调节以及遗传多样性的作用。
一、形态结构的适应性植物的形态结构在很大程度上决定了其适应不同环境的能力。
首先，植物的根系可以适应土壤的性质，如在干旱条件下，一些植物会生长出较深的主根和侧根，以增大吸水吸收面积，并能在干旱期间更好地储存水分。
其次，植物的叶片形态也会随环境的变化而调节，例如在干旱条件下，一些植物会减小叶片的表面积，并改变叶片的形状，以减少水分蒸腾。
此外，一些植物还能通过改变叶片的颜色来适应高温或强光辐射，如一些沙漠植物会有白色毛发来反射阳光，保持体内温度的稳定。
二、生理代谢的调节植物的生理代谢调节在其抗逆性中起着重要作用。
首先，植物会通过调节肌酸的合成和积累以应对干旱和低温等胁迫条件。
肌酸具有保护细胞中蛋白质的能力，可以稳定细胞膜结构，并增加植物对抗逆境的能力。
其次，植物会合成一些抗氧化物质，如类黄酮和多酚等，以对抗自由基的损害。
自由基是一种活性氧分子，会在氧化应激的情况下产生，并对细胞膜、蛋白质和DNA等分子产生损伤，而抗氧化物质可以抑制自由基的产生，并修复已受损的分子。
三、遗传多样性的作用植物的遗传多样性也对其抗逆性具有重要影响。
遗传多样性指的是植物种群内个体间基因的多样性程度，包括物种间的多样性和种内的基因型多样性。
当环境条件发生变化时，遗传多样性可以提供更多的适应性基因型，增加种群的生存潜力。
例如，在病原体侵袭的情况下，有些植物会通过基因突变来产生抵抗特定病原体的基因，而这些基因在种群中的分布和频率受到遗传多样性的影响。
总结起来，植物的抗逆性与生存机制包括形态结构的适应性、生理代谢的调节以及遗传多样性的作用。
这些机制使得植物能够在各种恶劣环境条件下生存，并通过自身的适应性来保护自己。
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四 渗透调节 渗透调节物质主要是糖、有机酸和离子（特别是K+）
五 脱落酸（ABA）
1 逆境时脱落酸的变化
2 外施脱落酸对抗逆性的影响
3 脱落酸在交叉适应中的应用
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1.6 当前研究热点
• 1 宏观方面 • 研究的逆境生态条件不再局限于干旱、盐碱
和不良温度，全球未来气候变化对植物产生 的作用已受到越来越多的关注。 • 国外的研究多见于O3和UV-B对植物的影响 。
化感作用
这辐些射胁迫因子往无往机是化学相药互品关联的共，生例现如象的高缺乏
温水和淹干旱常常是伴杀随虫发剂生，所以植人物类旱活害动
和机热械害有密切关系毒；素
病毒（微生物）
再电如盐分过多与干旱盐经常同时发生，昆故虫植
物磁盐害和旱害土所壤导溶致液的的P组H织值脱水也难以分 开。
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1.2 胁迫伤害的种类
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1.5 植物抗逆性的方式
• 避逆性（stress avoidance）【逆境逃避】
在环境胁迫和它们所要作用的活体之间在时间 或空间上设置某种障碍从而完全或部分避开不良 环境胁迫的作用；例如夏季生长的植物不会遇到 结冰的天气，沙漠中的植物只在雨季生长等。
• 耐逆性（stress tolerance）【逆境忍受】
活体承受了全部或部分不良环境胁迫的作用， 但没有或只引起相对较小的伤害。
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1.6 植物对环境的适应
一 生物膜
温度过低
温度过高
凝胶相
液晶相
液相
二 胁迫蛋白 逆境环境条件下诱导新形成的蛋白质。（逆境蛋白）如：热 休克蛋白、低温蛋白、病原相关蛋白、盐逆境蛋白等。
三 活性氧 活性氧是指性质极为活泼，氧化能力很强的含氧物的总称。 植物有两种系统防止活性氧的危害：酶系统和非酶系统。
不断被淘汰。 抗逆性=胁迫/协变
• 这样，在植物长期的进化和适应过程中不同环境条 件下生长的植物就会形成对某些环境因子的适应能 力，即能采取不同的方式去抵抗各种胁迫因子。植 物对各种胁迫（或称逆境）因子的抗御能力，称为 抗逆性（stress resistance），简称抗性。
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• 2 微观方面
• 研究的生理特性不再停留在光合速率、蒸 腾速率、水势等某一生理指标的数量变化 上，而是在分子生物学和遗传学的水平上 解释其变化机制，并已获得与抗性有关的 基因，为植物抗逆性的生物工程提供了可 靠的理论依据和实验基础。
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Thank You!
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L/O/G/O
植物生理学 ——植物的抗逆性
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植物生理学作业
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1 植物逆境的概念
• 植物在自然界中经常遇到环境条件的剧烈变 化，其幅度超过了植物正藏生活的范围，这 种变化称为逆境或者胁迫（stress）。
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1.1 环境胁迫的类型
物理胁迫
化学胁迫
生பைடு நூலகம்胁迫
干旱
大气污染
竞争
温度
有机化学药品
盐分 胁迫
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1.3 胁变
• 胁变（strain）是指植物受到胁迫后所产生 的相应变化，例如水分胁迫（干旱），导 致植物体内蛋白质的合成降低和分解加强 。
• 胁变可以表现为物理变化（例如原生质流 动变慢或停止）和化学变化（代谢的变化 ）两个方面。
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1.4 植物抗逆性的概念
• 植物受到胁迫后，一些被伤害致死，另一些的生理 活动虽然受到不同程度的影响，但它们可以存活下 来。如果长期生活在这种胁迫环境中，通过自然选 择，有利性状被保留下来，并不断加强，不利性状
植物生理学12作业