植物的逆境生理.ppt

第十二章 植物的逆境生理 基本概念 第一节 植物的抗寒性与抗热性 第二节 植物的抗旱性与抗涝性 第三节 植物的抗盐性 第四节 环境污染对植物的伤害 基本概念 逆境(stress environment)：凡对植物生存与生长不利的环境。 胁迫(stress)：任何一种是植物内部产生有害变化的环境因子。如，水分胁迫、温度胁迫、盐分胁迫等。 协变(strain)：植物受到胁迫后产生的相应变化。（ 弹性协变、塑性协变） 抗性(hardiness)：植物对逆境的抵抗或忍耐能力。 抗性锻炼(hardeving)：植物对环境逐渐形成的适应性的过程。 逆境的种类 第一节 植物的抗寒性与抗热性 抗寒性：植物对低温的适应与抵抗能力。 寒 害：低温对植物造成的伤害。 冷 害(chilling injury)：冰点以上低温对植物造成的伤害。 （引起喜温植物生理上的障碍） 冻 害(freezing injury)：冰点以下低温对植物造成的伤害。 （引起结冰伤害） 冷害的类型 延迟型冷害:营养生长期遇到冷害，使生育期延迟。 障碍型冷害：生殖生长期间遭受短时间的异常低温，使生殖器官生理功能受到破坏，造成不育。 混合型冷害：在同一年度同时发生延迟型和障碍型冷害。 冷害引起的生理生化变化 生化反应失调 呼吸代谢失调 光合作用受阻 原生质流动受阻 吸收机能减弱 冷害的机理 膜透性改变 低温引起膜脂由液晶态向凝胶态转变。 缓慢降温：膜紧缩，透性小，吸收弱，水分胁迫。 突然降温：膜产生裂缝，透性大，物质外渗。 抗冷性(chilling resistance)： 植物对冰点以上低温的抵抗与适应 能力。 膜脂保持液晶态 增加膜中不饱和脂肪酸的比例 可溶性蛋白的稳定性提高 提高植物抗冷性的途径： 低温锻炼 化学诱导 合理施肥 冻 害 freezing injury 过冷作用supercooling： 当温度缓慢降低时，组织的温度可降低至冰点以下而不结冰，这种现象叫过冷作用。 冻害的机理 结冰伤害 胞间结冰（缓慢降温） 胞内结冰（快速降温或温度过低） 膜伤害 硫氢基假说: Levitt(1962) 植物抗冻性及其提高途径 抗冻性(freezing resistance)： 降低细胞含水量 保护性物质增多 降低呼吸 ABA增加 进入休眠 提高抗冻性的途径途径 抗冻锻炼 化学药物 合理的农业措施 二、植物的抗热性(heat resis tance) 高温对植物的伤害 直接伤害 膜脂液化 蛋白质变性 间接伤害 水分代谢失调 代谢性饥饿 有毒物质积累 蛋白质合成受阻 生活性物质缺乏 第二节 植物的抗旱性 与抗涝性 一、植物的抗旱性(krought resistance) 旱害(drought injury)：当土壤可利用水分缺乏或大气相对湿度过低时，植物耗水大于吸水，造成植物组织水分过度亏缺，产生不同程度的伤害，这种现象叫旱害。 土壤干旱 (soil drought) 大气干旱 (atmosphere drought) 生理干旱 (physiological drought ) 干旱引起的生理生化变化 水分重新分配 光合能力下降 矿质元素缺乏 代谢反应失调 呼吸作用异常 内源激素变化 脯氨酸含量升高 脯氨酸功能 等电点中性（PH6.3），避免酸碱失调 游离脯氨酸毒性最低 游离脯氨酸溶解度最高，水势降低，吸水力提高 脯氨酸富含能量、富含N素 结合游离NH3，防止毒害 脯氨酸 抗旱性指标 旱害的机理 机械损伤 膜透性改变 硫氢基假说 植物抗旱的生理基础 细胞保持很高的亲水力 脯氨酸积累 ABA增多 生育期影响 提高抗旱性的途径 抗旱锻炼：“蹲苗”、“双芽法”、“饿苗”、“搁苗” 选育抗旱品种 化学诱导：0.5% CaCl2浸种 增施P、K肥 生长抑制剂：ABA、CCC 抗蒸腾剂：干冰、阿特拉津、硅酮、苯汞乙酸 二、植物抗涝性 涝害(flood injury)：土壤水分过多对植物产生的伤害。 湿害(waterlogging)：旱田作物在土壤水分过多（饱和）时所受的影响。 涝害机理：缺氧，CO2积累，ETH生成。 抗涝性(flood resistance)：植物对水分过多的适应性或抵抗力。 形态特征：同期组织发达 生理特性：改变呼吸途径 提高抗涝性的措施： 第三节 植物的抗盐性 碱土、盐土、盐碱土 盐害(salt injury) 盐分过多的危害 生理干旱 离子失调 代谢紊乱 呼吸不稳