植物的抗性生理.ppt

（五）膜保护物质: 关键有不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸、磷脂、膜蛋白 。 第二节 植物抗冷性 低温胁迫（low-temperature stress）类型: 冷害: ℃零上低温对植物造成伤害。 冻害: ℃零下低温对植物造成伤害。 一、冷害生理 二、植物对冬季低温生理适应方法 三、预防严寒害方法 一、冷害生理 在零上低温时虽无结冰现象, 但能引发喜温植物生理障碍, 使植物受伤甚至死亡, 这种现象称为冷害（chilling injury）。 1、冷害机理 1）根系吸水能力弱→水分亏缺 2）膜收缩→膜上形成裂缝或孔洞物持外渗、膜酶失活→代谢紊乱。 3）叶绿素分解、光合酶破坏→光合作用减弱 4）呼吸异常 关键表现: 呼吸解偶联; 原生质流动慢→O2供给不足→有氧呼吸受阻、无氧呼吸加强。 5）部分生物大分子物质分解 2、冷害机制 冷害对植物伤害大致分为两步: 第一步: 膜脂相变 第二步: 因为膜损坏而引发代谢紊乱, 严重时造成死亡。 1.膜脂发生相变 低温下, 生物膜脂类会出现相分离(图)和相变, 使液晶态变为凝胶态。因为脂类固化, 从而引发与膜相结合酶解离或使酶亚基分解而失去活性。因为酶蛋白质是经过疏水键与膜脂相结合, 而低温使二者结合脆弱, 故易于分离。 图1 由低温引发相分离　　伴随温度下降, 高熔点脂质分子从流动性高液晶态移动到凝胶态, 液晶相和凝胶相间出现了裂缝。 膜脂相变温度随脂肪酸链加长而增加, 随不饱和脂肪酸如油酸(oleic acid)、亚油酸(linoleic acid)、亚麻酸(linolenic acid)等所占百分比增加而降低。也即, 不饱和脂肪酸愈多, 愈耐低温。温带植物比热带植物耐低温原因之一, 就是组成膜脂不饱和脂肪酸含量较高。同一个植物, 抗寒性强品种其不饱和脂肪酸含量也高于抗寒性弱品种。经过抗冷锻炼后, 植物不饱和脂肪酸含量能显著提升, 随之膜相变温度降低, 抗冷性加强。所以膜不饱和脂肪酸指数(unsaturated fatty acid index, UFAI), 即不饱和脂肪酸在总脂肪酸中相对比值, 可作为衡量植物抗冷性关键生理指标。 2、代谢紊乱 生物膜结构破坏会引发植物体内新陈代谢紊乱。如低温下光合与呼吸速率改变不仅使植物处于饥饿状态, 而且还使有毒物质(如乙醇)在细胞内积累, 造成细胞和组织受伤或死亡。　　 二、植物对冬季低温生理适应方法 1、含水量降低, 束缚水相对含量增高。 2、呼吸减弱 很多植物冬季呼吸速率仅为生长久 0.5%。含有降低糖分消耗, 降低冰点作用。 3、ABA含量增加 使植物生长停止, 进入休眠. 4、保护物质积累 如淀粉转变为可溶性糖（G、蔗糖）。 5、脂肪集中在细胞质表层, 水分不易透过, 代谢降低, 细胞内不易结冰, 也能预防细胞脱水。 6、低温诱导蛋白形成 三、提升植物抗冷性方法 1.低温锻炼 2.化学诱导 3.合理施肥 1.低温锻炼 这是个很有效方法, 因为植物对低温有一个适应过程。很多植物如预先给予合适低温锻炼, 以后即可抗御更低温度, 不然就会在忽然碰到低温时遭灾。　　春季在温室、温床育苗, 进行露天移栽前, 必需先降低室温或床温。如番茄苗移出温室前先经一、二天10℃处理, 栽后即可抗5℃左右低温; 黄瓜苗在经10℃锻炼后即可抗3～5℃低温。经过低温锻炼植株, 其膜不饱和脂肪酸含量增加, 相变温度降低, 膜透性稳定, 细胞内NADPH/NADP比值和ATP含量增高, 这些都有利于植物抗冷性增强。 2.化学诱导 喷施脱落酸等生长延缓剂可提升植物抗冷。3.合理施肥 调整氮磷钾肥百分比, 增加磷、钾肥比重能显著提升植物抗冷性。 第三节 植物抗冻性 冰点以下低温对植物危害叫做冻害(freezing injury)。 植物对冰点以下低温适应能力叫抗冻性(freezing resistance)。 在世界上很多地域都会碰到冰点以下低温, 这对多个作物可造成程度不一样冻害, 它是限制农业生产一个自然灾难。 冻害发生温度程度, 可因植物种类、生育时期、生理状态、组织器官及其经受低温时间长短而有很大差异: 大麦、小麦、燕麦、苜蓿等越冬作物通常可忍耐-7～-12℃严寒; 有些树木, 如白桦、网脉柳能够经受-45℃严冬而不死; 种子抗冻性很强, 在短时期内可经受-100℃以下冷冻而仍保持其发芽能力; 一些植物愈伤组织在液氮下, 即在-196℃低温下保留4个月之久仍有活性。 一、冻害发生温度程度 通常猛烈降温和升温, 以及连续冷冻, 对植物危害较大; 缓慢降温与升温解冻, 植物受害较轻。 植物受冻害