第11章-植物的逆境生理.ppt

1、概要、植物逆境生理通論寒害和植物耐寒性熱害和植物抗寒性干旱和植物耐濕性，第一節(jié)植物逆境生理通論，第一、概念1 .逆境：對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育不利的各種環(huán)境因素的總稱(chēng)，也稱(chēng)為壓力。 2 .逆境生理：逆境下植物的生理反應(yīng)。 3 .植物適應(yīng)性：植物自身對(duì)逆境的適應(yīng)能力。 防逆流性：植物的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程并不是與逆境相遇，而是在逆境來(lái)臨之前完成了生存史，沙漠的短命植物只在雨季生長(zhǎng)。 抗性：指植物對(duì)逆境的抵抗力和耐受力，簡(jiǎn)稱(chēng)抵抗性，包括防御性和耐逆性。 抗逆性是指植物具有抵御一定環(huán)境壓力的能力，在逆境條件下也能保持正常狀態(tài)。 抗逆性是指植物處于逆境時(shí)，通過(guò)自己的生理生化變化來(lái)阻止、減少或修復(fù)逆境造成的損傷，維持正

2、常的生理活動(dòng)。植物抗性的強(qiáng)弱，遺傳潛力，抵抗運(yùn)動(dòng)，在逆境下，對(duì)逆境的適應(yīng)和抵抗力逐漸形成。 這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為抗逆運(yùn)動(dòng)。 植物經(jīng)歷了一種逆境后，對(duì)另一種逆境的抵抗力也變強(qiáng)的現(xiàn)象被稱(chēng)為植物的交叉適應(yīng)。、大豆幼苗的耐熱性誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，CK，40誘導(dǎo)后在45條件下生長(zhǎng)，不進(jìn)行高溫誘導(dǎo)而在高溫下生長(zhǎng)，湛水-葉變黃干燥的根系褐變，腐敗高溫-葉褐變，死斑，樹(shù)皮破裂病原菌的感染-葉病斑(二)代謝變化1 .水分代謝：吸水量，蒸散量2 .光合作用：氣孔被封閉，葉綠體受損，光合酶失活或變性。 3、呼吸作用：降低：凍結(jié)、熱、鹽、濕害先上升后下降：冷、干害明顯上升：病害、傷害4 .物質(zhì)代謝：合成酶活性降低，水解酶活性增強(qiáng)，淀粉

3、、蛋白質(zhì)等分解。 合成降解，三植物對(duì)逆境的生理適應(yīng)，膜脂不飽和脂肪酸越多，抗性越強(qiáng)的膜蛋白損傷(巰基假設(shè))，在逆境環(huán)境下誘導(dǎo)新形成的蛋白質(zhì)。 (逆境蛋白)如熱刺激蛋白、低溫誘導(dǎo)蛋白、滲透調(diào)蛋白、病原相關(guān)蛋白等。 在脅迫條件下，細(xì)胞積極形成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高溶質(zhì)濃度，適應(yīng)逆境脅迫的現(xiàn)象。 植物受到低溫、干燥、鹽漬、高溫等各種壓力時(shí)，植物體內(nèi)的ABA含量上升，有保護(hù)植物的作用，因此ABA被稱(chēng)為逆境激素。 第二節(jié)寒害和植物耐寒性、寒害：包括低于最低溫度的溫度造成的傷害、冷害和凍害。 零上低溫對(duì)植物的危害稱(chēng)為冷害，植物對(duì)零上低溫的適應(yīng)力稱(chēng)為耐冷性。 零下低溫對(duì)植物的危害叫凍害，植物適應(yīng)0以下低溫的能力

4、叫凍害性。 一、冷害和冷害的機(jī)制冷害沒(méi)有凍結(jié)的現(xiàn)象，但會(huì)引起喜溫植物的生理障礙。 兩種類(lèi)型，直接傷害，間接傷害，短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的傷害。 不可逆的主要特征：質(zhì)膜透過(guò)性增大，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)泄漏到外部形成傷斑。 通過(guò)緩慢降低溫度，低溫壓力可以持續(xù)幾天到幾周。 可逆的主要特征：代謝失調(diào)組織柔軟、枯萎。 中國(guó)的冷害發(fā)生在早春，莊稼苗死了，苗不僵硬的果樹(shù)破壞了花芽，結(jié)實(shí)性少。 晚秋，晚稻空打粒棉上結(jié)了霜的棉。 (1)冷害引起的生理生化變化1 .細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷：膜滲透性變大2 .根系吸收能力下降3 .光合作用減弱：葉綠素分解比合成大的暗反應(yīng)受到影響4 .呼吸代謝失調(diào)：大開(kāi)始。事先提高保護(hù)，然后(提高散熱保護(hù)，

5、時(shí)間變長(zhǎng)后，原生質(zhì)體不再流動(dòng)，變成無(wú)氧呼吸)5.物質(zhì)代謝失調(diào)(二)冷害機(jī)制1膜相變引起的膜結(jié)合酶失活2膜損傷增加導(dǎo)致的代謝障礙；(三)提高植物的耐冷性路徑低溫運(yùn)動(dòng)(煉苗)植物對(duì)低溫的抵抗很多植物只要預(yù)先進(jìn)行一定的低溫處理，然后就能承受較低的溫度脅迫，不受傷害。 在西紅柿苗離開(kāi)溫室前，在10的低溫下處理12天，移植后就能忍受5的低溫。 合理施用化學(xué)誘導(dǎo)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(CTK、ABA等)可調(diào)節(jié)n、p、k的比例，增加p、k肥料的比例，二、凍害和植物凍結(jié)性?xún)龊?duì)植物的危害主要是組織和細(xì)胞凍結(jié)造成的傷害。 細(xì)胞間凍結(jié)，細(xì)胞內(nèi)凍結(jié)，溫度逐漸下降的話(huà)，細(xì)胞間隙和細(xì)胞壁附近的水分就會(huì)凍結(jié)。 溫度迅速下降，除了

6、細(xì)胞間的凍結(jié)外，細(xì)胞內(nèi)的水分也凍結(jié)。 (1)植物對(duì)凍害的適應(yīng)性?xún)龊\(yùn)動(dòng)是提高植物凍害性的主要方法。 冬天低溫到來(lái)前，植物在生理生化上對(duì)低溫的適應(yīng)性發(fā)生了變化：1.細(xì)胞含水量降低，結(jié)束水增加，自由水增加；2 .蓄積同化物質(zhì)，可溶性糖含量增加；3 .激素變化，ABA增加，IAA、GA等減少；4 .保護(hù)物質(zhì)增多：不飽和脂肪酸、可溶性糖、 什么？路燈下植物的耐寒性不好。 (2)提高植物抗凍性的途徑抗凍運(yùn)動(dòng)化學(xué)控制農(nóng)業(yè)措施合理的水肥管理薄膜床，地膜霸蓋冬天抽煙種草。 第三節(jié)熱害和植物的耐熱性、高溫造成的植物傷害現(xiàn)象稱(chēng)為熱害。 植物對(duì)高溫壓力的適應(yīng)被稱(chēng)為耐熱性。 一、高溫對(duì)植物的傷害癥狀：樹(shù)干干燥，裂紋葉

7、出現(xiàn)死斑等。 直接傷害(蛋白質(zhì)改性、膜脂液化)間接危害(代謝性饑餓、有毒物質(zhì)蓄積、蛋白質(zhì)破壞)2.提高植物耐熱性的途徑1 )高溫訓(xùn)練2 )栽培對(duì)策的改善3 )化學(xué)制劑處理，第4節(jié)的干旱災(zāi)害和植物的抗旱性、干旱災(zāi)害及其類(lèi)型1 .干旱災(zāi)害是土壤水分不足或大植物對(duì)干旱的適應(yīng)和抵抗能力被稱(chēng)為抗旱性。 2干燥類(lèi)型、大氣干燥：大氣相對(duì)濕度過(guò)低，蒸發(fā)脫水過(guò)多；土壤干燥：土壤可利用水根系的吸水不足；生理干燥：土壤水分不足，土壤低溫，土壤溶液濃度過(guò)高，或蓄積有毒物質(zhì)，難以吸收土壤水分。 2 .干旱災(zāi)害的機(jī)制1 .機(jī)械損傷假說(shuō)2.SH基假說(shuō)3 .膜傷害假說(shuō)4 .自由基假說(shuō)3 .植物對(duì)干旱的適應(yīng)方式、植物抗旱類(lèi)型、

8、抗旱類(lèi)型、抗旱類(lèi)型、抗旱類(lèi)型、抗旱類(lèi)型、生長(zhǎng)過(guò)程整體與干旱的逆境就像沙漠中的短命植物。 有防止水分散逸的結(jié)構(gòu)和代謝功能，或者有具有大根系保持正常吸水的植物類(lèi)型。 景天科植物仙人掌等。 具有細(xì)胞體積小、滲透力低、結(jié)束水含量高等特點(diǎn)，能耐旱逆境。 主要表現(xiàn)在細(xì)胞滲透勢(shì)的調(diào)節(jié)能力上。 抗旱植物的一般特征1 )形態(tài)特征根系發(fā)達(dá)，根冠比大葉氣孔多小，毛多，角化程度高，脂質(zhì)層厚等。 2 )生理特征是保水力強(qiáng)的原生質(zhì)體具有高親水性、粘彈性的合成反應(yīng)仍處于優(yōu)勢(shì)的干燥時(shí)，根系迅速合成ABA，輸送到葉片封閉氣孔，水恢復(fù)后，ABA迅速恢復(fù)到正常水平。 四、在提高植物抗旱性的途徑上選育抗旱品種是提高作物抗旱性的最根本途徑，也可以通過(guò)以下措施提高植物抗旱性。 1 .耐旱性訓(xùn)練：如種子高漲，風(fēng)干重復(fù)3次后播種。 蹲下的苗、挖的苗、空腹的苗、二芽法等。 2、合理施肥：合理施用磷、鉀和鈣，合理控制氮肥。3、施用延長(zhǎng)劑和抗蒸騰劑：如外源性ABA、高嶺土和脂肪醇等的施用能促進(jìn)氣孔閉鎖，減少蒸騰。 4、節(jié)水、集水發(fā)展農(nóng)業(yè)：采用收集和保存雨水的不同預(yù)備根區(qū)交替灌水的肥料配水，利用提高水分利用效率的地膜掌握保護(hù)土壤的作物必要的水規(guī)律，合理使用水。 第五節(jié)濕害和植物的耐濕性、水分過(guò)多對(duì)植物的危害稱(chēng)為濕害。 植物對(duì)積水和土壤中過(guò)