抗性生理课件

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1、第十章 逆境生理 第一节 抗性生理通论 第二节 植物的抗寒性 第三节 植物的抗旱性 第四节 植物的抗病性抗性生理 第一节第一节 抗性生理通论抗性生理通论 逆境（逆境（ stress）：对植物产生伤害：对植物产生伤害的环境，又叫胁迫。的环境，又叫胁迫。 生物因素生物因素：病虫害、杂草等：病虫害、杂草等理化因素理化因素：温度、水分、：温度、水分、辐射、化学因素、天气等辐射、化学因素、天气等 抗性（抗性（stress resistance）:植物对植物对不良环境的不良环境的适应性适应性和和抵抗力抵抗力。一、逆境与抗逆性一、逆境与抗逆性逆境的种类逆境的种类抗性生理抗性分为两种：抗性分为两种：避逆性和耐

2、逆性避逆性和耐逆性 避逆性（避逆性（stress resistance)植物在植物在时空上避开逆境。如一些沙漠植物在旱时空上避开逆境。如一些沙漠植物在旱季到来之前完成生活史。季到来之前完成生活史。 耐逆性耐逆性(stress tolerance)植物处植物处于不良环境中，通过代谢的变化来阻止、于不良环境中，通过代谢的变化来阻止、降低、甚至修复由逆境造成的伤害，从降低、甚至修复由逆境造成的伤害，从而保证正常的生理活动。而保证正常的生理活动。 有有形态适应形态适应和和生理适应生理适应抗性生理抗性生理抗性生理抗性生理二、逆境对植物二、逆境对植物生理生理代谢的影响代谢的影响 1、细胞透性增大、细胞透性

3、增大 膜系统破坏，内含物外渗；膜结合膜系统破坏，内含物外渗；膜结合酶活性紊乱，各种代谢无序。酶活性紊乱，各种代谢无序。2、水分平衡丧失、水分平衡丧失 植物的吸水量降低，蒸腾量减少，植物的吸水量降低，蒸腾量减少，但蒸腾仍大于吸水，植物萎蔫。但蒸腾仍大于吸水，植物萎蔫。 3、光合速率下降、光合速率下降 气孔关闭，气孔关闭， 叶绿体受伤，光合酶失叶绿体受伤，光合酶失活或变性活或变性抗性生理 4、呼吸速率变化、呼吸速率变化 呼吸下降呼吸下降冻、热、盐、涝害冻、热、盐、涝害 呼吸先上升再下降呼吸先上升再下降冷、旱害冷、旱害 呼吸明显升高呼吸明显升高 病害、伤害病害、伤害5、物质代谢变化、物质代谢变化 合

4、成合成E活性下降，水解活性下降，水解E活性增强。活性增强。 淀粉、蛋白质等大分子化合物降解为淀粉、蛋白质等大分子化合物降解为可溶性糖、肽及氨基酸等物质。可溶性糖、肽及氨基酸等物质。抗性生理 膜脂相变：膜脂相变： 液相液相 高温高温 液晶相液晶相 低温低温 凝胶相凝胶相 膜脂相变会导致原生质流动停止，膜脂相变会导致原生质流动停止，膜结合酶活性降低，膜透性增大，物膜结合酶活性降低，膜透性增大，物质交换平衡破坏，代谢紊乱，有毒物质交换平衡破坏，代谢紊乱，有毒物质积累，细胞受损。质积累，细胞受损。 三、植物对逆境的适应三、植物对逆境的适应 （一）生物膜与抗逆性（一）生物膜与抗逆性抗性生理 试验证实，试

5、验证实， 膜脂碳链越短，不饱膜脂碳链越短，不饱和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷性越强。性越强。 饱和脂肪酸和抗旱力有关饱和脂肪酸和抗旱力有关 实验表实验表明小麦抗旱性强的品种在灌浆期干旱明小麦抗旱性强的品种在灌浆期干旱时，叶表皮细胞的饱和脂肪酸较多。时，叶表皮细胞的饱和脂肪酸较多。抗性生理（二）逆境蛋白与抗逆性（二）逆境蛋白与抗逆性 在逆境条件下，植物的基因表达发生改变，在逆境条件下，植物的基因表达发生改变，关闭关闭一些正常表达的基因，一些正常表达的基因，启动启动一些与逆境相一些与逆境相适应的基因，诱导新蛋白质和酶的形成，这些适应的基因，诱导新蛋白质和酶的形成，

6、这些诱导产生的蛋白统称为诱导产生的蛋白统称为逆境蛋白（胁迫蛋白）。逆境蛋白（胁迫蛋白）。 1、热激蛋白（、热激蛋白（heat shock protein ，HSP）：）： 在在高于高于植物正常生长温度（植物正常生长温度（1015）刺激）刺激下下诱导合成的蛋白质诱导合成的蛋白质。 抗性生理 HSP在抗热性中的作用在抗热性中的作用 ： （1）维持）维持变性蛋白变性蛋白的的可溶状态可溶状态或或使其恢复原有的空间使其恢复原有的空间构象构象和生物和生物活性活性 （2）与一些酶结合成复合体，使）与一些酶结合成复合体，使酶的酶的热失活温度热失活温度明显明显提高提高。 植物对热激反应非常迅速，热激处植物对热激

7、反应非常迅速，热激处理理35min就发现就发现HSPmRNA含量增加，含量增加，20min可检测到新合成的可检测到新合成的HSP。抗性生理 2、低温诱导蛋白、低温诱导蛋白 植物经一段时间的低温处理后诱植物经一段时间的低温处理后诱导合成的一些特异性的新蛋白质。如导合成的一些特异性的新蛋白质。如同工蛋白、抗冻蛋白等。同工蛋白、抗冻蛋白等。 这类蛋白多数是这类蛋白多数是高度亲水高度亲水的，其的，其大量表达具有减少细胞失水和防止细大量表达具有减少细胞失水和防止细胞脱水的作用，减少冻溶过程对类囊胞脱水的作用，减少冻溶过程对类囊体膜的伤害等。体膜的伤害等。抗性生理 3、渗调蛋白、渗调蛋白 干旱或盐渍下诱导

8、的一些逆境蛋白。它干旱或盐渍下诱导的一些逆境蛋白。它的产生有利于的产生有利于降低细胞的渗透势降低细胞的渗透势和和防止细防止细胞脱水胞脱水，有助于提高植物对盐和干旱胁迫，有助于提高植物对盐和干旱胁迫的抗性。的抗性。 4、病程相关蛋白、病程相关蛋白（Pathogenesis-related proteins, PRP/PRs） 植物受到病原菌侵染后合成的一种或多植物受到病原菌侵染后合成的一种或多种蛋白质。种蛋白质。PRS在植物体内的积累与在植物体内的积累与植物局植物局部诱导抗性或系统诱导抗性有关部诱导抗性或系统诱导抗性有关。抗性生理 5、其它逆境蛋白、其它逆境蛋白 缺氧环境下产生厌氧蛋白；紫外线缺

9、氧环境下产生厌氧蛋白；紫外线照射会产生紫外线诱导蛋白；施用化学照射会产生紫外线诱导蛋白；施用化学试剂会产生化学试剂诱导蛋白。如淹水试剂会产生化学试剂诱导蛋白。如淹水产生的厌氧蛋白中有一些是糖酵解酶或产生的厌氧蛋白中有一些是糖酵解酶或糖代谢酶，能催化产生糖代谢酶，能催化产生ATP供植物需要，供植物需要，调节碳代谢，避免酸中毒。调节碳代谢，避免酸中毒。 抗性生理（三）活性氧与抗逆性（三）活性氧与抗逆性 活性氧活性氧：指性质极为活泼、氧化能力很：指性质极为活泼、氧化能力很强的含氧物的总称。（强的含氧物的总称。（active oxygen) 如超氧阴离子自由基（如超氧阴离子自由基（O2）、羟基自）、羟

10、基自由基（由基（OH）、过氧化氢（）、过氧化氢（H2O2）、脂过）、脂过氧化物（氧化物（ROO）和）和单线态氧单线态氧（1O2）。）。 在正常情况下，细胞内自由基的产生和在正常情况下，细胞内自由基的产生和清除处于动态平衡状态，自由基水平很低，清除处于动态平衡状态，自由基水平很低，不会伤害细胞。当植物不会伤害细胞。当植物受到逆境胁迫受到逆境胁迫时，平时，平衡被打破，衡被打破，自由基积累过多自由基积累过多，伤害细胞。伤害细胞。抗性生理单线态氧：是一种处于激发态的分子氧单线态氧：是一种处于激发态的分子氧 抗性生理活性氧对植物的伤害活性氧对植物的伤害 （1）细胞结构和功能受损）细胞结构和功能受损 如线

11、粒体破坏、如线粒体破坏、氧化磷酸化解偶联、氧化磷酸化解偶联、Cyt氧化酶活性下降等。氧化酶活性下降等。 （2）生长受抑）生长受抑 （3）诱发膜脂过氧化作用诱发膜脂过氧化作用 膜脂过氧化膜脂过氧化：生物膜中不饱和脂肪酸在：生物膜中不饱和脂肪酸在自由基诱发下发生的过氧化反应自由基诱发下发生的过氧化反应(产生丙二产生丙二醛醛MDA）。）。 （4）损伤生物大分子）损伤生物大分子 破坏核酸、蛋白质等生物大分子，并能使破坏核酸、蛋白质等生物大分子，并能使多种酶失活。多种酶失活。抗性生理植物体内的抗氧化防御系统：植物体内的抗氧化防御系统：（1）保护酶体系）保护酶体系 A、 超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（S

12、OD）2O2 . + 2H+ SOD H2O2 + O2 线粒体内膜呼吸链是植物体内产线粒体内膜呼吸链是植物体内产生超氧阴离子自由基的重要来源。生超氧阴离子自由基的重要来源。 抗逆性强的植物在逆境下抗逆性强的植物在逆境下SOD活活性降低幅度小或保持相对稳定，避免性降低幅度小或保持相对稳定，避免或减轻了活性氧引起的伤害。或减轻了活性氧引起的伤害。 抗性生理 B、过氧化物、过氧化物E（POD） H2O2使卡尔文循环中的酶失活。高等植物使卡尔文循环中的酶失活。高等植物叶绿体叶绿体内内H2O2的清除是由具有较高活性的的清除是由具有较高活性的抗抗坏血酸过氧化物坏血酸过氧化物E（Asb-POD）经抗坏血酸

13、循经抗坏血酸循环分解来完成的。环分解来完成的。 C、过氧化氢、过氧化氢E（CAT） 主要存在于主要存在于过氧化体过氧化体中，负责过氧化体中中，负责过氧化体中H2O2的清除。的清除。抗性生理 （2）抗氧化物质（非酶促体系）抗氧化物质（非酶促体系） 抗坏血酸（抗坏血酸（Asb）、还原型谷胱）、还原型谷胱甘肽（甘肽（GSH）、维生素）、维生素E（VE）、类）、类胡萝卜素（胡萝卜素（Car）、巯基乙醇）、巯基乙醇（MSH）、甘露醇等。）、甘露醇等。 （四）渗透调节与抗逆性（四）渗透调节与抗逆性 渗透调节渗透调节：胁迫条件下，细胞主：胁迫条件下，细胞主动动累积渗透调节物质累积渗透调节物质，降低渗透势，降

14、低渗透势，提高细胞保水力，适应逆境胁迫的现提高细胞保水力，适应逆境胁迫的现象。象。抗性生理 1、渗透调节物质的种类、渗透调节物质的种类 （1）无机离子）无机离子 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42- 无机离子进入细胞后，主要累积无机离子进入细胞后，主要累积在液泡中，因此无机离子主要作为在液泡中，因此无机离子主要作为液泡的渗透调节物质液泡的渗透调节物质。抗性生理 A、游离氨基酸、游离氨基酸脯氨酸脯氨酸 （Pro) 逆境下，脯氨酸主要累积在细胞质中，故逆境下，脯氨酸主要累积在细胞质中，故称称细胞质渗透调节物质。细胞质渗透调节物质。 脯氨酸在抗逆中的作用：脯氨酸在抗逆中的作

15、用： a、作为、作为渗透调节物质渗透调节物质，保持原生质与环，保持原生质与环境的渗透平衡，防止失水境的渗透平衡，防止失水 b、 Pro与蛋白质结合能增强蛋白质的水合与蛋白质结合能增强蛋白质的水合作用、可溶性和减少可溶性蛋白质的沉淀，保作用、可溶性和减少可溶性蛋白质的沉淀，保护生物大分子护生物大分子结构和功能的稳定结构和功能的稳定（2）有机溶质）有机溶质抗性生理 B、甜菜碱、甜菜碱 甜菜碱在抗逆中具有渗透调节甜菜碱在抗逆中具有渗透调节和稳定生物大分子的作用。和稳定生物大分子的作用。 C、可溶性糖、可溶性糖 可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。果糖、半乳糖等。抗

16、性生理 2、渗透调节的主要生理功能、渗透调节的主要生理功能 （1）维持细胞膨压）维持细胞膨压 （2）维持植株光合作用）维持植株光合作用 维持气孔开放与类囊体膜的完整性。维持气孔开放与类囊体膜的完整性。可溶性糖和游离氨基酸增加的原因：可溶性糖和游离氨基酸增加的原因： 1).大分子糖类和蛋白质的分解加强大分子糖类和蛋白质的分解加强而合成受抑，蔗糖的合成加快而合成受抑，蔗糖的合成加快 2).光合光合产物直接形成蔗糖产物直接形成蔗糖 3).从植物体其它部从植物体其它部分输入糖和氨基酸。分输入糖和氨基酸。抗性生理（五）脱落酸与抗逆性（五）脱落酸与抗逆性 在低温、高温、干旱和盐害等胁迫下，在低温、高温、干

17、旱和盐害等胁迫下，体内体内ABA含量大幅度升高含量大幅度升高。 原因原因:（1）逆境胁迫增加了叶绿体膜对）逆境胁迫增加了叶绿体膜对ABA的通透性，促进叶片的通透性，促进叶片ABA合成。合成。 （2）加快根系合成更多）加快根系合成更多ABA向叶向叶片的运输及积累片的运输及积累 ABA调节气孔开度调节气孔开度, 减少蒸腾失水，减少蒸腾失水，抑制生长。抑制生长。 抗性生理（2）减少自由基对膜的伤害）减少自由基对膜的伤害 经经ABA处理后，会延缓处理后，会延缓SOD和过和过氧化氢酶等活性的下降，阻止体内自氧化氢酶等活性的下降，阻止体内自由基的过氧化作用，降低丙二醛等有由基的过氧化作用，降低丙二醛等有毒

18、物质的积累，使质膜受到保护。毒物质的积累，使质膜受到保护。 外施外施ABA提高抗逆性的原因：提高抗逆性的原因： （1）维持膜的稳定性）维持膜的稳定性抗性生理（4）减少水分丧失）减少水分丧失 ABA处理后，可促进气孔关闭，处理后，可促进气孔关闭，蒸腾减弱，减少水分丧失，还可提高蒸腾减弱，减少水分丧失，还可提高根对水分的吸收和输导，防止水分亏根对水分的吸收和输导，防止水分亏缺，提高抗旱、抗寒、抗冷和抗盐的缺，提高抗旱、抗寒、抗冷和抗盐的能力。能力。（3）改变体内代谢）改变体内代谢 外施外施ABA，可使植物体增加脯氨酸、，可使植物体增加脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质等的含量，从可溶性糖和可溶性蛋白质

19、等的含量，从而使植物产生抗逆能力。而使植物产生抗逆能力。抗性生理 交叉适应交叉适应：植物经历了某种逆境：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境间的相互适应作用称这种对不良环境间的相互适应作用称为为。（。（Cross adaptation) 交叉适应的作用物质：交叉适应的作用物质：ABA生长延缓剂和抑制剂提高生长延缓剂和抑制剂提高ABA含量含量ABA在交叉适应中的作用在交叉适应中的作用抗性生理三、提高作物抗性的生理措施三、提高作物抗性的生理措施 选育高抗品种是提高作物抗性的基选育高抗品种是提高作物抗性的基本措施。本措施。 1、种子锻炼

20、、种子锻炼播种前对种子进行播种前对种子进行相应的逆境处理。相应的逆境处理。 2、巧施肥水、巧施肥水控制土壤水分，少控制土壤水分，少施施N肥，多施肥，多施P、K肥。肥。 3、 施用生长抑制物质施用生长抑制物质 如如CCC、PP333 、TIBA(三碘苯甲酸）、三碘苯甲酸）、JA等等抗性生理 第二节第二节 植物的抗寒性植物的抗寒性 低温对植物的危害，按低温程度和低温对植物的危害，按低温程度和受害情况可分为受害情况可分为冻害冻害和和冷害冷害。 冻害冻害：零下低温零下低温对植物造成的伤害。对植物造成的伤害。 冷害：零上低温冷害：零上低温对植物造成的伤害。对植物造成的伤害。 一、冻害的生理一、冻害的生理

21、 （一）冻害的类型：（一）冻害的类型： 细胞间结冰与细胞内结冰细胞间结冰与细胞内结冰抗性生理 1、细胞间隙结冰伤害、细胞间隙结冰伤害 温度缓慢温度缓慢下降下降 胞间结冰对植物胞间结冰对植物伤害的原因：伤害的原因： （1）原生质过度脱水、蛋白质分子）原生质过度脱水、蛋白质分子破坏、原生质凝固变性破坏、原生质凝固变性. （2）冰晶的机械损伤）冰晶的机械损伤 （3）融冰伤害（细胞壁与细胞质吸）融冰伤害（细胞壁与细胞质吸水速度不一致，易发生质壁分离）。水速度不一致，易发生质壁分离）。抗性生理2、细胞内结冰伤害、细胞内结冰伤害温度迅速下降温度迅速下降 细胞内冰晶的形成会对生物膜、细细胞内冰晶的形成会对生

22、物膜、细胞器和基质的结构造成不可逆的胞器和基质的结构造成不可逆的机械机械伤害伤害代谢紊乱，细胞死亡代谢紊乱，细胞死亡。 抗性生理 抗寒锻炼抗寒锻炼：植物在冬季来临之前，：植物在冬季来临之前，随着随着气温的降低气温的降低，体内发生了一系列的，体内发生了一系列的适应低温的生理生化变化适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐，抗寒力逐渐加强，这种提高抗寒力的过程称为加强，这种提高抗寒力的过程称为。 经经抗寒锻炼抗寒锻炼植物发生适应性变化：植物发生适应性变化： 1、含水量降低，束缚水的相对含量、含水量降低，束缚水的相对含量增高增高 2、呼吸减弱，抗寒性强的呼吸减弱、呼吸减弱，抗寒性强的呼吸减弱较慢。较慢。（

23、二）低温下植物的适应性变化（二）低温下植物的适应性变化抗性生理抗性生理 3、ABA含量增加，进入休眠。含量增加，进入休眠。 4、保护物质积累、保护物质积累 淀粉淀粉 转变为转变为 可溶性糖可溶性糖（G、蔗糖）、蔗糖）， 降低冰点。降低冰点。 脂肪脂肪 集中在细胞质表层，水分集中在细胞质表层，水分不易透过，代谢降低，细胞内不易结不易透过，代谢降低，细胞内不易结冰，也能防止细胞脱水。冰，也能防止细胞脱水。 低温诱导蛋白形成。低温诱导蛋白形成。抗性生理二、冷害的生理二、冷害的生理（一）冷害引起的生理生化变化（一）冷害引起的生理生化变化 1、光合作用减弱、光合作用减弱Chl合成受阻，各种合成受阻，各种

24、光合酶活性受抑。光合酶活性受抑。 2、呼吸代谢失调、呼吸代谢失调 大起大落大起大落 3、细胞膜系统受损、细胞膜系统受损代谢失调代谢失调 4、根系吸水能力下降、根系吸水能力下降根生长慢，呼根生长慢，呼吸弱，供能不足，失水大于吸水吸弱，供能不足，失水大于吸水植株干枯。植株干枯。 5、物质代谢失调、物质代谢失调分解大于合成分解大于合成抗性生理（二）冷害的机制（二）冷害的机制 冷害对植物的伤害大致分为两步冷害对植物的伤害大致分为两步： 第一步是第一步是膜脂相变膜脂相变 第二步是由于膜损坏而引起第二步是由于膜损坏而引起代谢紊乱代谢紊乱，严重时导致死亡。严重时导致死亡。 抗性生理冷害冷害 膜脂相变膜脂相变

25、（液晶（液晶固晶）固晶）膜破裂（非均一的固化）膜破裂（非均一的固化）质膜透性增加质膜透性增加膜均一的固化与紧缩膜均一的固化与紧缩对水透性降低对水透性降低 （ 根）根）叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体膜上膜上E活性降低活性降低 骤冷骤冷 渐冷渐冷间接损害间接损害失水超过了吸水失水超过了吸水派生干旱损害派生干旱损害各个各个E之间之间活性差异活性差异 蛋白质变性蛋白质变性 或解离或解离细胞内含物渗漏细胞内含物渗漏直接损害直接损害抑制光合与呼吸抑制光合与呼吸代谢破坏代谢破坏冷害的机制图解冷害的机制图解抗性生理 第三节第三节 植物的抗旱性植物的抗旱性 干旱：干旱：过度水分亏缺的现象。过度水分亏缺的现象。一、

26、干旱的类型一、干旱的类型 旱害旱害：土壤缺水或大气相对湿度过：土壤缺水或大气相对湿度过低对植物的危害。低对植物的危害。 1、大气干旱、大气干旱 高温、强光、大气高温、强光、大气相对湿度过低相对湿度过低 2、土壤干旱、土壤干旱 土壤缺乏可利用水土壤缺乏可利用水 抗性生理 暂时萎蔫暂时萎蔫(temporary wilting)：降：降低蒸腾即能消除水分亏缺以恢复原状低蒸腾即能消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。的萎蔫。 永久萎蔫永久萎蔫(permanent wilting)：土：土壤中无可利用的水，降低蒸腾不能消壤中无可利用的水，降低蒸腾不能消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。 永

27、久萎蔫造成原生质严重脱水，永久萎蔫造成原生质严重脱水，植物死亡。植物死亡。二、干旱对植物的伤害二、干旱对植物的伤害抗性生理 1、细胞膜结构遭到破坏、细胞膜结构遭到破坏 2、生长受抑、生长受抑 3、光合作用减弱、光合作用减弱 4、呼吸作用先升后降、呼吸作用先升后降 5、内源激素代谢失调、内源激素代谢失调 ABA、ETH含量增加，含量增加，CK合成受抑合成受抑 6、氮代谢异常、氮代谢异常 蛋白质合成受蛋白质合成受阻，分解加强，脯氨酸增加阻，分解加强，脯氨酸增加抗性生理 7、核酸代谢受到破坏、核酸代谢受到破坏 8、植物体内水分重新分配、植物体内水分重新分配 9、酶系统的变化、酶系统的变化 合成酶类活

28、合成酶类活性下降，水解酶类及某些氧化还原酶性下降，水解酶类及某些氧化还原酶类活性增高类活性增高 10、细胞原生质损伤、细胞原生质损伤抗性生理 三、植物抗旱类型和特征三、植物抗旱类型和特征 （一）植物的抗旱类型（一）植物的抗旱类型 植物对水分的需求不同：植物对水分的需求不同： 水生植物、中生植物、旱生植物水生植物、中生植物、旱生植物 旱生植物对干旱的适应和抵抗方式旱生植物对干旱的适应和抵抗方式： 1、逃旱性、逃旱性 通过缩短生育期以通过缩短生育期以逃避干旱缺水的季节逃避干旱缺水的季节抗性生理 2、御旱性、御旱性 利用形态结构上利用形态结构上的特点，保持良好的水分内环境的特点，保持良好的水分内环境

29、 3、耐旱性、耐旱性 这类植物具有忍这类植物具有忍受脱水而不受永久性伤害的能力受脱水而不受永久性伤害的能力 （二）抗旱植物的一般特征（二）抗旱植物的一般特征 1、形态特征、形态特征 根系发达、深扎、根冠比大根系发达、深扎、根冠比大 有效地吸收利用土壤深层水分有效地吸收利用土壤深层水分抗性生理 叶脉致密，单位面积气孔数目多，叶脉致密，单位面积气孔数目多，角质化程度高角质化程度高 有利于水分的贮存有利于水分的贮存与供应，减少水分散失与供应，减少水分散失 2、生理特征、生理特征 细胞渗透势较低细胞渗透势较低 吸水保水能力吸水保水能力强强 原生质具较高的亲水性、粘性、原生质具较高的亲水性、粘性、弹性弹

30、性 抗过度脱水和减轻脱水时的机抗过度脱水和减轻脱水时的机械损伤械损伤 缺水时正常代谢活动受到的影响小缺水时正常代谢活动受到的影响小抗性生理 第四节第四节 植物的抗病性植物的抗病性 一、病原物对植物的侵染一、病原物对植物的侵染 病原物分为：死体营养型、活体营养型病原物分为：死体营养型、活体营养型 病原物的致病方式有：病原物的致病方式有： （1）产生破坏寄主的降解）产生破坏寄主的降解E （2）产生破坏寄主细胞膜和正常代）产生破坏寄主细胞膜和正常代谢的毒素谢的毒素 （3）产生阻塞寄主导管的物质）产生阻塞寄主导管的物质抗性生理 （4）产生破坏寄主抗菌物质的）产生破坏寄主抗菌物质的E （5）利用寄主核酸

31、和蛋白质合成）利用寄主核酸和蛋白质合成系统系统 （6）产生植物激素，破坏寄主原）产生植物激素，破坏寄主原有激素平衡，造成寄主生长异常有激素平衡，造成寄主生长异常 （7）将自己的一段）将自己的一段DNA插入寄主插入寄主基因组，迫使寄主为其提供营养物质基因组，迫使寄主为其提供营养物质抗性生理二、植物感病后的生理反应二、植物感病后的生理反应1、水分平衡破坏、水分平衡破坏 ，植物萎蔫，植物萎蔫2、呼吸速率明显升高、呼吸速率明显升高 ，温度升高。，温度升高。3、叶绿体被破坏，光合作用下降、叶绿体被破坏，光合作用下降 4、激素发生变化、激素发生变化 ，生长改变。，生长改变。抗性生理 三、植物抗病机制三、植

32、物抗病机制 1、植物形态结构屏障、植物形态结构屏障 蜡被、蜡被、叶毛、角质层叶毛、角质层 2、氧化、氧化E活性增强活性增强 3、植物体内原有的抗病物质、植物体内原有的抗病物质 （1）植物凝聚素）植物凝聚素 能与多糖结合能与多糖结合或使细胞凝聚的蛋白质；它能识别病或使细胞凝聚的蛋白质；它能识别病原菌并使病原菌细胞凝聚，杀死病原原菌并使病原菌细胞凝聚，杀死病原菌。菌。抗性生理 （2）酚类化合物）酚类化合物 健康植物体内含有大量的酚类健康植物体内含有大量的酚类化合物，对病原菌具一定的毒性；化合物，对病原菌具一定的毒性；感病后氧化成毒性更强的醌类物质。感病后氧化成毒性更强的醌类物质。 4、寄主细胞壁的

33、强化、寄主细胞壁的强化 植物感病后，细胞壁木质化植物感病后，细胞壁木质化（PAL活性与抗病反应直接相关活性与抗病反应直接相关）、）、富含羟脯氨酸糖蛋白的增加及胼胝富含羟脯氨酸糖蛋白的增加及胼胝质的累积。质的累积。抗性生理 5、侵染部位组织局部发生坏死、侵染部位组织局部发生坏死 6、植保素（防御素）的产生、植保素（防御素）的产生 植保素局限在受侵染细胞周围累植保素局限在受侵染细胞周围累积，起屏障隔离作用，防止病菌进积，起屏障隔离作用，防止病菌进一步侵染。一步侵染。 7、细胞壁水解、细胞壁水解E活性增强活性增强 几几丁丁E、-1,3葡聚糖葡聚糖E 8 8、产生病程相关蛋白、产生病程相关蛋白 降解降

34、解病原菌的细胞壁病原菌的细胞壁抗性生理抗性生理复习细胞信号转导分子途径：胞外刺激信号传递 膜上信号转换 胞内信号转导（第二信使） 细胞全能性抗性生理水分代谢水分代谢植物细胞对水分的吸收（水势、渗透植物细胞对水分的吸收（水势、渗透性吸水（水势组分、细胞吸水与水势性吸水（水势组分、细胞吸水与水势的关系）、吸胀吸水、代谢性吸水）的关系）、吸胀吸水、代谢性吸水） 根系对水分的吸收（方式及动力）根系对水分的吸收（方式及动力） 蒸腾作用（指标、部位、气孔蒸腾蒸腾作用（指标、部位、气孔蒸腾（气孔运动的机理）（气孔运动的机理） 水分运输水分运输 合理灌溉的基础合理灌溉的基础抗性生理矿质营养矿质营养必需的矿质营

35、养（标准、生理作用）必需的矿质营养（标准、生理作用） 细胞对矿质元素的吸收（离子通道运细胞对矿质元素的吸收（离子通道运输、载体运输、离子泵运输、胞饮作输、载体运输、离子泵运输、胞饮作用）用） 植物体对矿质元素的吸收（特点、过植物体对矿质元素的吸收（特点、过程、叶片营养）程、叶片营养） 矿物质在植物体内的运输与分配（形矿物质在植物体内的运输与分配（形式、途径、分配）式、途径、分配） 合理施肥的基础合理施肥的基础抗性生理光合作用光合作用光合色素（种类、吸收光谱、荧光光合色素（种类、吸收光谱、荧光与磷光）与磷光） 光合作用的机制：光合作用的机制： 原初反应（光能原初反应（光能电能、电能、DPA） 电

36、子传递与光合磷酸化（电能电子传递与光合磷酸化（电能 ATP和和NADPH、红降及双光增益、红降及双光增益 两个两个PS、水的光解和放氧、电子传、水的光解和放氧、电子传递（递（3种）、光合磷酸化）种）、光合磷酸化）抗性生理碳同化（碳同化（ATP和和NADPH糖）糖）C3途径（受体、产物、途径（受体、产物、E 羧化、羧化、还原、再生还原、再生 受光调节的受光调节的E） C4途径（受体、产物、途径（受体、产物、E 特点）特点） CAM途径（受体、产物、途径（受体、产物、E 特点）特点） 光呼吸（细胞器、功能）光呼吸（细胞器、功能） 光合产物的运输及分配（运输形式、光合产物的运输及分配（运输形式、机制

37、（机制（3种学说）、分配特点、影响种学说）、分配特点、影响同化物分配的三要素）同化物分配的三要素）抗性生理影响光合作用的因素（光照、影响光合作用的因素（光照、CO2、温度、水分）温度、水分）光能利用率低的原因及提高提高作物光能利用率低的原因及提高提高作物产量的途径和措施。产量的途径和措施。抗性生理呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 有氧呼吸（有氧呼吸（CO2*、H2O * ） 无氧呼吸（乳酸发酵）无氧呼吸（乳酸发酵）呼吸代谢的多样性：呼吸代谢的多样性： 呼吸途径（呼吸途径（EMP、TCA、PPP、GAC、乙醇酸氧化途径）、乙醇酸氧化途径） 电子传递途径（主路、电子传递途径（主路、3支路、交替）支

38、路、交替） 末端氧化末端氧化E（细胞色素（细胞色素、交替、交替、酚、酚、抗坏血酸、抗坏血酸、乙醇酸、乙醇酸）抗性生理呼吸作用的指标：呼吸作用的指标： 呼吸速率呼吸速率 呼吸商（糖类、脂肪和蛋白质、有机呼吸商（糖类、脂肪和蛋白质、有机酸）酸） 呼吸作用与种子、果蔬的贮藏呼吸作用与种子、果蔬的贮藏抗性生理 生长物质生长物质生长素（种类、代谢、运输、生理作生长素（种类、代谢、运输、生理作用）用） 赤霉素（种类、代谢、）赤霉素（种类、代谢、） 细胞分裂素（种类、代谢、运输、作细胞分裂素（种类、代谢、运输、作用）用） 脱落酸（种类、代谢、生理作用）脱落酸（种类、代谢、生理作用） 乙烯（种类、代谢、生理作

39、用乙烯（种类、代谢、生理作用抗性生理 生长生理生长生理 种子的萌发（概念、影响萌发的外种子的萌发（概念、影响萌发的外界条件、生理生化变化）界条件、生理生化变化） 细胞的生长和分化（分裂、伸长、分细胞的生长和分化（分裂、伸长、分化、组织培养）化、组织培养） 植物生长（周期性、生长相关性、外植物生长（周期性、生长相关性、外界条件的影响（光）界条件的影响（光） 光形态建成光形态建成 植物的运动植物的运动抗性生理 生殖生理生殖生理花诱导（花诱导（ 春化作用、光周期（类春化作用、光周期（类型、临界日长、临界暗期、光敏型、临界日长、临界暗期、光敏色素与花诱导、感受与传导、机色素与花诱导、感受与传导、机理）、春化和光周期的应用）理）、春化和光周期的应用） 花器官形成花器官形成 受精生理受精生理 抗性生理 成熟和衰老生理 种子成熟生理 果实的成熟生理（生理生化变化） 休眠生理 衰老生理抗性生理抗性生理抗性生理逆境、抗性、活性氧、自由基、逆境、抗性、活性氧、自由基、保护酶系统、渗透调节、交叉适保护酶系统、渗透调节、交叉适应应通论通论抗性生理