第十三章植物的抗性生理课程.ppt

第十三章 植物的抗性生理 第一节 抗性生理通论 逆境(environmental stress) ： 对植物产生伤害的环境。又称为胁迫(stress) 。 逆境生理：植物在逆境下的生理反应 抗逆性：对不良环境的适应性和抵抗力。 环境生理：逆境生理 污染生理 逆境类型 根据环境的种类分为 非生物因素：不良的自然条件，如干旱、高温、 (理化因素) 寒冷、盐渍、病害等。 人类活动造成的环境污染，如大气 污染、臭氧洞、重金属污染、酸雨等。 生物因素：病害、虫害、杂草等。 逆境的种类是多样的，这些因子之间可以相互交叉影响。 植物对逆境的适应方式 1.避逆性—植物整个生长发育过程不与逆境相遇，而是 在逆境到来之前已完成其生活史. 如沙漠中的短命植物只在雨季生长. 2.抗逆性 —植物在长期的系统发育中逐渐形成了对逆境 的适应和抵抗能力。 (1)御逆性—植物具有一定的防御能力,且在条件下仍保 持正常状态. 如泌盐植物通过盐腺把盐分泌排出体外；一些植物叶片表面覆盖茸毛、腊脂；强光下叶片卷缩等. (2)耐逆性—当植物处在内外环境都不利的条件下仍能存活 下来的能力.通过生理生化变化来阻止、降低 甚至修复逆境造成的伤害. (A)御胁变性:植物在逆境作用下能减低单位胁迫所引起的 胁变,起着分散胁变性的作用. 如细胞膜的稳定性强、蛋白质键合能力强、保护物质多等. (B)耐胁变性 (a)胁变可逆性:植物在逆境作用下产生一系列生理生化变 化,当解除后各种生理生化反应迅速恢复正常. (b)胁变修复性:植物在逆境作用下通过代谢过程修复被破 坏的结构和功能. 适应和驯化二者都是植物获得对某一逆境的耐性. 适应： 植物在形态结构和功能方面获得了可遗传 的改变,从而增加了对逆境的抗性。 如冰日中花经过一定时间的干旱或盐碱处理后, CO2固定和还原途径由C3途径转变成CAM途径. 驯化： 植物个体在生理生化方面获得了不可遗传的改变, 这种改变是通过对个体逐步增加逆境强度获得的,一旦 逆境解除植物个体获得的抗性也消失。 如把烟草愈伤组织逐步转接到NaCl浓度增加的培养 基上,经过几十代继代培养后,可在1%以上的NaCl培养基 上生长,而由愈伤组织获得植株的种子发育成的植株还是 不抗盐. 抗性锻炼：植物对环境适应性反应是逐渐形成的， 这种适应性形成的过程称之为抗性锻炼。 植物细胞对不良环境的生理适应 1.生物膜 液晶状﹤－﹥凝胶状 不饱和脂肪酸指数(IUFA) 2.胁迫蛋白 热激蛋白（休克蛋白）、低温诱导蛋白、渗调蛋白、病程相关蛋白、其它蛋白（厌氧蛋白、紫外线诱导蛋白、化学试剂诱导蛋白）。 如， 热激蛋白：提高抗热性 抗冻蛋白：能够减少冻融过程对类囊体膜的伤害 3.渗透调节 干旱、高低温、盐渍等不良环境引起细胞的被动失水，诱导参于渗透调节的基因表达，形成一些渗透调节物质，提高细胞内溶质浓度，降低水势，使细胞吸水。 （1）种类 无机离子（如K+） 有机溶质（脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖、 有机酸、游离氨基酸） （2）渗透调节的主要生理功能 维持细胞膨压 维持植株光合作用（维持气孔开放） 4.脱落酸（胁迫激素） 外施脱落酸提高抗逆性的原因 （1）减少膜的伤害 （2）减少自由基对膜的破坏 （3）改变体内代谢 第十三章 植物的抗性生理 第二节 植物的抗冷性 冷害（chilling injury） 在零上低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡的现象。 一.伤害的类型 根据植物对冷害反应的速度分为 1.直接伤害 快速：受低温影响几小时，最迟一天之内