11逆境生理分析

2 逆境协迫下植物的一般生理变化
1）逆境与植物的水分代谢 水分代谢失调：干旱引起直接水分胁迫；低温、 冰冻、盐渍、高温引起间接的水分胁迫。逆境 下吸水能力降低，蒸腾量降低，组织产生萎蔫
2 逆境协迫下植物的一般生理变化
2）光合速率下降Leabharlann Baidu任何逆境均引起光合速率下降。叶绿素含量下降， 光合酶活性降低，气孔关闭。
（1）物质代谢失调：分解大于合成，可溶性 氮和可溶性糖增加； （2）呼吸代谢失调：先升后降，大起大落 （3）光合作用减弱：叶绿素合成受阻，各种 光合酶活性受抑； （4）细胞膜系统受损； （5）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。
第二节 植物的抗寒性
3、冷害的机理：
3） 呼吸作用变化 多种变化
①降低（冻害、热害） ②先升后降（冷害、旱害） ③PPP增强（病害、干旱）
4） 物质代谢变化
合成＜分解
5） 原生质膜变化 膜脂相变，膜蛋白变性， 膜透性增加，物质外渗。
6）蛋白质变化 新蛋白质---统称逆境蛋白(stress protein):
热击蛋白(HSP) ，低温诱导蛋白等。
冷害对植物的伤害大致分为两步： 第一步是膜脂相变（液晶态 凝胶态） 膜脂中不饱和脂肪酸越多，相变温度越低 ，抗冷性越强。 第二步是由于膜损坏而引起代谢紊乱（溶 质外渗、酶活性降低等），严重时导致死亡。
第二节 植物的抗寒性
4、抗冷性及其提高途径： （1）抗冷的生化基础：低温下保持膜脂的液晶态可 提高植物的抗冷性。而液晶态的保持与膜脂中不饱和 脂肪酸含量有关，不饱和脂肪酸含量高，抗冷性强。 （2）提高途径：
（2）渗透调节物质：种类很多，分为外界进 入的无机离子和细胞内合成的有机物两类。
四、植物对逆境的生理适应
无机离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、 NO3-、SO42-等。
有机溶质：主要是脯氨酸、甜菜碱（含氮 合物）、可溶性糖（蔗糖、甘露醇、山梨醇）
几乎所有逆境（尤其干旱）都引起脯氨酸 的累积，脯氨酸在抗逆中的作用：维持细胞的 渗透平衡，防止失水；增强蛋白质的水合作用 ，稳定蛋白质的结构与功能。
3、农业措施：加强田间管理，巧施肥水，控 制土壤水分，少施N肥，多施P、K肥。多施P、 K肥等。
第二节 植物的抗寒性
低温对植物的危害，按低温程度和受害情 况可分为冻害和冷害，统称为寒害。
冷害：冰点以上低温对植物造成的伤害。 冻害：冰点以下低温引起植物体内结冰造 成的伤害。 一、冷害与植物的抗冷性： 冷害常发于早春（危害苗期）和晚秋（结 实期）。云南水稻冷害十分突出。特别是8月 的低温、阴雨，影响水稻结实。
膜蛋白的稳定性强，植物抗逆性也强。 2、逆境蛋白与抗逆性
逆境诱导植物产生的特异性蛋白质统称 为逆境蛋白。有热激蛋白、冷激蛋白、渗 调蛋白、病程相关蛋白等，逆境蛋白的产 生有利提高抗逆性。
四、植物对逆境的生理适应
3、渗透调节与抗逆性
（1）渗透调节概念：逆境下细胞可依靠渗透 势的变化进行调节。
对植物而言：细胞主动积累可溶性物质， 提高细胞液浓度，降低渗透势，保持较高的 吸水力，维持膨压的稳定性，以适应逆境胁 迫的调节作用称为渗透调节。
1.逆境※ （胁迫）：
对植物生存和生长 不利的环境因子的 总称，又叫胁迫。
沙漠植物
第一节 逆境生理通论
逆境的种类
生物因素：病虫害、杂草等
理化因素：温度、水分、 辐射、化学因素、大气等
植物对逆境的抵抗方式：
避逆性和耐逆性
植物对逆境的适应与抵抗方式
避逆性 （avoidance）
植物通过各种方式在时间和空间上避开 逆境的影响。 (逆境排外) 取决于形态和解剖学特点
四、植物对逆境的生理适应
4、内源激素与抗逆性： 对ABA和ETH研究较多
（1）脱落酸与抗逆性 多种逆境下引起ABA含量大增。抗性越强
的材料，ABA增加越多，ABA又称逆境激素。 ABA能关闭气孔，保持植物体内水分平衡
；能促进某些溶质（脯氨酸、可溶性糖和可溶 性蛋白）的积累；还能调节自身保护功能，抑 制生长、促进脱落休眠，使植物度过不良环境
四、植物对逆境的生理适应
（2）乙烯与抗逆性： 乙烯对逆境最为敏感，各种逆境下乙烯
均迅速增加，特称为“逆境乙烯”；机械伤 害也产生“伤害乙烯”。
乙烯主要是通过“三重反应”感受机械 刺激。（如幼芽绕过土块生长，植物抗风防 倒伏等）
五、提高植物抗逆性的途径：
1、逆境锻炼：植物对不利的生存环境逐步适 应的过程。如播种前对种子进行相应的逆境处 理。 2、化学药剂处理：如使用生长调节剂如CCC、 PP333 等
第二节 植物的抗寒性
1、冷害的类型：有3种类型 （1）延迟型冷害：作物在营养生长期遇冷害， 使生育期延迟，产量和品质受影响； （2）障碍型冷害：作物在生殖生长期遇冷害， 使生殖器官受害，影响产量。 （3）混合型冷害：同一年度，同时发生上述 两种冷害，严重减产。
第二节 植物的抗寒性
2、冷害引起的生理生化变化：
四、植物对逆境的生理适应
1．生物膜与抗逆性：各种逆境下，膜膨胀或 破损，透性增加，电解质和可溶性物质外渗； 膜主动吸收功能下降。
生物膜结构和功能的稳定性与植物的抗逆 性密切相关。
四、植物对逆境的生理适应
膜脂中碳链相对短、不饱和脂肪酸多时， 植物的抗冷性强。
膜脂中饱和脂肪酸相对含量高（抗脱水 能力强），植物的抗旱、抗热性强。
第十章 植物的逆境生理
学习要求： 1、了解逆境、抗性的概念及提高抗逆性的途
径； 2、掌握逆境对植物生理代谢的影响,抗逆性
与生物膜、渗透调节和内源激素的关系； 3、掌握低温对植物的危害及冷害、冻害机
理； 4、掌握干旱对植物的危害,干旱时的生理生
化变化及旱害机理。
第一节 逆境生理通论
一、逆境的定义及种类
耐逆性 （tolerance）
植物通过代谢反应阻止、降低或修复由逆 境造成的损伤，使其在逆境下仍保持正常 的生理活动。（逆境存在于细胞内） 内部生理机制和原生质特性
三、植物在逆境下的形态变化和代谢特点
1. 形态结构 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