第 章 植物的逆境生理 复习材料 自测题

第 12 章 植物的逆境生理

一、教学大纲基本要求

掌握抗逆生理、逆境蛋白概念、植物在逆境下的形态变化与代谢特点；了解渗透调节与抗逆性的关系、膜保护 物质与自由基的平衡；了解植物激素在抗逆性中的作用；了解低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理 与途径；了解干旱和湿涝对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝的机理与途径；了解病虫对植物的伤害以及植物的抗病 性和抗虫性；了解盐分过多对植物的危害以及植物抗盐性及其提高途径；了解大气、水体、土壤等环境污染对植物 的伤害，植物抗环境污染机理与途径，以及进行环境保护必要性；掌握抗逆生理与农业生产的关系，掌握提高作物 抗逆性的途径。

二、本章知识要点

逆境是指对植物生存和生长发育不利的各种环境因素的总称。 植物对逆境的抗性包括逆境逃避和逆境忍耐（图 11.1 ）。

图 11.1 逆境类型

植物的抗性既受系统发生的遗传基因所控制，又受个体发育中生理生态因素所制约。在逆境下植物形态结构和 生理特性发生明显变化。多种胁迫都会使自由水含量降低，光合作用减缓，呼吸变化异常，蛋白质、碳水化合物等 物质分解大于合成。脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖等可通过调节细胞的渗透势从而提高植物的抗渗透胁迫能力。在逆 境下植物激素的相对比例发生改变，以不同方式使植物的抗性得以提高，特别是脱落酸在其中起了重要的作用。生 物膜往往是胁迫的原初作用部位， 逆境下活性氧的产生和消除失去平衡， 而 SOD 等膜保护物质通过清除活性氧等 作用，对膜系统起保护作用。逆境下原有蛋白的合成受到抑制，形成一些逆境蛋白。逆境蛋白是基因表达的结果， 其中热击蛋白是最先发现的逆境蛋白。 植物在经历了一种胁迫后， 往往可提高对其他胁迫的抵抗力， 这叫交叉适应， 其原理有助于认识多种胁迫对植物影响的共同特点及植物抗逆性提高的本质。

寒害包括冷害和冻害。 冷害使植物膜透性增加， 膜相由液晶态变为凝胶态， 原生质流动减慢， 代谢紊乱 （图 11.2 左）。冻害主要是冰晶的伤害，结冰会引起细胞质过度脱水，蛋白质空间结构破坏而使植物受害（图 11.2 右）。 通过抗寒锻炼、化学调控和农业栽培措施可提高植物的抗寒性。

图 11.2 冷害（左）和冻害（右）的可能机理

高温使蛋白质变性，脂类液化、代谢失调，并可能产生有毒物质从而造成热害。　

干旱可分为大气干旱、土壤干旱和生理干旱。原生质脱水是旱害的核心。而涝害的根本原因则是液相取了气相，细胞 因缺氧而受伤害（图 11.3 ）。

图 11.3 干旱对植物的危害

病虫对植物的危害表现在多方面，植物通过加强代谢、过敏性反应和产生抗毒物质等方法来抵抗病虫的侵害。

盐害主要是造成渗透胁迫，同时也伴随营养胁迫和有毒物质胁迫。

环境污染包括大气污势、水体污染和土壤污染。 SO2 、氟化物、光化学烟雾、酸雨、多种重金属、酚、氰等

是重要的污染物。利用植物吸收和分解有毒物质的特性，用来净化空气、保护环境，以及监测环境污染。

抗逆生理的研究与农业生产密切相关，可以用各种农业措施提高植物的抗逆性，借助逆境下植物的生理生化变化特点， 也可用于指导抗性育种，还可用分子生物学和生物技术的方法，从根本上提高植物的抗逆性。

三、自测题

（一）名词解释：

1．逆境(胁迫) 2．抗逆性 3. 抗性锻炼 4．抗寒锻炼 5. 抗旱锻炼 6. 交叉抗性 7. 避逆性

8．耐逆性 9.逆境逃避 10.渗透调节 11．寒害 12.冻害 13.冷害 14.涝害 15．植保素 16.抗病性

17.活性氧 18．生物自由基 19.逆境蛋白 20.大气干旱 21.土壤干旱 22．干旱. 23.生理干旱

（二）写出下列符号的中文名称：

1. CAT 2．SOD 3. POD 4. MDA 5．O *. 2 6． 1 O2 7． * OH 8．UFAI 9. ROO *

10. HSPs 11. PRs 12.HF

（三）填空题：

1．实验证明，细胞膜蛋白在结冰脱水时，其分子间的 很容易形成，使蛋白质发生 。

2．零上低温对喜温植物的伤害大致分为两个步骤：第一步是 ，第二步是 。

3. 水稻对干旱最敏感的时期是 和 。

4．大气中的污染物主要有下列种类： 、 、 、 、 、 。

5．任何逆境都会使光合速率 。

6．膜脂不饱和脂肪酸含量越高，植物抗冷性就越 。

7．干旱时，抗旱性强的小麦品种叶表皮细胞的饱和脂肪酸较不抗旱的_ _。

8． 在逆境下， 植体内主要的渗透调节物质有 、 、 、 。

9．干旱时，不耐旱品种体内累积脯氨酸较抗旱的 。

10．干旱时，植体内甜菜碱的累积速度比脯氨酸 。

11．解除水分胁迫后，甜菜碱降解速度比脯氨酸 __。

12．交叉适应的作用物质就是 。

13．逆境下，抗性强的品种脱落酸含量比抗性弱的_ 。

14．低温对植物的危害，按低温程度和危害情况可分为 。

15．细胞内结冰伤害的主要原因是 。

16．植物的抗冻性与细胞的硫氢基含量高低成 关系。

17．干旱可分为 干旱和 干旱。

18． 是植物抗寒性的主要保护物质。

19．靠降低蒸腾即可消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫叫 。

20．C3植物抗SO2 的能力比C4 植物 _。

21．木本植物抗SO2 的能力比草本植物 _。

22．氟化物中，排放量最大、毒性最强的是 。

23．活性氧包括： 、 、 、 _ 和 。

24．小麦抗氰化物的能力比玉米 。

25．土壤污染主要来自 污染和 污染。

（四）选择题：

1．在植物受旱情况下，有的氨基酸会发生累积，它是（ ）。

A 天冬氨酸 B．精氨酸 C．脯氨酸