植物生理生化 第十三章 植物的抗性生理(4学时)

第十三章 植物的抗性生理
第十三章 植物的抗性生理（4学时）
第一节 植物的抗寒性和抗旱性（2学时） 第二节 植物的其它抗性（2学时）
第二节 植物的其它抗性（2学时）
一、高温对植物的伤害 二、涝害对植物的影响 三、土壤盐分过多对植物的危害 四、环境污染对植物的危害
第十三章 植物的抗性生理
二、植物的抗寒生理
（一）植物抗寒性的概念 （二）冻害生理 （三）冷害生理
第十三章 植物的抗性生理
（三）冷害生理
1、冷害对植物的伤害 2、植物冷害的机理 3、提高植物抗冷性途径
第十三章 植物的抗性生理
1、冷害对植物的伤害
细胞膜结构破坏：低温 水分代谢失调：植物经 使膜中的脂类固体化， 过零上低温危害后，吸 使膜的流动性降低，膜 水能力和蒸腾速率都比 收缩而出现裂缝或通道， 对照显著下降。 因而使膜的透性增大， 电解质会有不同程度的 外渗，以至于电导率会 有不同程度的增大。
第十三章 植物的抗性生理
酶活力的影响：干旱胁迫可以影响植物体内多 种酶的活力；抗旱性强的植物在干旱条件下有 较低的核糖核酸酶和磷酯酶的活性，抗旱性弱 的植物正好相反。
第十三章 植物的抗性生理
三、植物的抗旱生理
（一）抗旱性的概念 （二）干旱对植物的危害 （三）干旱伤害植物的机理 （四）提高作物抗旱性的途径
第一节 植物的抗寒性和抗旱性（2学时）
一、逆境和植物的抗逆性
（一）植物的抗逆性* （二）植物逆境的类型 （三） 植物对逆境的抵抗方式
二、植物的抗寒生理
（一）植物抗寒性的概念 （二）冻害生理* （三） 冷害生理*
三、植物的抗旱生理
（一）抗旱性的概念 （二）干旱对植物的危害 （三）干旱伤害植物的机理* （四）提高作物抗旱 性的途径
第十三章 植物的抗性生理
一、逆境和植物的抗逆性
（一）植物的抗逆性 （二）植物逆境的类型 （三）植物对逆境的抵抗方式
第十三章 植物的抗性生理
（一）植物的抗逆性
逆境(stress)：对植物 生存与生长不利的不良 环境；主要包括干旱、 寒冷、高温、涝害、盐 碱、病虫害和环境污染 等。 植物抗逆性：植物对逆 境的抵抗和忍耐能力， 简称抗性，抗性是植物 对不良环境的一种适应 性反应。 逆境生理（Stress physiology）： 研究不 良环境条件对植物生长 发育的影响。
第十三章 植物的抗性生理
2、巯基假说
主要观点：植物细胞失 水，会使细胞质的蛋白 质凝聚，原生质由溶胶 转变成凝胶。 蛋白质分子因失水而相 互靠近，相邻两条肽链 的巯基(—SH)氧化形成 二硫键，蛋白质空间构 象破坏，蛋白质发生变 性，使它的还原能力降 低。
第十三章 植物的抗性生理
三、植物的抗旱生理
第十三章 植物的抗性生理
二、植物的抗寒生理
（一）植物抗寒性的概念 （二）冻害生理 （三）冷害生理
第十三章 植物的抗性生理
（二）冻害生理
1、冻害对植物的影响 2、植物冻害机理 3、提高植物抗冻性的途径
第十三章 植物的抗性生理
1、冻害对植wk.baidu.com的影响
植株含水量下降：当秋 末冬初，温度下降，秋 播作物和木本植物的生 长速度逐渐减慢，根系 对水分吸收减少，含水 量逐渐下降。 呼吸作用的影响：大多 数植物的呼吸作用随温 度的下降逐渐减弱，一 般减少到正常呼吸作用 的1/200，并且抗冻越强 的植物，其呼吸作用下 降程度越显著。
蛋白质分解与脯氨酸积 累：这方面与寒害有类 似的情况，随着干旱植 物发生脱水，细胞内蛋 白质合成减弱而分解作 用加强，使植物体内蛋 白氮减少而游离的氨基 酸增多。
激素变化：植物遇到干 旱后，萎蔫对植物体内 源激素的影响，总的规 律是促进生长的激素减 少而抑制生长的激素增 多，其中最明显的是脱 落酸(ABA)含量增加。
第十三章 植物的抗性生理
二、植物的抗寒生理
（一）植物抗寒性的概念 （二）冻害生理 （三）冷害生理
第十三章 植物的抗性生理
（一）植物抗寒性的概念
抗冻性：由0℃以下的低 抗冷性：冷害是指喜温 温引起植物的伤害，称 植物受0℃以上低温的危 为冻害；植物对0℃以下 害；植物对0℃以上低温 低温的适应称为抗冻性； 的适应称为抗冷性；亚 其中与农业生产关系密 热带和热带植物常常遭 切的冻害是霜害。 受冷害。
受干旱危害的植物外形 明显矮小，茎生长受抑 制，降低了茎和根之间 正常生长比例，根冠比 增大。 在干旱条件下植物生长 状况，常常用相对生长 速率、干物质积累速率、 出叶数、叶面积的差异 来评定品种间抗旱性差 异。
第十三章 植物的抗性生理
2、干旱对植物生理生化的影响
对光合作用的影响：干 旱胁迫下，植物的光合 作用迅速下降，抗旱性 较强的品种能维持相对 较高的光合速率。 对呼吸作用的影响：大 多数植物受到严重干旱 胁迫时，呼吸强度下降， 不抗旱品种比抗旱品种 下降更多。
第十三章 植物的抗性生理
光合速率降低：低温影 响叶绿素的生物合成和 光合速率，如果加上光 照不足(寒潮来临时往往 带来阴雨)，影响更是严 重。
呼吸作用大起大落：受 低温的影响，在冷害初 期，呼吸速率就升高； 随着低温的加剧或者时 间延长，至病症出现的 时候，呼吸速率更高。
第十三章 植物的抗性生理
（一）抗旱性的概念 （二）干旱对植物的危害 （三）干旱伤害植物的机理 （四）提高作物抗旱性的途径
第十三章 植物的抗性生理
（四）提高作物抗旱性的途径
抗旱锻炼：锻炼就是使植物处于一定的不良环境中，经 过一定时间后，使植物增加对这种不良环境的抵抗能力。 矿质营养：氮、磷、钾在调节作物体内各种代谢活动中 起相当重要的作用。大量研究表明，提高氮素营养水平， 尤其是在作物生育后期施氮肥，有推迟作物早熟的作用。 生长延缓剂及抗蒸腾剂的使用：生长延缓剂目前在农业 生产上应用比较多的是矮壮素(CCC)，它可促进气孔关 闭，减少蒸腾失水，具有明显提高作物抗旱性的作用。 化学诱导：种子播前进行干旱锻炼时采用一些化学药物 浸种也能提高作物抗旱性。
第十三章 植物的抗性生理
（三）干旱伤害植物的机理
1、机械损伤假说 2、巯基假说
第十三章 植物的抗性生理
1、机械损伤假说
主要观点：是使植物死 亡的并不是失水本身， 而是由失水与再吸水时 所造成的机械损伤。 具有较强抗旱性的细胞： 细胞渗透势低，使细胞 折迭程度低；细胞小， 细胞形状不会显著变化； 原生质体弹性大，能抵 抗机械损伤。
植物生理生化
Plant Physiology and Chemistry
洪永聪 武夷学院茶学与生物系 EMAIL:hongyongcong@163.com
理论学时分配计划（44学时）
绪论 第一章 植物的生物大分子 第二章 酶 第三章 植物细胞的结构与功能 第四章 植物的水分生理 第五章 植物的矿质营养 第六章 植物的光合作用 第七章 植物的呼吸作用 2学时 2学时 2学时 2学时 4学时 4学时 4学时 4学时
第十三章 植物的抗性生理
3、提高植物抗冻性的途径
抗冻锻炼：进入秋季后随气温降低，植物体内 会发生一系列适应低温的生理生化变化，通过 体内变化提高抗冻能力，这种逐步形成抗冻能 力的过程叫抗冻锻炼。 化学控制：此法主要通过喷施一些化学药物来 控制生长和提高抗冻能力。 综合农艺措施：农业生产上应该改善作物生育 的状况，加强田间管理，防止冻害发生，主要 措施有及时播种、适时培土、合理控肥、及时 浇越冬水等。
第十三章 植物的抗性生理
三、植物的抗旱生理
（一）抗旱性的概念 （二）干旱对植物的危害 （三）干旱伤害植物的机理 （四）提高作物抗旱性的途径
第十三章 植物的抗性生理
（一）抗旱性的概念
旱害(drought)：是指由 环境干旱：包括土壤干 于土壤水分缺乏或者大 旱和大气干旱，土壤干 气相对湿度过低对植物 旱危害较严重些。 造成的危害，植物对旱 生理干旱：由于土壤通 害的抵抗能力叫抗旱性 气不良，盐分过多或土 (drought resistance)。 温过低等原因，使根系 不能从土壤中吸收到足 够的水分，植物出现缺 水。
第十三章 植物的抗性生理
对渗透调节能力的影响： 对质膜透性的影响：植 植物在干旱胁迫下，细 物在干旱胁迫下的膜伤 胞除失水浓缩外，还能 害与质膜透性的增加是 通过代谢活动增加细胞 干旱伤害的本质之一。 内的溶质浓度，降低渗 透势，从而使细胞保持 一定的膨压以维持正常 的生命活动。
第十三章 植物的抗性生理
第八章 有机物的转化与运输
第九章 植物生长物质 第十章 植物的生长生理
2学时
2学时 4学时
第十一章 植物的成花和生殖生理
第十二章 植物的成熟和衰老生理 第十三章 植物的抗性生理
4学时
4学时 4学时
第十三章 植物的抗性生理（4学时）
第一节 植物的抗寒性和抗旱性（2学时） 第二节 植物的其它抗性（2学时）
2、植物冷害的机理
冷害的病症：有变褐、 干枯、表面凹陷和坏死 等，但这些病症因植物 组织和伤害程度而异， 而且反应表现迟缓。 目前对冷害的本质了解 得还不多，一般认为冷 害是整个代谢过程遭受 干扰破坏，趋于紊乱， 产生毒物所致。
第十三章 植物的抗性生理
3、提高植物抗冷性途径
低温锻炼：低温锻炼是一个很有效的途径，植 物对低温的抵抗完全是一个适应锻炼过程，很 多植物如预先给予适当的低温锻炼，即可经受 更低温度的影响，不致受害。 化学诱导：使用化学药物诱导植物提高抗冷性。 调节氮磷钾的比例：增高钾肥比重能明显地提 高植物抗冷的作用，在农业生产上很有实际效 应；目前生产上为了提高作物的产量和抗寒性， 采用的措施是“稳氮补磷增钾”。
第十三章 植物的抗性生理
一、逆境和植物的抗逆性
（一）植物的抗逆性 （二）植物逆境的类型 （三）植物对逆境的抵抗方式
第十三章 植物的抗性生理
（三）植物对逆境的抵抗方式
逆境逃避(逃避性)：植物通过种种方式摒拒逆境对植物 组织施加的影响，不需在代谢上产生相应的反应。 逆境忍耐(耐性)：植物通过代谢反应来阻止、降低或者 修复由逆境造成的伤害，使其保持正常的生理活动。
第十三章 植物的抗性生理
一、逆境和植物的抗逆性
（一）植物的抗逆性 （二）植物逆境的类型 （三）植物对逆境的抵抗方式
第十三章 植物的抗性生理
（二）植物逆境的类型
由于气候造成的逆境：如干旱、炎热、冷害和 冻害等。 由于地理位置造成的逆境：如土壤中盐分过多 或缺水、光强度过高、海拔过高以及高山逆境 等。 由于生物因素造成的逆境：如病害、虫害、杂 草等。 由于化学因素造成的逆境：如盐类、离子、气 体、除草剂等，特别是人为的环境污染造成的 逆境。
第十三章 植物的抗性生理
脱落酸等物质含量增多： 保温物质增多：在温度 多年生树木的叶片，随 下降的时候，淀粉水解 着秋季日照变短、气温 加强，可溶性糖(主要是 降低，逐渐形成较多的 葡萄糖和蔗糖)含量增多。 脱落酸，运到生长点 (芽)，抑制茎的生长， 并开始形成休眠芽，叶 片脱落，植株进入休眠 阶段，以提高抗寒性。
第十三章 植物的抗性生理
三、植物的抗旱生理
（一）抗旱性的概念 （二）干旱对植物的危害 （三）干旱伤害植物的机理 （四）提高作物抗旱性的途径
第十三章 植物的抗性生理
（二）干旱对植物的危害
1、干旱对植物外部形态的影响 2、干旱对植物生理生化的影响
第十三章 植物的抗性生理
1、干旱对植物外部形态的影响
第十三章 植物的抗性生理
2、植物冻害机理
细胞间结冰伤害：通常温度慢慢下降的时候，细胞间隙 中的细胞壁附近的水分结成冰，即胞间结冰。 胞间结冰伤害的主要原因：原生质过度脱水，破坏蛋白 质分子，原生质凝固变性。
第十三章 植物的抗性生理
细胞内结冰伤害：当温 细胞内结冰伤害的主要 度迅速下降时，除了在 原因：机械损害，原生 细胞间隙结冰以外，细 质体内形成的冰晶体体 胞内的水分也结冰，一 积比蛋白质等分子体积 般是先在原生质内结冰， 大得多，冰晶体就会破 后在液泡内结冰。 坏生物膜、细胞器和衬 质的结构。