十二章节植物逆境生理教案

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1、十二章节植物逆境生理Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望学习和研究逆境生理的重要性学习和研究逆境生理的重要性 1 1、探讨逆境下植物存活或死亡的原因、探讨逆境下植物存活或死亡的原因、采取适当措施提高植物抗逆能力、采取适当措施提高植物抗逆能力 第一节第一节 植物逆境生理概述植物逆境生理概述 一、逆境概念和种类一、逆境概念和种类 1 1、逆境胁迫、逆境胁迫(Stress)(Stress) 对植物生存和生长不利的各种环境因素的总称对植物生存和生长不利的各种环境因素的总称. 2

2、2、逆境种类、逆境种类 （）生物逆境（）生物逆境（biotic stress)biotic stress) （）（）非生物逆境（非生物逆境（iotic stress)iotic stress) 3 3、抗逆性、抗逆性(Resistance)(Resistance) 植物对逆境的抵抗与忍耐能力称为植物的植物对逆境的抵抗与忍耐能力称为植物的.逆境种类逆境种类生生物物因因素素(感感染染与与竞竞争争)病害病害虫害虫害杂草杂草理化因素理化因素物理的物理的辐射性的辐射性的化学的化学的温度的温度的水分的水分的雪、雹、冰等雪、雹、冰等风、雷、电、磁等风、雷、电、磁等离子辐射离子辐射(、射线射线) 可可见见光光

3、照照射射(过过干干旱旱及及水水分分胁胁迫迫或或过过弱弱) 红外、紫外光作用红外、紫外光作用除草剂、化肥的副作用过量副作用除草剂、化肥的副作用过量副作用盐碱土危害盐碱土危害气体污染等气体污染等低温低温冷害冷害冻害冻害高温热害高温热害淹涝灾害淹涝灾害土壤、大气及生理干旱土壤、大气及生理干旱 自然的自然的人为的人为的干旱、高温、低温、盐干旱、高温、低温、盐 碱、水涝、辐射等。碱、水涝、辐射等。污染、次生盐碱化污染、次生盐碱化产产生生原原因因A flooded maize field. Flooding in the US Midwest in 1993 resulted in an estimate

4、d 33% reduction in yield compared with 1992. 二、植物抗逆性的形式二、植物抗逆性的形式 1 1、逆境防御、逆境防御/ /避逆性（避逆性（Stress avoidanceStress avoidance） 植物通过各种方式防止逆境在体内发生。把逆植物通过各种方式防止逆境在体内发生。把逆境挡在体外。境挡在体外。 2 2、逆境忍耐、逆境忍耐/ /耐逆性耐逆性(Stress tolerance)(Stress tolerance) 植物通过调节体内的代谢活动，能经受住一定植物通过调节体内的代谢活动，能经受住一定程度的不利因素的影响，使植物得以存活，这种方程度

5、的不利因素的影响，使植物得以存活，这种方式叫逆境忍耐。式叫逆境忍耐。 逆境逃避逆境逃避 (Stress escape) (Stress escape) 植物通过各种方式避开逆境的影响。植物通过各种方式避开逆境的影响。 沙漠短命植物沙漠短命植物三、植物抗逆性与锻炼三、植物抗逆性与锻炼 锻炼（锻炼（AcclimationAcclimation） 植物对不利于生存和生长发育的环境植物对不利于生存和生长发育的环境的逐步适应过程。锻炼可以在自然条件或的逐步适应过程。锻炼可以在自然条件或人为条件下进行。人为条件下进行。四、植物对环境胁迫的反应四、植物对环境胁迫的反应胁迫特性胁迫特性 植物特性植物特性 植物

6、反应植物反应 反应结果反应结果胁迫强度胁迫强度 器官器官/ /组织组织 整体水平整体水平持续时间持续时间 发育阶段发育阶段 细胞水平细胞水平 生存生存/ /生长生长胁迫次数胁迫次数 基因型基因型 分子水平分子水平 生长缓慢生长缓慢/ /死亡死亡胁迫组合胁迫组合 受胁迫经历受胁迫经历（信号传导（信号传导/ /基因表达）基因表达）环环境境胁胁迫迫五、环境胁迫对植物的影响五、环境胁迫对植物的影响1. 1. 生长速度下降生长速度下降2 2水分亏缺与渗透调节水分亏缺与渗透调节3 3光合作用的气孔和非气孔限制光合作用的气孔和非气孔限制4 4呼吸作用变化呼吸作用变化5 5合成代谢减弱合成代谢减弱6 6活性氧

7、的积累和清除活性氧的积累和清除7 7激素平衡改变激素平衡改变8 8基因表达变化与逆境蛋白的合成基因表达变化与逆境蛋白的合成9 9细胞膜结构改变与选择透性丧失细胞膜结构改变与选择透性丧失: : 膜透性增加，内含物向外渗漏。膜透性增加，内含物向外渗漏。 细胞区域化破坏，造成代谢紊乱。细胞区域化破坏，造成代谢紊乱。 凡与膜有关的过程都会受到影响凡与膜有关的过程都会受到影响。 9 . 液相液相 温度过高温度过高 液晶相液晶相 温度过低温度过低 凝胶相凝胶相 第二节第二节 环境胁迫与渗透调节环境胁迫与渗透调节 一、渗透调节作用一、渗透调节作用 （一）渗透调节（一）渗透调节（OsmoregulationO

8、smoregulation） 胁迫条件下，细胞主动形成渗透调节物质，提胁迫条件下，细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，从外界吸水，适应逆境胁迫这种现象高溶质浓度，从外界吸水，适应逆境胁迫这种现象称为称为渗透调节渗透调节。 （二）渗透调节作用的功能（二）渗透调节作用的功能 植物渗透调节作用可以在一定范围内维持细胞的膨压植物渗透调节作用可以在一定范围内维持细胞的膨压和一定的含水量，这对蒸腾作用、光合作用、呼吸作用、细和一定的含水量，这对蒸腾作用、光合作用、呼吸作用、细胞生长、细胞膜运输、酶活性都是十分重要的。胞生长、细胞膜运输、酶活性都是十分重要的。二、渗透调节物质二、渗透调节物质（一）无机离

9、子（一）无机离子（二）小分子有机物（二）小分子有机物 渗透调节物质主要有渗透调节物质主要有脯氨酸脯氨酸、可溶性可溶性糖、甜菜碱、多元醇、有机酸等。糖、甜菜碱、多元醇、有机酸等。 不同植物可能有不同的渗透调节物质，但不同植物可能有不同的渗透调节物质，但有机物质做为渗透物质，必须具有几个条件：有机物质做为渗透物质，必须具有几个条件： （1 1）分子量小，可溶性强；）分子量小，可溶性强； （2 2）能为细胞膜保持而不易渗漏；）能为细胞膜保持而不易渗漏； （3 3）在生理）在生理PHPH范围内不带正电荷，不影响范围内不带正电荷，不影响细胞的酸碱度（细胞的酸碱度（PHPH）；）； （4 4）对细胞器无毒

10、害作用；）对细胞器无毒害作用； （5 5）生物合成迅速，并在细胞内迅速积累。）生物合成迅速，并在细胞内迅速积累。对酶活性影响小，不易分解。对酶活性影响小，不易分解。 第三节第三节 环境胁迫与活性氧环境胁迫与活性氧 一、活性氧种类及特点一、活性氧种类及特点 （一）活性氧及种类：（一）活性氧及种类： 活性氧指化学性质活泼，氧化能力极强的氧代活性氧指化学性质活泼，氧化能力极强的氧代谢产物及含氧衍生物的总称。谢产物及含氧衍生物的总称。 活性氧有两类：活性氧有两类： 一类是氧自由基（含有不配对电子）：一类是氧自由基（含有不配对电子）：包括包括O2（超氧阴离子自由基）、（超氧阴离子自由基）、HO（羟自由基

11、）、（羟自由基）、 RO （脂氧自由基）、（脂氧自由基）、ROO （脂过氧自由基）（脂过氧自由基） 另一类活性氧是化学性质活泼的氧代谢产物：另一类活性氧是化学性质活泼的氧代谢产物： 1O2（单线态氧）、（单线态氧）、H2O2。（二）（二） 活性氧活性氧特点特点 二、活性氧产生及相互转化二、活性氧产生及相互转化 （一）（一） 产生途径和部位：产生途径和部位： 叶绿体，线粒体，质膜叶绿体，线粒体，质膜NADPH氧化酶氧化酶 PSI 铁氧还蛋白铁氧还蛋白 O2 还原型铁氧还蛋白还原型铁氧还蛋白 O2 NADP+ O2 NADPH O2 叶绿体产生活性氧途径叶绿体产生活性氧途径-.-. NADH FM

12、N Fe-S UQ Cytb O2 O2 O2 线粒体呼吸链上的电子泄漏产生活性氧线粒体呼吸链上的电子泄漏产生活性氧-.质膜质膜NADPHNADPH氧化酶氧化酶NADPHNADPH2 2 + + O O2 2 NADPNADP+ + O+ O- -2 2（质膜）（质膜）H H2 2O O2 2和和1 1O O2 2的产生：的产生：CHL CHL hr hr 1 1O O2 2（叶绿体）（叶绿体）乙醇酸乙醇酸 + + O O2 2 乙醛酸乙醛酸+ +H H2 2O O2 2（ 过氧化物酶体）过氧化物酶体）（二）（二）活性氧相互转化活性氧相互转化 2O-2+2H+ SOD H2O2+1O2 H2O

13、2+O-2 OH + OH- + 1O2+Fe2+ H2O2+ Fe2+ OH + OH- + Fe3+ 三、活性氧的危害三、活性氧的危害 （一）抑制生长（一）抑制生长 （二）叶绿体，线粒体膨胀（二）叶绿体，线粒体膨胀 （三）启动膜脂过氧化，破坏膜结构（三）启动膜脂过氧化，破坏膜结构 产生丙二醛产生丙二醛 （四）破坏生物大分子（四）破坏生物大分子 四、活性氧清除系统四、活性氧清除系统 （一）保护酶系统：超氧物歧化酶（一）保护酶系统：超氧物歧化酶(SOD)(SOD) 过氧化物酶过氧化物酶(POD)(POD) 过氧化氢酶过氧化氢酶(CAT) (CAT) 2O 2O2 2+2H+2H+ + H H2

14、 2O O2 2+O+O2 2 2 2 H H2 2O O2 2 H H2 2O+OO+O2 2 叶绿体内清除叶绿体内清除H H2 2O O2 2的机制的机制 AH AH2 2 + 2+ 2 H H2 2O O2 2 A +A + H H2 2O O（抗坏血酸过氧化物酶）（抗坏血酸过氧化物酶） （二）非酶系统：（二）非酶系统：Vc ; VVc ; VE E ; ;胡萝卜素胡萝卜素; ; 谷胱甘肽谷胱甘肽-.SODPOD 第四节第四节 环境胁迫与基因表达环境胁迫与基因表达根据蛋白在植物的逆境反应中的作用分类根据蛋白在植物的逆境反应中的作用分类 功能基因功能基因调节基因调节基因根据诱导环境因子进行

15、分类根据诱导环境因子进行分类 热激蛋白热激蛋白(Heat-shock protein) 抗冻蛋白抗冻蛋白(Antifreeze protein) 盐胁迫蛋白或称渗压素盐胁迫蛋白或称渗压素(Osmotin)厌氧多肽厌氧多肽(Anaerobic polypeptide) 病程相关蛋白病程相关蛋白(Pathogenesis-related protein) 第五节第五节 环境胁迫与环境胁迫与ABAABA 一、环境胁迫促进了一、环境胁迫促进了ABAABA合成合成 （一）（一） 已克隆的已克隆的ABAABA合成酶基因合成酶基因 玉米黄质还氧酶；硫酸化酶；玉米黄质还氧酶；硫酸化酶； ABA ABA醛氧化酶

16、醛氧化酶 （二）（二）环境胁迫增强了环境胁迫增强了ABAABA合成相关基因的表达合成相关基因的表达 （三）（三）ABAABA合成过程合成过程 二、二、ABAABA在植物适应逆境中的作用在植物适应逆境中的作用 （一）（一）抑制生长抑制生长 （二）（二）促进休眠促进休眠 （三）促进脱落（三）促进脱落 （四）促进气孔关闭（四）促进气孔关闭 三、三、 ABA ABA诱导抗逆相关基因表达诱导抗逆相关基因表达 （一）（一）ABAABA依赖基因依赖基因 （二）（二）ABAABA响应基因响应基因 （三）（三）ABAABA不响应基因不响应基因 四、植物对逆境的交叉适应：四、植物对逆境的交叉适应： 植物经过一种逆

17、境条件锻炼后，能植物经过一种逆境条件锻炼后，能 提高植物对另外一些逆境的抵抗能提高植物对另外一些逆境的抵抗能 力，这种作用叫植物对逆境的交叉适应。力，这种作用叫植物对逆境的交叉适应。 植物对逆境交叉适应的物质基础被认为是植物对逆境交叉适应的物质基础被认为是ABAABA第十三章第十三章 植物理化逆境生理植物理化逆境生理 第一节第一节 干旱胁迫与植物抗旱性干旱胁迫与植物抗旱性 一、干旱胁迫类型一、干旱胁迫类型 （一）土壤干旱（一）土壤干旱 （二）大气干旱（二）大气干旱（干热风干热风） （三）生理干旱（三）生理干旱 生理干旱：生理干旱：由于土温过低、土壤溶液浓度由于土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有

18、毒物质等原因，妨碍根系吸水，过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分亏却的现象。造成植物体内水分亏却的现象。 二、干旱胁迫对植物的影响二、干旱胁迫对植物的影响 （一）植物萎蔫类型（一）植物萎蔫类型 1、暂时萎蔫暂时萎蔫 2、永久萎蔫、永久萎蔫 （二）干旱胁迫对植物的影响（二）干旱胁迫对植物的影响 1、植物体内水分重新分配、植物体内水分重新分配 2、膜结构和细胞区域化被破坏、膜结构和细胞区域化被破坏 3 3、破坏正常代谢过程、破坏正常代谢过程合成代谢减弱分解代谢增强合成代谢减弱分解代谢增强（蛋白质分解加强（蛋白质分解加强, ,合成过程减弱合成过程减弱, ,脯氨酸积累）脯氨酸积累）

19、光合作用减弱下降呼吸作用增强光合作用减弱下降呼吸作用增强呼吸作用初期增强，随后减弱呼吸作用初期增强，随后减弱促进活性氧产生和积累促进活性氧产生和积累4 4、激素平衡改变、激素平衡改变（ABAABA，乙烯含量增加；，乙烯含量增加；IAAIAA，GAGA，CTKCTK含量减少）含量减少）5 5、营养失调、营养失调6 6、基因表达改变、基因表达改变三、植物对干旱的适应三、植物对干旱的适应 抗旱性（抗旱性（Drought resistance）（一）植物适应干旱的方式（一）植物适应干旱的方式 1、避旱性（、避旱性（ Drought escape） 2、御旱性（、御旱性（ Drought avoidan

20、ce） 增加吸水，减少蒸腾增加吸水，减少蒸腾 3、耐旱性（、耐旱性（ Drought avoidance） 维持低水平代谢能力；细胞膜，原生质耐脱水维持低水平代谢能力；细胞膜，原生质耐脱水 和抗机械损伤能力；渗透调节能力和抗机械损伤能力；渗透调节能力 （二）植物适应干旱的机制（二）植物适应干旱的机制 1 1、形态、结构改变、形态、结构改变 根系发达，深根量大，根根系发达，深根量大，根/冠比大冠比大 叶脉变的致密，疏导组织更为发达；叶脉变的致密，疏导组织更为发达； 叶片表面角质化、蜡质化程度增加，叶片表面角质化、蜡质化程度增加， 叶片卷曲成筒状，减少水分丢失；叶片卷曲成筒状，减少水分丢失； 新生

21、叶片小而厚，叶肉细胞排列紧密新生叶片小而厚，叶肉细胞排列紧密 2 2、生理生化方面、生理生化方面 原生质黏度较大，保水力和抗机械损伤能原生质黏度较大，保水力和抗机械损伤能力强力强 渗透调节能力强渗透调节能力强基础代谢相对稳定基础代谢相对稳定 水解酶活性无明显增强水解酶活性无明显增强膜结构和功能相对稳定膜结构和功能相对稳定抗旱相关基因表达迅速抗旱相关基因表达迅速 ABA含量增加含量增加（三）干旱胁迫下植物的信号传导（三）干旱胁迫下植物的信号传导 四、提高植物抗旱性的途径四、提高植物抗旱性的途径 1 1、抗旱育种、抗旱育种 2 2、抗旱锻炼、抗旱锻炼 蹲苗、搁苗、饿苗、双芽法蹲苗、搁苗、饿苗、双芽

22、法 3 3、合理施肥，培育壮苗、合理施肥，培育壮苗 控制土壤水分，少施氮肥，多施磷、钾肥控制土壤水分，少施氮肥，多施磷、钾肥 4 4、化学调控技术、化学调控技术 生长延缓剂：生长延缓剂：矮壮素，矮壮素，ABAABA，PP333PP333， 三碘苯甲酸等。三碘苯甲酸等。 抗蒸腾剂：抗蒸腾剂：薄膜物质，薄膜物质， 反光物质；高龄土反光物质；高龄土 气孔抑制剂（气孔抑制剂（ABAABA）第四节第四节 寒害与植物抗寒性寒害与植物抗寒性 寒害：（冷害、冻害）寒害：（冷害、冻害） 冷害冷害(Chilling injury) 冰点以上低温对植物的危害。主要冰点以上低温对植物的危害。主要由低温引起生物膜的膜相

23、变与膜透性改由低温引起生物膜的膜相变与膜透性改变，造成新陈代谢紊乱引起的。变，造成新陈代谢紊乱引起的。 冻害冻害(Freezing injury) 冰点以下低温对植物的危害。主要冰点以下低温对植物的危害。主要由细胞间或细胞内发生结冰、生物膜和由细胞间或细胞内发生结冰、生物膜和蛋白质结构被破坏引起的。蛋白质结构被破坏引起的。一、冷害一、冷害(Chilling injury)(Chilling injury)（一）冷害类型（一）冷害类型 1 1、延迟型冷害、延迟型冷害 2 2、障碍型冷害、障碍型冷害（二）冷害对植物的危害（二）冷害对植物的危害 1、膜相变膜相变：液晶态变为固态、破坏膜结构和：液晶态

24、变为固态、破坏膜结构和 细胞区域细胞区域 化，代谢紊乱化，代谢紊乱 光合作用减弱光合作用减弱 呼吸作用初期增强，随后减弱呼吸作用初期增强，随后减弱 根系吸收能力下降根系吸收能力下降 2 2、原生质环流减慢、原生质环流减慢 3 3、ABAABA含量增加含量增加 4 4、生长速度下降、生长速度下降 （三）植物适应冷害的机理（三）植物适应冷害的机理 1 1、膜相变温度低，、膜相变温度低，膜结构和功能相对稳定膜结构和功能相对稳定 膜相变温度随脂肪酸链的加长而增加，膜相变温度随脂肪酸链的加长而增加， 随不饱和脂肪酸所占比例的增加而降低随不饱和脂肪酸所占比例的增加而降低 2 2、基础代谢相对稳定基础代谢相

25、对稳定 3 3、维持活性氧产生与清除间的平衡、维持活性氧产生与清除间的平衡 4 4、渗透调节能力强渗透调节能力强 5 5、抗冷相关基因表达迅速、抗冷相关基因表达迅速 6 6、ABAABA含量增加含量增加 （四）提高抗冷性的途径（四）提高抗冷性的途径 1 1、抗冷性、抗冷性 2 2、提高抗冷性的途径、提高抗冷性的途径 （1）适当的低温锻炼）适当的低温锻炼 （2）化学物质处理）化学物质处理 乙醇胺处理增加膜脂不饱和脂肪酸含量；乙醇胺处理增加膜脂不饱和脂肪酸含量； ABA， 2，4-D等对代谢产生深刻影响等对代谢产生深刻影响 （3）培育壮苗）培育壮苗 增施增施P，K肥，少施肥，少施N肥肥 二、二、

26、冻害（冻害（Freezing injuryFreezing injury）（一）冻害概述（一）冻害概述 1 1、冻害：（霜害、冻害：（霜害/ /黑霜）黑霜） 2 2、植物遭受冻害后的症状、植物遭受冻害后的症状 叶片萎蔫，变白，呈水浸状叶片萎蔫，变白，呈水浸状 生长畸形，矮化，发育迟缓生长畸形，矮化，发育迟缓（二）（二）冻害对植物的影响冻害对植物的影响 1 1、冻害发生形式、冻害发生形式 （1 1）突发性冻害：胞内）突发性冻害：胞内/ /外同时结冰，机械损伤外同时结冰，机械损伤 （2 2）渐进性冻害：胞外结冰，原生质脱水）渐进性冻害：胞外结冰，原生质脱水 2.2.冻害对细胞的伤害冻害对细胞的伤害

27、 （1 1）机械损伤：）机械损伤： 冰晶体形成时对膜系统和原生质的伤害冰晶体形成时对膜系统和原生质的伤害 冰晶体快速融化时胞壁膨胀对膜系统造成拉伤冰晶体快速融化时胞壁膨胀对膜系统造成拉伤 （2）蛋白质变性：）蛋白质变性： Levitt(1960)提出：提出： 原生质脱水时，蛋白质分子失去水化膜，蛋白质原生质脱水时，蛋白质分子失去水化膜，蛋白质 分子上的巯基（分子上的巯基（ -SH）氧化脱氢形成分子内）氧化脱氢形成分子内/分子间分子间 二硫键二硫键(-S-S-)，破坏了蛋白质分子结构，导致蛋白质，破坏了蛋白质分子结构，导致蛋白质 凝聚变性。凝聚变性。 （3）活性氧伤害：）活性氧伤害： 活性氧代谢

28、失调，导致活性氧大量产生和积累活性氧代谢失调，导致活性氧大量产生和积累 3、植物抗冻的机制、植物抗冻的机制 （1）过冷作用）过冷作用 产生过冷作用的原因：产生过冷作用的原因： 产生并积累渗透调节物质产生并积累渗透调节物质 产生抗冻蛋白产生抗冻蛋白 （2）不饱和脂肪酸含量增加，膜相变）不饱和脂肪酸含量增加，膜相变 温度降低温度降低 （3）活性氧清除能力增强活性氧清除能力增强（三）提高植物抗冻性的途径（三）提高植物抗冻性的途径 1、抗冻锻炼、抗冻锻炼 抗冻锻炼期间植物体内发生的变化：抗冻锻炼期间植物体内发生的变化： 植株含水量下降，束缚水含量相对增多植株含水量下降，束缚水含量相对增多 细胞中可溶性

29、糖，脯氨酸等保护物质增多细胞中可溶性糖，脯氨酸等保护物质增多 ABA增加，增加，GA，IAA减少；生长速度下降，促进休眠减少；生长速度下降，促进休眠 不饱和脂肪酸含量增加，膜相变温度降低不饱和脂肪酸含量增加，膜相变温度降低 抗冻相关基因表达，产生并积累抗冻蛋白抗冻相关基因表达，产生并积累抗冻蛋白 呼吸作用减弱呼吸作用减弱 积累光合产物积累光合产物 2 2、化学调控、化学调控 生长延缓剂（矮壮素，多效唑等），生长延缓剂（矮壮素，多效唑等）， ABA等对代谢产生影响等对代谢产生影响 3、培育壮苗、培育壮苗 增施增施P，K肥，少施肥，少施N肥肥第六节第六节 盐害与植物的抗盐性盐害与植物的抗盐性 一、

30、盐害概述一、盐害概述 （一）盐害：土壤中可溶性盐过多对植物造成的伤害叫（一）盐害：土壤中可溶性盐过多对植物造成的伤害叫盐害。含盐量盐害。含盐量0.2% -0.5%0.2% -0.5% （二）可溶性盐种类（二）可溶性盐种类 碱土：碱土： NaNa2 2COCO3 3、 NaHCO NaHCO3 3 盐土：盐土： NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4 （三）我国盐碱地分布（三）我国盐碱地分布 二、盐害对植物的影响（危害）二、盐害对植物的影响（危害） （一）生理干旱（一）生理干旱: : 土壤中水势低，根系吸水困难。土壤中水势低，根系吸水困难。 （二）抑制（二）抑制P P，K K，CaCa吸

31、收，造成吸收，造成P P，K K，CaCa 元素缺乏元素缺乏 （三）离子毒害：（三）离子毒害： 1、膜透性增加，细胞内含物外渗。、膜透性增加，细胞内含物外渗。 对对Na+Na+的过量吸收及的过量吸收及CaCa缺乏使细胞内离子平衡被破缺乏使细胞内离子平衡被破 坏，膜透性增加，导致坏，膜透性增加，导致K K+ +等细胞内含物外渗等细胞内含物外渗。2、代谢紊乱、代谢紊乱 生物膜破坏，光合、呼吸速率下降；生物膜破坏，光合、呼吸速率下降； NaNa+ +抑制抑制RuBP羧化酶、羧化酶、PEP羧化酶活性；过多羧化酶活性；过多NaNa+ + 影影 响蛋白质与叶绿素复合物形成。响蛋白质与叶绿素复合物形成。 抑

32、制蛋白质，核酸合成，加速其分解，抑制蛋白质，核酸合成，加速其分解， 积累有毒物质：腐胺，尸胺，活性氧，氨积累有毒物质：腐胺，尸胺，活性氧，氨 三、植物对盐害的适应（抗盐机制）三、植物对盐害的适应（抗盐机制） 抗盐性：抗盐性： （一）植物避盐机制（一）植物避盐机制 1 1、避盐：、避盐： 2 2、避盐方式、避盐方式 拒盐拒盐 泌盐泌盐 稀盐稀盐 聚盐聚盐 （二）植物耐盐机制（略）（二）植物耐盐机制（略） 1 1、耐盐、耐盐 2 2、植物耐盐机制、植物耐盐机制 产生并积累渗透调节物质，增强根系吸水能力产生并积累渗透调节物质，增强根系吸水能力 膜稳定性强膜稳定性强 强的强的CaCa，K K吸收能力，

33、强的活性氧清除能力吸收能力，强的活性氧清除能力 诱导抗盐相关基因表达诱导抗盐相关基因表达 功能基因：甜菜碱，脯氨酸合成酶基因等功能基因：甜菜碱，脯氨酸合成酶基因等 活性氧清除系统相关酶的基因活性氧清除系统相关酶的基因 调节蛋白基因：调节蛋白基因：（三）植物耐盐的细胞信号转导（三）植物耐盐的细胞信号转导 四、提高植物抗盐性的途径四、提高植物抗盐性的途径 1、 选育抗盐品种选育抗盐品种 2 、抗盐锻炼：一定浓度、抗盐锻炼：一定浓度NaCl浸种浸种 3、 CaCI2 浸种浸种 4、用植物激素处理植株、用植物激素处理植株 生长素促进生长，脱落酸能诱导气孔关闭，生长素促进生长，脱落酸能诱导气孔关闭，减少

34、蒸腾作用，提高细胞含水量，均起到一定减少蒸腾作用，提高细胞含水量，均起到一定程度稀盐作用；提高植物抗盐性。程度稀盐作用；提高植物抗盐性。第十四章第十四章 植物的生物逆境生理植物的生物逆境生理生物逆境（生物逆境（Biotic-stressBiotic-stress）: :第一节第一节 病害与植物抗病性病害与植物抗病性一、重要概念一、重要概念 、病害（、病害（DiseaseDisease） 微生物包括真菌、细菌和病毒等都可微生物包括真菌、细菌和病毒等都可以寄生在植物体内，对寄主产生危害。以寄生在植物体内，对寄主产生危害。称为病害。称为病害。 2 2、植物病原物（、植物病原物（Plant patho

35、genPlant pathogen）引起植）引起植物病害的寄生物。物病害的寄生物。3 3、寄主（、寄主（HostHost）被寄生植物叫寄主。被寄生植物叫寄主。4 4、抗病性（、抗病性（Disease resistanceDisease resistance）植物植物抵抗病菌侵染的能力。抵抗病菌侵染的能力。二、病原物侵染途径及致病机制二、病原物侵染途径及致病机制 1 1、病原物侵染途径、病原物侵染途径 细菌：伤口，气孔，皮孔等细菌：伤口，气孔，皮孔等 真菌：直接侵入；伤口，气孔等真菌：直接侵入；伤口，气孔等 病毒：伤口；昆虫介导病毒：伤口；昆虫介导 2 2、病原物致病机制、病原物致病机制 分泌水

36、解酶：角质酶，果胶酶等分泌水解酶：角质酶，果胶酶等 产生致病毒素产生致病毒素 阻塞植物输导组织阻塞植物输导组织 破坏寄主的激素平衡破坏寄主的激素平衡 利用寄主的核酸与蛋白质代谢系统利用寄主的核酸与蛋白质代谢系统 3、病原物致病过程病原物致病过程 侵染（入）侵染（入） 繁殖繁殖 扩展扩展 病害症状病害症状三、植物对病原物侵染的反应及抗病机制三、植物对病原物侵染的反应及抗病机制 1 1、植物抗病类型、植物抗病类型 感病型（敏感型）感病型（敏感型） 耐病型耐病型 抗病型抗病型 免疫免疫2 2、植物抗病机制、植物抗病机制预存的防卫机制预存的防卫机制 角质化，蜡质化程度；抗菌物质含量（酚类等）角质化，蜡

37、质化程度；抗菌物质含量（酚类等）诱导的防卫机制诱导的防卫机制过敏性反应（过敏性反应（Hypersensitive responseHypersensitive response；HRHR）细胞壁被修饰，加固：木质化，胼胝质沉积细胞壁被修饰，加固：木质化，胼胝质沉积产生植保素：萜类，黄酮类产生植保素：萜类，黄酮类产生并积累活性氧产生并积累活性氧诱导抗病相关基因表达诱导抗病相关基因表达3 3、植物诱导抗病性、植物诱导抗病性本章小结本章小结1、逆境、抗逆性、逆境、抗逆性2、植物抗逆两方式：逆境逃避和逆境忍耐、植物抗逆两方式：逆境逃避和逆境忍耐3、逆境下细胞发生哪些变化、逆境下细胞发生哪些变化4、活性

38、氧产生、清除系统，对植物危害、活性氧产生、清除系统，对植物危害5、渗透调节，调节物包括哪些、渗透调节，调节物包括哪些6、植物对逆境交叉适应、植物对逆境交叉适应7、冷害、冻害；冷害机理、抗冷性生理基础、冷害、冻害；冷害机理、抗冷性生理基础8、低温锻炼为何提高植物抗冷性、低温锻炼为何提高植物抗冷性9、冻害两种方式对细胞伤害不同、冻害两种方式对细胞伤害不同10、旱害及发生形式、生理干旱、旱害及发生形式、生理干旱 11、干旱对植物危害，为何土壤缺水会、干旱对植物危害，为何土壤缺水会 对植物造成危害对植物造成危害12、作物抗旱的形态、形态生理特征，、作物抗旱的形态、形态生理特征， 提高抗旱性的途径。提高抗旱性的途径。13、盐害、盐碱含盐量、主要盐类、盐害、盐碱含盐量、主要盐类14、土壤盐分过多如何使植物受害、土壤盐分过多如何使植物受害15、植物如何适应盐碱土。、植物如何适应盐碱土。