十二、植物的逆境生理重点.ppt

4.有机酸代谢 当把苹果酸、柠檬酸等引入植物体，或提高植物体内有机酸的含量，其氨含量减少，酰胺剧增，热害症状便会减轻。这表明有机酸和氨结合生成酰胺可解除氨毒。 在沙漠中生存的肉质植物为什么抗热性很强，原因之一就是它具有旺盛的有机酸代谢。 (二)外部条件 1.季节变化 干旱环境下生长的藓类，在夏天高温时，耐热性强，冬天低温时，耐热性差。 2.环境湿度 通常湿度高时，细胞含水量高，植株或器官抗热性降低。 3.矿质营养 氮素过多时，植物的耐热性减低；而营养缺乏的植物其热死温度反而提高。其原因可能是氮素充足增加了植物细胞含水量。 提高植物抗热性的途径 1.高温锻炼 一种鸭跖草在28℃下栽培5周，其叶片耐热性与对照(在20℃下生长5周)相比，从47℃变成51℃，提高了4℃。 将萌动的种子放在适当高温下预处理一定时间后播种，可以提高作物的抗热性。 2.化学制剂处理 用CaCl2、ZnSO4、KH2PO4等喷洒植株可增加生物膜的热稳定性；施用生长素、激动素等能够减轻热害。 3.加强栽培管理 合理灌溉，增强小气候湿度，促进蒸腾作用；合理密植，通风透光；温室大棚及时通风，使用遮阳防虫网；采用高秆与矮秆、耐热与不耐热作物间作套种；高温季节少施氮肥等措施都能防止或减轻高温对作物的伤害。 (四）盐害生理与植物的抗盐性 1.植物抵抗盐害的机制 盐生植物 盐渍生境中的天然植物类群，一定浓度NaCl促进其生长，可生长的盐度范围为1.5%～2.0%，如碱蓬、大米草等。这类植物在形态上常表现为肉质化，吸收的盐分主要积累在叶肉细胞的液泡中。 非盐生植物 对盐渍敏感，其耐盐范围为0.2%～0.8%。其中对盐渍特别敏感的植物叫盐敏感植物，如大豆、玉米、水稻等，10～50mmol/L的NaCl就严重抑制其生长。 耐盐植物 能耐受较高的盐浓度如大麦、甜菜、番茄等 图13-15 不同类型植物对盐浓度的生长响应 (1)御盐性 被动拒盐、主动排盐和稀释盐来避免盐害。 1.拒盐 这类植物对某些盐离子的透性很小，在一定浓度的盐分范围内，根本不吸收或很少吸收盐分。 2.排盐 也称泌盐，指植物将吸收的盐分通过盐腺和盐囊泡主动排泄到茎叶的表面，而后被雨水冲刷脱落，防止过多盐分在体内的积累。 3.稀盐 指通过吸收水分或加快生长速率来稀释细胞内盐分的浓度。如红树虽然每天接受1.7mmol·L-1盐分，但叶片的盐浓度保持恒定(510～560mmol·L-1)。肉质化的植物靠细胞内大量贮水来冲淡盐的浓度。 (2)耐盐性 通过生理代谢反应来适应或抵抗进入细胞的盐分危害。 1.耐渗透胁迫 盐分在细胞内的区域化分配，即细胞内离子的区域化作用。盐分在液泡中积累可降低其对其它功能细胞器的伤害。 2.营养元素平衡 有些植物在盐渍中能增加对K+的吸收，有的蓝绿藻能随Na+供应的增加而加大对N的吸收，能较好地保持营养元素的平衡。 3.代谢稳定性 在较高盐浓度中某些植物仍能保持酶活性的稳定，维持正常的代谢。 4.与盐结合 通过代谢产物与盐类结合，减少游离离子对原生质的破坏作用。 碱土：以Na2CO3和NaHCO3为主 盐土：若以NaCl和Na2SO4为主 盐分过多使土壤水势下降，严重地阻碍植物生长发育，这已成为盐碱地区限制作物收成的制约因素。 我国盐碱土主要分布于北方和沿海地区，约2千万公顷，另外还有7百万公顷的盐化土壤。 2.盐分胁迫对植物的危害 盐分过多对植物的危害主要表现在： (1)渗透胁迫 由于高浓度的盐分降低了土壤水势，使植物不能吸水，甚至体内水分外渗，因而盐害通常表现为生理干旱。 许多植物在土壤含盐量为0.2%～0.25%时，就出现吸水困难；含盐量高于0.4%时，植株就易外渗脱水，生长矮小，叶色暗绿。 (2)离子失调 离子胁迫是盐害的重要原因。Na+浓度过高时，植物对K+、Mg2+的吸收减少；植物对离子的不平衡吸收，不仅使植物发生营养失调，生长受抑，而且还会产生单盐毒害作用。 (3)膜透性改变 当外界盐浓度增大时，往往使细胞膜的功能改变，细胞内电解质外渗率加大。将大豆子叶圆切片放入浓度从20到200mmol·L-1的NaCl溶液中，渗漏率大致与盐浓度成正比。 (4)氧化胁迫和代谢紊乱 盐胁迫下促进了O2·-、H2O2、1O2等活性氧的产生，引起氧化胁迫，导致一系列的代谢失调： 1.光合作用减弱 盐分过多使PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性降低，叶绿体趋于分解，叶绿素和类胡萝卜素的生物合成受干扰，气孔关闭，光合作用受到抑制。 2.呼吸作用不稳 低盐时植物呼吸受到促进，而高盐时则受到抑制，氧化磷酸化解偶联。 3.蛋白质合成受阻 盐分过多会降低植物蛋白质的合成，促进蛋白质分解。 4.有毒物质累积 盐胁迫使植物体内积累