植物生理要点.ppt

植物生理要点※逆境生理研究常用指标1形态学指标①根系发达程度②叶的形态指标③茎的水分输导能力④株型⑤花粉败育率萌发胁迫指数存活率生长状况指标（生长速率、株高、叶数、最大根长、幼苗干重、根数、干物质积累速率、叶片扩展速率和叶面积等）成熟期02010304生长发育指标根系活力01硝酸还原酶活性02水分状况（水势、相对含水量、水分饱和亏、叶片膨压势、束缚水/自由水）03气孔调节能力（气孔开度、气孔扩散阻力、蒸腾速率、冠层温度）04离体叶片抗脱水能力05水分利用效率06生理生化指标膜生理（质膜透性、膜脂过氧化程度、膜保护物质）01渗透调节能力（脯氨酸积累能力、总游离氨基酸积累能力、可溶性糖积累能力、甜菜碱积累能力、无机离子积累能力）02物质和能量代谢（光合作用、呼吸作用、ATP与蛋白质的关系、根冠中平衡石淀粉水解速度、核酸代谢）03内源激素04生物量01经济产量02有效成分含量03产量性状指标水分状况与植物抗逆性的关系RWC和WSD的变化与抗逆性RWC和WSD（WSD=1-RWC）是公认的一对能较好地反映植物水分状况的生理指标，它们反映了水分不足和高温作用下植物组织在蒸腾时耗水补充过程和恢复能力的差异。水分胁迫下WSD较高而RWC较低的作物品种不抗旱，反之则较抗旱。0102生理生化评价指标的应用举例wf/wb比值的变化与抗逆性植物组织中的水分通常呈自由水和束缚水两种状态，自由水参与各种代谢过程，它的含量制约着植物的代谢强度；束缚水含量反映着细胞原生质胶体的亲水程度或原生质胶体结构的稳定性，与植物的抗性密切相关。如土壤干旱时，植株体内总含水量下降，通过增加束缚水相对含量而提高植物的保水能力，借以减轻水分胁迫造成的伤害。因此，植物体内wf/wb比值大小能较客观地反映不同品种抗性的强弱。离体叶片失水速率与抗逆性02植物离体叶片在空气中的失水速率（单位时间的失水量）反映着叶片的持水力，或称植物组织抗脱水能力，可作为评定植物抗逆性的生理指标之一。01逆境造成植物的膜伤害，质膜透性增加，电解质和一般水溶物向胞外渗漏，此时测定电导率即可反映质膜伤害程度。膜伤害与质膜透性的增加是逆境伤害的本质之一。质膜透性变化实际上反映了植物的避逆性和耐逆性，所以是一种较综合而准确的抗逆鉴定指标。※RPP与抗逆性(二)膜生理指标与植物抗逆性的关系膜脂过氧化程度与抗逆性植物在逆境胁迫下产生较多的自由基，从而促进膜脂的过氧化，膜的完整性遭到破坏，使细胞内组分大量外渗，最后造成细胞伤害甚至死亡。丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的主要产物之一，是有细胞毒性的物质，能够引起细胞膜功能紊乱，其含量的高低反映着植物受伤害的程度。大量研究表明，在逆境条件下，作物抗逆品种的MDA含量比不抗逆品种增加少。O2.-产生速率与MDA含量的变化相一致，二者都能反映植物受旱害程度。膜保护物质与抗逆性膜保护物质主要指能清除自由基的一类物质，即自由基净化剂（Radicalscavengers），包括酶类和非酶类。酶类主要有超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）。SOD是活性氧（O2.-）的净化剂，催化如下反应：O2.-+O2.-+2H+?H2O2+O2。SOD通过去除O2.-，对O2.-本身及其所产生的其他活性氧（.OH和1O2）对机体的伤害起保护作用。由于SOD催化形成的及其他过程产生的H2O2可以通过Haber和Weiss反应产生更多的自由基，即H2O2+O2.-+?OH-+.OH+1O2，所以，及时清除H2O2也是至关重要的，而CAT和POD就负责清除H2O2。非酶类主要有能清除O2.-的抗坏血酸和谷胱甘肽、清除.OH的甘露糖醇和山梨糖醇、清除1O2的类胡萝卜素等物质。由于逆境胁迫能使植物自由基增多，而自由基能直接或间接启动膜脂的过氧化作用，导致膜的损伤或破坏，故通过测定自由基净化剂在植物体内的浓度或活性，即可判定植物抗逆性的强弱。逆境条件下植物体内SOD、POD、CAT活性及Vc含量均不同程度增加，其增加值与植物抗逆性呈正相关。这是因为逆境条件下植物细胞膜保护系统的增强使膜脂过氧化作用减弱，使活性氧的产生与清除趋于平衡，从而有效地控制了膜脂的过氧化作用，降低了膜透性，增强了抵抗力。12渗透调节能力系是植物在逆境条件下通过代谢活动增加细胞内溶质浓度，降低其渗透势，进而降低水势以保持一定的膨压，维持正常代谢的过程，故渗透调节是植物适应水分胁迫的重要机制。植物细胞中具有多种渗透调节物质，其中可溶性糖、总游离氨基酸、K+和游离脯氨酸等对渗透调节的贡献较大。渗透调节能力与植物抗逆性的关系植