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1、第九章 植物的逆境生理第一节 逆境与抗逆性 一、基本概念逆境（胁迫） ：对于植物生长发育不利的环境条件 1. 自然不良条件 2. 人类环境污染逆境生理 ：研究植物在逆境下生理反应的科学抗逆性：植物对逆境的适应与抵抗能力避逆性：植物通过对生育周期的调整来避开逆境造成的干扰， 在相对适宜的环境中完成生活史。 耐逆性：植物体通过自身的形态和代谢变化，免除了 外部不利条 件 对植物的危害。抗性锻炼：植物的抗逆遗传特性需要在特定的环境因子 的诱导下才能表现出来，这种诱导过程称为 抗性锻炼。二、植物在逆境下的主要生理反应1. 细胞透性改变生物膜透性增加，电解质与非电解质外渗2. 植物水分状况改变组织含水量
2、下降，出现萎蔫。3. 矿质营养抑制根呼吸作用和吸收、离子传导，表现元素缺乏症4. 光合作用光合下降，同化产物减少5. 呼吸作用三种类型 （1）下降 冻害（2）先上升后下降 冷害、旱害（3）呼吸长时间上升，后下降 病害6. 物质代谢反应（糖、蛋白质）合成代谢下降、分解代谢上升第二节 干旱及植物抗旱性一、干旱类型及植物水分亏缺状况度量1. 类型 土壤干旱大气干旱生理干旱2. 度量水势 相对含水量 （RWC）二、植物对水分亏缺的生理反应1.抑制生长直接影响：细胞紧张度下降，细胞伸长、分裂受到抑制间接影响：光合作用叶片生长抑制-积极适应-降低蒸腾根/冠 比值上升 水长苗、旱长根2. 光合作用抑制光合作
3、用 原因：气孔导度下降，希尔反应受影响100（1）气孔运动的影响-气孔因素 （2）叶绿体活性影响-非气孔因素结构、PSII活性、电子传递、光合磷酸化3. 呼吸作用先上升后下降 水解作用上升 呼吸基质上升呼吸基质耗尽 磷酸化解偶联4. 渗透调节概念：缓慢干旱过程中、植物细胞中溶质含量提高， 渗透势下降，降低水势，减少失水，这种现象，称为。渗透物质：脯氨酸、蔗糖、甜菜碱、山梨醇作用：（1）维持正常膨压（2）减低水势，有利根系吸收水分5. 激素ABA增加 产生与累积途径 （1）组织中ABA重新分配（2）根尖合成，向上运输生理效应（1）气孔关闭（2）抑制生长（3）调控、诱导与干旱相关基因表达CTK 含
4、量 活性下降 CTK/ABA 相对比例下降乙烯 产生逆境乙烯，引起脱落6. 酶活性合成酶活性下降、水解、氧化酶活性上升三、严重干旱对植物危害几种假说1. 原生质机械伤害假说2.蛋白质凝聚假说3.膜伤害假说四、提高植物抗旱性的措施抗旱锻炼：蹲苗种子抗性锻炼抗旱品种选育施用抗蒸腾剂：ABA等试剂，促进气孔关闭叶面喷膜：CO2、O2通过，水分不通过蛋白质凝聚假说第三节 低温寒害对植物的影响寒害： 冷害 零度以上低温冻害 零度以下低温一、冷害（一）对生理代谢的影响1.水分平衡失调: 根系吸水跟不上消耗2. 光合作用下降: 叶绿素合成受阻 酶活性下降3.呼吸作用: 先上升，后下降4.输导组织破坏 空化-
5、栓塞5.代谢紊乱: 合成下降 、 水解增加（二）机理细胞膜系统伤害机理1. 膜脂相变 液晶态-凝胶相2. 膜脂降解-不可逆伤害 影响蛋白质功能、膜通透性上升膜相变温度 T 膜脂不饱和脂肪酸含量上升，相变温度下降抗冷锻炼-低温促进不饱和脂肪酸合成，降低相变温度二、冻害及抗冻性1. 结冰引起伤害（一）冻害对植物的危害细胞间结冰 温度缓慢下降细胞内结冰 温度迅速下降（1）细胞间结冰a 脱水效应 降低细胞间隙水势，导致细胞脱水 b 机械伤害细胞间隙冰晶体对膜原生质体挤压机械伤害细胞失水、重新吸水，原生质受到张力拉伤（2）细胞内结冰导致死亡机械伤害，代谢紊乱 三、植物的抗寒性与抗寒锻炼抗寒性决定因子：遗
6、传性- 物种长期进化对低温适应性抗寒锻炼-个体发育过程中，气温下降，体内形成一 系列应对低温性反应，增加抗寒性的过程抗寒锻炼阶段：第一阶段：早秋 短日照 零度以上低温第二阶段：气温下降 - 3 0C -50C第三阶段：-10 0C -15 0C长期低温-获得最大抗冻性锻炼解除2月末开始、4月最快、6月完全解除第四节 植物的抗盐性一、土壤盐分对植物伤害1. 渗透胁迫效应土壤水势下降 生理干旱2. 离子毒害Na+、Cl-、SO42-在细胞中累积膜透性增加、蛋白系统伤害、有毒物质累积3. 营养缺乏影响K+、Ca2+吸收二、抗盐性的生理基础甜土植物 含盐量低于0.3%的土壤上生长盐生植物真盐生植物：
7、高度耐盐能力，累积盐离子吸盐淡盐生植物： 根部不吸盐 拒盐累积有机酸等，降低水势泌盐生植物： 茎、叶表面盐腺 泌盐抗盐能力生理基础1. 限制盐离子的吸收和转运2. 生长调节物 ABA/CTK 上升，降低蒸腾3. 保护物质形成4. 呼吸作用增强为离子区隔化提供能量 三、提高植物抗盐性抗盐锻炼 种子 以0.3-0.1%NaCl反复浸泡苗期 以一定浓度NaCl处理 四、交叉适应性植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵 抗能力，即植物对不良环境之间的相互适应 原因： 1、多种逆境条件下，植物体内的ABA、ETH含量都会 增加，从而提高其对多种逆境的抵抗能力。 2、一种刺激（逆境）可使植物产生多种逆境蛋白；多种刺激（逆境）可使植物产生同样的逆境蛋白； 3、多种逆境条件下，植物体会积累脯氨酸等渗透物 质，植物通过渗透调节提高其对逆境的抵抗能力。 4、生物膜在多种逆境条件下有相似的变化，而多种膜 保护性物质（包括酶和非酶的有机分子）在胁迫下 可能发生类似的反应，使细胞内活性氧的产生和清 除达到动态平衡。
