第十章植物的逆境生理

1、植物生理學植物生理學plant physiology 主講教師：向鄧云主講教師：向鄧云 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院第四篇第四篇 環(huán)境生理環(huán)境生理 第十章第十章 植物的逆境生理植物的逆境生理 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性 第三節(jié)第三節(jié) 植物的熱害與抗熱性植物的熱害與抗熱性 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性 第五節(jié)第五節(jié) 植物的澇害與抗?jié)承灾参锏臐澈εc抗?jié)承?第六節(jié)第六節(jié) 植物的鹽害與抗鹽性植物的鹽害與抗鹽性 第七節(jié)第七節(jié) 植物的病

2、害生理與抗寒性植物的病害生理與抗寒性 第八節(jié)第八節(jié) 蟲害與植物的抗蟲性蟲害與植物的抗蟲性 第九節(jié)第九節(jié) 環(huán)境污染與植物的抗性環(huán)境污染與植物的抗性 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述一、一、逆境的概念及種類逆境的概念及種類逆境逆境(stress environment)(stress environment)是指對植物生長發(fā)育和生是指對植物生長發(fā)育和生存不利的各種環(huán)境因素的總稱，又稱存不利的各種環(huán)境因素的總稱，又稱脅迫脅迫(stress)(stress)。逆境的種類逆境的種類生

3、物因素生物因素病害，病害，蟲害，蟲害，雜草等雜草等化學因素化學因素物理因素物理因素鹽堿土，污染物，鹽堿土，污染物，化肥、除草劑、殺蟲化肥、除草劑、殺蟲劑、農(nóng)藥等的副作用劑、農(nóng)藥等的副作用高、低溫度，干旱水澇，高、低溫度，干旱水澇，紅外、紫外光與強弱可見紅外、紫外光與強弱可見光傷害，離子輻射，風、光傷害，離子輻射，風、雨、雪、聲、磁、電等雨、雪、聲、磁、電等 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述二、植物受逆境的傷害二、植物受逆境的傷害脅脅變變(strain)(strain)是指是

4、指植物受到脅迫后產(chǎn)生的相應變化。植物受到脅迫后產(chǎn)生的相應變化。逆境傷害逆境傷害(stress injury)(stress injury)是指不良環(huán)境因素對植是指不良環(huán)境因素對植物產(chǎn)生的危害作用。物產(chǎn)生的危害作用?？鼓嫘钥鼓嫘裕╯tressstress resistance resistance）是指植物對不良環(huán)）是指植物對不良環(huán)境的適應性和抵抗力。境的適應性和抵抗力?？剐藻憻挘剐藻憻挘╤ardeninghardening）是指植物對環(huán)境逐漸形成）是指植物對環(huán)境逐漸形成的適應性的過程。的適應性的過程。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科

5、學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述植物植物脅迫因子脅迫因子原初脅迫原初脅迫次生脅迫次生脅迫原初直接傷害原初直接傷害（質(zhì)膜傷害）（質(zhì)膜傷害）生物膜受生物膜受害害細胞脫水細胞脫水物質(zhì)滲漏物質(zhì)滲漏原初間接傷害原初間接傷害（代謝失調(diào)）（代謝失調(diào)）透性加大透性加大失水大于吸水失水大于吸水植物脫水，對植物脫水，對膜結(jié)構(gòu)和功能膜結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響產(chǎn)生影響光合作用下降，光合作用下降，同化物供應減同化物供應減少少呼吸作用大起呼吸作用大起大落，代謝途大落，代謝途徑改變徑改變水解酶活性高水解酶活性高于合成酶活性，于合成酶活性，物質(zhì)分解大于物質(zhì)分解大于合成合成活性氧傷害活性氧傷害次生傷害

6、次生傷害如熱害、鹽害如熱害、鹽害中的水分脅迫中的水分脅迫逆境脅迫對植物產(chǎn)生的傷害效應逆境脅迫對植物產(chǎn)生的傷害效應 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述植植 物物環(huán)境脅迫環(huán)境脅迫活性氧生成量增加活性氧生成量增加活性氧清除量降低活性氧清除量降低活性氧積累且超過傷害閾值活性氧積累且超過傷害閾值膜脂過氧化加劇膜脂過氧化加劇膜脂脫酯化增加膜脂脫酯化增加膜完整性破壞，選擇性喪失，電解質(zhì)及某些小膜完整性破壞，選擇性喪失，電解質(zhì)及某些小分子有機物大量滲漏，細胞物質(zhì)交換平衡破壞分子有機物大量滲漏

7、，細胞物質(zhì)交換平衡破壞一系列生理生化代謝紊亂一系列生理生化代謝紊亂長時間脅迫長時間脅迫短時間脅迫短時間脅迫植株死亡植株死亡植株繼續(xù)生長植株繼續(xù)生長葉綠素和核酸等生葉綠素和核酸等生物功能分子破壞物功能分子破壞活性氧自由基傷害機制活性氧自由基傷害機制 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述三、植物對逆境的適應三、植物對逆境的適應逆境逃避逆境逃避(stress avoidance)(stress avoidance)是指植物通過各種方式摒是指植物通過各種方式摒拒逆境的影響，不利因素并未

8、進入組織，故組織本身通拒逆境的影響，不利因素并未進入組織，故組織本身通常不會產(chǎn)生相應的反應，包括常不會產(chǎn)生相應的反應，包括避逆性避逆性和和御逆性御逆性。l避逆性是指在時間（調(diào)整生育期）或空間（陰生植物）避逆性是指在時間（調(diào)整生育期）或空間（陰生植物）上避開逆境的影響。上避開逆境的影響。l御逆性是指植物體通過營造適宜生活的內(nèi)環(huán)境來免除外御逆性是指植物體通過營造適宜生活的內(nèi)環(huán)境來免除外部不利因素對其的危害。部不利因素對其的危害。逆境忍耐逆境忍耐(stress tolerance)(stress tolerance)指植物雖經(jīng)受逆境對它的指植物雖經(jīng)受逆境對它的影響，但它可通過代謝反應阻止、降低或修復

9、由逆境造影響，但它可通過代謝反應阻止、降低或修復由逆境造成的傷害，使其仍保持正常的生理活動，又稱成的傷害，使其仍保持正常的生理活動，又稱耐逆性耐逆性。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)適應（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)適應根系發(fā)達，葉小適應干旱；擴大根部通氣組織適應淹根系發(fā)達，葉小適應干旱；擴大根部通氣組織適應淹水；生長停止進入休眠，對冬季低溫來臨的適應等。水；生長停止進入休眠，對冬季低溫來臨的適應等。（二）生理適應（二）生理適應1 1、生物膜的應變、生物膜的應變膜脂過氧化、

10、膜脂流動性改變及膜蛋白變性，造成膜膜脂過氧化、膜脂流動性改變及膜蛋白變性，造成膜相變和膜結(jié)構(gòu)破壞，導致質(zhì)膜透性增大。相變和膜結(jié)構(gòu)破壞，導致質(zhì)膜透性增大。膜脂相變膜脂相變液相液相液晶相液晶相凝膠相凝膠相高溫高溫低溫低溫 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述膜脂相變會導致原生質(zhì)流動停止或加劇，膜結(jié)合酶膜脂相變會導致原生質(zhì)流動停止或加劇，膜結(jié)合酶活性降低，膜透性增大，物質(zhì)交換平衡破壞，代謝活性降低，膜透性增大，物質(zhì)交換平衡破壞，代謝紊亂，有毒物質(zhì)積累，細胞受損。紊亂，有毒物質(zhì)積累，細

11、胞受損。膜脂碳鏈越短，不飽和脂肪酸越多，磷脂酰膽堿等膜脂碳鏈越短，不飽和脂肪酸越多，磷脂酰膽堿等磷脂含量高，凝固化溫度越低，抗寒性越強；反之，磷脂含量高，凝固化溫度越低，抗寒性越強；反之，抗熱性越強。抗熱性越強。單半乳糖二甘油脂等糖脂含量低，抗鹽性增強。單半乳糖二甘油脂等糖脂含量低，抗鹽性增強。2 2、逆境蛋白的表達、逆境蛋白的表達在逆境條件下，植物基因表達發(fā)生改變，關閉一些在逆境條件下，植物基因表達發(fā)生改變，關閉一些正常表達的基因，啟動一些與逆境相適應的基因。正常表達的基因，啟動一些與逆境相適應的基因。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命

12、科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述逆境蛋白（逆境蛋白（stress proteinstress protein）植物在逆境條件下誘）植物在逆境條件下誘導產(chǎn)生的蛋白質(zhì)導產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，如熱激蛋白（熱休克蛋白）、低，如熱激蛋白（熱休克蛋白）、低溫誘導蛋白、病原相關蛋白、鹽逆境蛋白、滲透調(diào)溫誘導蛋白、病原相關蛋白、鹽逆境蛋白、滲透調(diào)節(jié)蛋白、干旱逆境蛋白、厭氧蛋白、紫外線誘導蛋節(jié)蛋白、干旱逆境蛋白、厭氧蛋白、紫外線誘導蛋白、化學試劑誘導蛋白等。白、化學試劑誘導蛋白等。3 3、抗氧化保護系統(tǒng)、抗氧化保護系統(tǒng)( (活性氧清除系統(tǒng)活性氧清除系統(tǒng)) )抗氧化保護酶類（抗氧化保護酶

13、類（sodsod、podpod、catcat）抗氧化保護物質(zhì)：抗氧化保護物質(zhì)：lv vc c、v ve e、gshgsh、甘露醇和一些次生代謝物（如多酚、甘露醇和一些次生代謝物（如多酚、單寧、黃酮類、沒食子酸等）單寧、黃酮類、沒食子酸等） 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述4 4、滲透調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)( (osmoregulationosmoregulation) )：在逆境條件下，植物：在逆境條件下，植物體細胞主動積累各種無機和有機物質(zhì)，提高細胞液體細胞主動積累

14、各種無機和有機物質(zhì)，提高細胞液濃度，降低滲透勢，保持一定的壓力勢，增強保水濃度，降低滲透勢，保持一定的壓力勢，增強保水能力，適應水分脅迫的現(xiàn)象。能力，適應水分脅迫的現(xiàn)象。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)p無機離子（外界進入細胞）無機離子（外界進入細胞）p有機溶質(zhì)（細胞內(nèi)合成）有機溶質(zhì)（細胞內(nèi)合成）l脯氨酸脯氨酸(pro)(pro)l多胺多胺 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述l甜菜堿甜菜堿l可溶性糖和其它游離氨基酸可溶性糖和其它游離氨基酸5 5、植物激素、植物激素在逆境下，在逆境下，

15、abaaba和乙烯含量增加，和乙烯含量增加，iaaiaa、gaga、ctkctk含含量降低，其中以量降低，其中以abaaba的變化最顯著。的變化最顯著。（三）交叉適應（三）交叉適應 交叉適應交叉適應（cross adaptationcross adaptation）：是指植物經(jīng)歷）：是指植物經(jīng)歷了某種逆境后，能提高對另一些逆境的抵抗適應能了某種逆境后，能提高對另一些逆境的抵抗適應能力，又叫交叉忍耐。力，又叫交叉忍耐。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第一節(jié)第一節(jié) 植物的逆境生理概述植物的逆境生理概述四、提高作物抗性的措施四

16、、提高作物抗性的措施選育高抗品種選育高抗品種抗性鍛煉抗性鍛煉巧施肥水巧施肥水施用生長抑制物質(zhì)施用生長抑制物質(zhì) 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性寒害寒害（cold injurycold injury）指低溫對植物的傷害，包括）指低溫對植物的傷害，包括冷害和凍害。冷害和凍害?？购钥购裕╟old resistancecold resistance）指植物對低溫的抵抗）指植物對低溫的抵抗適應能力。適應能力。一、植物的冷害與抗冷性一、植物的冷害與抗冷性（一）概念（一）概念冷害冷害

17、（chilling injurychilling injury）指冰點以上低溫對植物）指冰點以上低溫對植物的傷害。原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶植物易受冷害。的傷害。原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶植物易受冷害?？估湫钥估湫裕╟hilling resistancechilling resistance）指植物對冰點以）指植物對冰點以上低溫的抵抗適應能力。上低溫的抵抗適應能力。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性（二）傷害類型與癥狀（二）傷害類型與癥狀植物的冷害不僅與低溫程度和持續(xù)時間直接相關，植物的冷

18、害不僅與低溫程度和持續(xù)時間直接相關，還與植物組織的生理年齡、生理狀況以及對冷害的還與植物組織的生理年齡、生理狀況以及對冷害的相對敏感性有關。相對敏感性有關。根據(jù)植物對冷害反應的速度可分為：根據(jù)植物對冷害反應的速度可分為：l直接傷害直接傷害：最多在一天內(nèi)，：最多在一天內(nèi)，出現(xiàn)傷斑、凹陷，死苗出現(xiàn)傷斑、凹陷，死苗或僵苗不發(fā)，木本芽枯頂枯、破皮流膠等?；蚪┟绮话l(fā)，木本芽枯頂枯、破皮流膠等。l間接傷害間接傷害：至少在幾天后，：至少在幾天后，組織柔軟、萎蔫，花芽組織柔軟、萎蔫，花芽分化受破壞，結(jié)實率降低等。分化受破壞，結(jié)實率降低等。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命

19、科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性（三）冷害引起的生理生化變化（三）冷害引起的生理生化變化細胞膜系統(tǒng)受損細胞膜系統(tǒng)受損透性增加，溶質(zhì)外滲，代謝失調(diào)透性增加，溶質(zhì)外滲，代謝失調(diào)根系吸水能力下降根系吸水能力下降根生長慢，呼吸弱，供能不足，根生長慢，呼吸弱，供能不足，失水大于吸水失水大于吸水植株干枯植株干枯原生質(zhì)流動減慢或停止原生質(zhì)流動減慢或停止光合作用減弱光合作用減弱葉綠素合成受阻，各種光合酶活性葉綠素合成受阻，各種光合酶活性受抑受抑呼吸代謝失調(diào)呼吸代謝失調(diào)大起大落，先升后降大起大落，先升后降物質(zhì)代謝失調(diào)物質(zhì)代謝失調(diào)有機物分解占優(yōu)勢，乙烯和有機物分

20、解占優(yōu)勢，乙烯和abaaba含量含量增加增加 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性( (四四) ) 冷害機理冷害機理冷害冷害膜脂相變膜脂相變液晶變固晶液晶變固晶蛋白質(zhì)變性或解蛋白質(zhì)變性或解離、酶活性改變離、酶活性改變膜破裂（非膜破裂（非均一固化）均一固化）聚冷（冷襲）聚冷（冷襲）質(zhì)膜透性增加質(zhì)膜透性增加細胞內(nèi)含物滲漏細胞內(nèi)含物滲漏直接損傷直接損傷漸冷漸冷膜均一固化與緊縮膜均一固化與緊縮根對水透性降低根對水透性降低葉綠體、線粒葉綠體、線粒體酶活性降低體酶活性降低失水超過吸水失水超

21、過吸水派生干旱損傷派生干旱損傷抑制光合與呼吸抑制光合與呼吸代謝破壞代謝破壞間接損傷間接損傷 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性( (五五) ) 提高植物抗冷性的途徑提高植物抗冷性的途徑低溫鍛煉：膜不飽和脂肪酸含量增加，提高低溫鍛煉：膜不飽和脂肪酸含量增加，提高不飽和不飽和脂肪酸指數(shù)（脂肪酸指數(shù)（ufaiufai），降低膜相變溫度，透性穩(wěn)定；，降低膜相變溫度，透性穩(wěn)定；胞內(nèi)胞內(nèi)nadph/nadpnadph/nadp+ +比值增高，比值增高，atpatp含量增加，有助于含量增加

22、，有助于抗冷性的形成和增強。抗冷性的形成和增強。化學誘導化學誘導合理施肥合理施肥選育抗冷品種選育抗冷品種 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性二、植物的凍害與抗凍性二、植物的凍害與抗凍性（一）概念（一）概念凍害凍害(freezing injury)(freezing injury)：冰點：冰點(0)(0)以下低溫對植以下低溫對植物的傷害。物的傷害?？箖鲂钥箖鲂?freezing resistance)(freezing resistance)：植物對冰點以下：植物對冰點以下低溫

23、的適應抵抗能力。常與霜害伴隨發(fā)生。低溫的適應抵抗能力。常與霜害伴隨發(fā)生。（二）凍害的類型與癥狀（二）凍害的類型與癥狀類型：胞間結(jié)冰與胞內(nèi)結(jié)冰。類型：胞間結(jié)冰與胞內(nèi)結(jié)冰。癥狀：葉出現(xiàn)燙傷樣，組織柔軟，葉色變褐，最終癥狀：葉出現(xiàn)燙傷樣，組織柔軟，葉色變褐，最終導致枯死。導致枯死。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性（三）凍害的機理（三）凍害的機理結(jié)冰傷害結(jié)冰傷害：胞間結(jié)冰使原生質(zhì)嚴重脫水，蛋白質(zhì)變：胞間結(jié)冰使原生質(zhì)嚴重脫水，蛋白質(zhì)變性，原生質(zhì)不可逆凝膠化；冰晶體對細胞的機械損性，

24、原生質(zhì)不可逆凝膠化；冰晶體對細胞的機械損傷；融冰傷害。胞內(nèi)結(jié)冰（冰晶形成及融化）對膜傷；融冰傷害。胞內(nèi)結(jié)冰（冰晶形成及融化）對膜與細胞器和胞基質(zhì)產(chǎn)生機械傷害，導致代謝紊亂和與細胞器和胞基質(zhì)產(chǎn)生機械傷害，導致代謝紊亂和細胞死亡。細胞死亡。膜傷害膜傷害：膜的機械損傷，透性增大，溶質(zhì)大量外流；：膜的機械損傷，透性增大，溶質(zhì)大量外流；膜脂相變，膜結(jié)合的酶游離而失去活性，引起代謝膜脂相變，膜結(jié)合的酶游離而失去活性，引起代謝失調(diào)。失調(diào)。破壞蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)(-sh(-sh假說假說) ) 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院

25、第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性胞內(nèi)、胞間結(jié)冰與化凍胞內(nèi)、胞間結(jié)冰與化凍脫水脅迫脫水脅迫膜蛋白變性膜蛋白變性膜脂與膜蛋白相互作用改變膜脂與膜蛋白相互作用改變k k+ +泵和糖運輸酶系統(tǒng)失活泵和糖運輸酶系統(tǒng)失活k k+ +泵和糖大量外滲泵和糖大量外滲水滲入水滲入組織組織失去彭壓失去彭壓原生質(zhì)彭潤原生質(zhì)彭潤 膜上的膜上的caca2+2+被被k k+ +置換置換葉綠體和線粒體葉綠體和線粒體功能受阻功能受阻細胞內(nèi)缺氧細胞內(nèi)缺氧膜系統(tǒng)破壞膜系統(tǒng)破壞細胞死亡細胞死亡凍害凍害磷酸化解偶聯(lián)磷酸化解偶聯(lián)機械脅迫機械脅迫滲透脅迫滲透脅迫 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行

26、而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性（四）提高抗凍性的措施（四）提高抗凍性的措施抗凍鍛練：可溶性糖含量增加，束縛水抗凍鍛練：可溶性糖含量增加，束縛水/ /自由水比自由水比值增大，原生質(zhì)粘性、彈性增大，代謝活動減弱，值增大，原生質(zhì)粘性、彈性增大，代謝活動減弱，膜不飽和脂肪酸含量增加，膜脂相變溫度降低，抗膜不飽和脂肪酸含量增加，膜脂相變溫度降低，抗性增強。性增強?；瘜W調(diào)控化學調(diào)控農(nóng)業(yè)措施：選育抗凍品種；適時播種、調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)措施：選育抗凍品種；適時播種、調(diào)節(jié)npknpk比比例、加強田間管理、薄膜等覆蓋、培育壯苗等。例、加強田間管理、薄膜等覆蓋

27、、培育壯苗等。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性三、植物對低溫的適應三、植物對低溫的適應含水量降低，自由水含量減少，束縛水含量相對增加；含水量降低，自由水含量減少，束縛水含量相對增加；呼吸減弱；呼吸減弱； 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第二節(jié)第二節(jié) 植物的寒害與抗寒性植物的寒害與抗寒性激素的種類及比例發(fā)生變化，生長停止，進入休眠；激素的種類及比例發(fā)生變化，生長停止，進入休眠；可溶性糖等保護性物質(zhì)含量增

28、加；可溶性糖等保護性物質(zhì)含量增加；低溫誘導蛋白形成。低溫誘導蛋白形成。思考題：思考題：1.行道樹在冬天為什么易受害？行道樹在冬天為什么易受害？ 2.倒春寒作物為什么易受害？倒春寒作物為什么易受害？ 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第三節(jié)第三節(jié) 植物的熱害與抗熱性植物的熱害與抗熱性一、熱害與抗熱性的概念一、熱害與抗熱性的概念熱害熱害（heat injuryheat injury）：高溫對植物的傷害。）：高溫對植物的傷害?？篃嵝钥篃嵝裕╤eat resistanceheat resistance）：植物對熱害的適應）：植物對熱

29、害的適應和抵抗能力。和抵抗能力。二、高溫對植物的傷害二、高溫對植物的傷害（一）癥狀（一）癥狀葉片死斑明顯，葉綠素破壞嚴重，器官脫落等。葉片死斑明顯，葉綠素破壞嚴重，器官脫落等。（二）傷害（二）傷害1 1、直接傷害、直接傷害 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第三節(jié)第三節(jié) 植物的熱害與抗熱性植物的熱害與抗熱性蛋白質(zhì)變性，空間結(jié)構(gòu)破壞；蛋白質(zhì)變性，空間結(jié)構(gòu)破壞；膜脂液化，破壞膜結(jié)構(gòu)。膜脂液化，破壞膜結(jié)構(gòu)。2 2、間接傷害、間接傷害饑餓饑餓：因光合低于呼吸，消耗同化物過多。：因光合低于呼吸，消耗同化物過多。毒害毒害：有氧呼吸被破壞

30、，無氧呼吸產(chǎn)生乙醛、乙醇：有氧呼吸被破壞，無氧呼吸產(chǎn)生乙醛、乙醇等有毒物質(zhì)；蛋白分解產(chǎn)生等有毒物質(zhì)；蛋白分解產(chǎn)生nhnh3 3毒害細胞。毒害細胞。生化障礙生化障礙：必需的生理活性物質(zhì)缺乏。：必需的生理活性物質(zhì)缺乏。蛋白質(zhì)破壞蛋白質(zhì)破壞：水解酶作用；：水解酶作用；atpatp減少，氧化與磷酸減少，氧化與磷酸化解偶聯(lián)，破壞核糖體與核酸的生物活性，蛋白質(zhì)化解偶聯(lián)，破壞核糖體與核酸的生物活性，蛋白質(zhì)合成受阻。合成受阻。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第三節(jié)第三節(jié) 植物的熱害與抗熱性植物的熱害與抗熱性熱熱害害代謝代謝速度速度變化變

31、化呼吸大于光合呼吸大于光合貯藏物消耗貯藏物消耗細胞死亡細胞死亡必需輔酶合必需輔酶合成減少成減少與輔酶有關的代謝與輔酶有關的代謝活動中斷活動中斷生化損傷生化損傷有毒中間產(chǎn)物消有毒中間產(chǎn)物消除速率降低除速率降低毒物使代謝毒物使代謝中斷中斷毒物損傷毒物損傷蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)變性變性蛋白合成酶蛋白合成酶變性變性蛋白只分解不蛋白只分解不合成合成蛋白質(zhì)消耗蛋白質(zhì)消耗酶蛋白變性酶蛋白變性凝凝 聚聚膜傷害膜傷害間接間接傷害傷害脂類液化脂類液化化學分解化學分解分解傷害分解傷害直接直接傷害傷害 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第三節(jié)第三節(jié) 植物的熱

32、害與抗熱性植物的熱害與抗熱性三、植物的抗熱性與提高途徑三、植物的抗熱性與提高途徑機理：不同環(huán)境生長的植物以及同一植物在不同生機理：不同環(huán)境生長的植物以及同一植物在不同生育期、不同器官抗熱性有差別；與蛋白質(zhì)育期、不同器官抗熱性有差別；與蛋白質(zhì)( (酶酶) )、核、核酸對熱的穩(wěn)定性以及有機酸代謝強度有關。酸對熱的穩(wěn)定性以及有機酸代謝強度有關。途徑：高溫鍛煉；改善栽培措施；用生長調(diào)節(jié)劑、途徑：高溫鍛煉；改善栽培措施；用生長調(diào)節(jié)劑、鹽類處理。鹽類處理。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗

33、旱性一、概念一、概念旱害旱害(drought injury) (drought injury) ：指土壤缺水或大氣相對：指土壤缺水或大氣相對濕度過低對植物造成的傷害。濕度過低對植物造成的傷害。抗旱性抗旱性(drought resistance)(drought resistance)：指植物對干旱的抵：指植物對干旱的抵抗適應能力。抗適應能力。二、干旱種類二、干旱種類土壤干旱土壤干旱大氣干旱大氣干旱生理干旱生理干旱 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性三、植物旱害的外部表現(xiàn)三、植

34、物旱害的外部表現(xiàn) 萎蔫萎蔫l暫時萎蔫暫時萎蔫 永久萎蔫永久萎蔫生長減慢生長減慢四、旱害的機理四、旱害的機理原生質(zhì)脫水是旱害的核心原生質(zhì)脫水是旱害的核心破壞原生質(zhì)膜上脂雙分子層的排列，結(jié)構(gòu)受損，改破壞原生質(zhì)膜上脂雙分子層的排列，結(jié)構(gòu)受損，改變了膜透性，使代謝紊亂變了膜透性，使代謝紊亂光合作用受抑制，呼吸作用光合作用受抑制，呼吸作用先升后降先升后降 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性酶活性改變酶活性改變l水解酶活性增強，合成酶活性降低水解酶活性增強，合成酶活性降低lsodsod、

35、podpod、catcat活性降低活性降低蛋白質(zhì)分解加快，脯氨酸積累蛋白質(zhì)分解加快，脯氨酸積累dnadna、rnarna合成減弱合成減弱激素發(fā)生變化激素發(fā)生變化abaaba積累，積累，ctkctk減少，減少，ctk/abactk/aba比值降比值降低，乙烯增加低，乙烯增加植株各器官水分重新分配植株各器官水分重新分配造成細胞的機械損傷造成細胞的機械損傷生長受抑制生長受抑制 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性 干旱干旱 細胞脫水細胞脫水細胞彭壓降低細胞彭壓降低代謝紊亂代謝紊亂膜透

36、性改變膜透性改變機械損傷機械損傷生生長長受受抑抑光合光合酶活酶活性下性下降降呼吸呼吸酶活酶活性增性增加加蛋蛋白白核核酸酸降降解解abaaba乙乙烯含烯含量增量增加加細胞區(qū)域細胞區(qū)域化破壞化破壞質(zhì)膜液泡質(zhì)膜液泡膜破裂膜破裂光合下降光合下降貯藏物貯藏物質(zhì)消耗質(zhì)消耗饑餓饑餓衰老衰老代代謝謝失失控控離子和離子和酶外流酶外流細胞細胞自溶自溶失水保失水保水能力水能力喪失喪失死亡死亡小小大大受害程度受害程度減少細胞間隙，氣減少細胞間隙，氣孔關閉，孔關閉， 二氧化二氧化碳擴散阻力增加碳擴散阻力增加 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第

37、四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性五、植物抗旱類型與特征五、植物抗旱類型與特征1 1、類型、類型水生植物水生植物中生植物中生植物旱生植物旱生植物 有避旱型、御旱型和耐旱型。有避旱型、御旱型和耐旱型。2 2、特征、特征形態(tài)形態(tài)：根系發(fā)達而深廣，根冠比大；細胞小，維管：根系發(fā)達而深廣，根冠比大；細胞小，維管束發(fā)達；單位面積氣孔數(shù)多而小；輸導組織發(fā)達；束發(fā)達；單位面積氣孔數(shù)多而小；輸導組織發(fā)達；角質(zhì)或蠟質(zhì)層厚。角質(zhì)或蠟質(zhì)層厚。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性生理生理：脯

38、氨酸、甜菜堿、：脯氨酸、甜菜堿、abaaba等物質(zhì)積累多，細等物質(zhì)積累多，細胞滲透勢低，吸水保水力強；水解酶活性保持胞滲透勢低，吸水保水力強；水解酶活性保持穩(wěn)定，合成酶活性不削弱，減少生物大分子的穩(wěn)定，合成酶活性不削弱，減少生物大分子的分解，合成反應占優(yōu)勢，既可保持原生質(zhì)穩(wěn)定、分解，合成反應占優(yōu)勢，既可保持原生質(zhì)穩(wěn)定、質(zhì)膜不受破壞，又使細胞具有較高的親水性、質(zhì)膜不受破壞，又使細胞具有較高的親水性、粘性和彈性，防止細胞脫水而產(chǎn)生機械損傷，粘性和彈性，防止細胞脫水而產(chǎn)生機械損傷，還使其它代謝反應正常。還使其它代謝反應正常。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學

39、與技術學院生命科學與技術學院 第四節(jié)第四節(jié) 植物的旱害與抗旱性植物的旱害與抗旱性六、提高抗旱性途徑六、提高抗旱性途徑抗旱鍛練：如蹲苗、擱苗、餓苗等；抗旱鍛練：如蹲苗、擱苗、餓苗等；合理施肥：合理施肥：p p、k k、b b、cucu等；等；化學誘導：化學誘導：caclcacl2 2、zusozuso4 4等；等；生長延緩劑及抗蒸騰劑的使用；如生長延緩劑及抗蒸騰劑的使用；如abaaba、ccc(ccc(矮壯矮壯素素););抗旱育種?？购涤N。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第五節(jié)第五節(jié) 植物的澇害與抗?jié)承灾参锏臐澈εc抗?jié)承?/p>

40、一、概念一、概念澇害澇害（flood injuryflood injury）：水分過多對植物的傷害。）：水分過多對植物的傷害。抗?jié)承钥節(jié)承裕╢lood resistanceflood resistance）：植物對水分過多的）：植物對水分過多的適應和抵抗能力。適應和抵抗能力。二、類型二、類型濕害濕害（wet injurywet injury）：土壤過濕、水分飽和，土壤）：土壤過濕、水分飽和，土壤含水量超過田間最大持水量，根系生長在沼澤化的含水量超過田間最大持水量，根系生長在沼澤化的泥漿中，對作物產(chǎn)生的危害。泥漿中，對作物產(chǎn)生的危害。澇害澇害：地面積水，淹沒了作物的一部分或全部而對：地面積水，淹

41、沒了作物的一部分或全部而對作物產(chǎn)生的危害。作物產(chǎn)生的危害。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第五節(jié)第五節(jié) 植物的澇害與抗?jié)承灾参锏臐澈εc抗?jié)承匀Y狀與危害三、癥狀與危害澇害的核心是液相代替氣相，植物缺氧澇害的核心是液相代替氣相，植物缺氧。生長量降低，。生長量降低，根變黑，葉黃化，葉柄偏上生長，株植矮小。無氧呼吸根變黑，葉黃化，葉柄偏上生長，株植矮小。無氧呼吸代替有氧呼吸，產(chǎn)生有毒物質(zhì)；代謝損害，光合受抑；代替有氧呼吸，產(chǎn)生有毒物質(zhì)；代謝損害，光合受抑；營養(yǎng)失調(diào)，乙烯增加，土壤理化性質(zhì)改變，吸收困難。營養(yǎng)失調(diào)，乙烯增加，土

42、壤理化性質(zhì)改變，吸收困難。四、作物的抗?jié)承耘c提高途徑四、作物的抗?jié)承耘c提高途徑機理：有發(fā)達的通氣系統(tǒng)，代謝上提高對缺氧的忍耐力，機理：有發(fā)達的通氣系統(tǒng)，代謝上提高對缺氧的忍耐力，改變呼吸途徑，如以磷酸戊糖途徑代替糖酵解過程；破改變呼吸途徑，如以磷酸戊糖途徑代替糖酵解過程；破壞或抑制有害物質(zhì)的合成。壞或抑制有害物質(zhì)的合成。防澇排澇措施防澇排澇措施 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第六節(jié)第六節(jié) 植物的鹽害與抗鹽性植物的鹽害與抗鹽性一、鹽土、堿土和鹽堿土一、鹽土、堿土和鹽堿土鹽土：指含鹽土：指含naclnacl和和nana2 2

43、soso4 4為主的土壤。為主的土壤。堿土：指含堿土：指含nana2 2coco3 3和和nahc0nahc03 3為主的土壤。為主的土壤。鹽堿土：鹽土與堿土同時存在的土壤。鹽堿土：鹽土與堿土同時存在的土壤。二、鹽害與抗鹽性的概念二、鹽害與抗鹽性的概念鹽害鹽害(salt injury) (salt injury) ：土壤中可溶性鹽類過多對植：土壤中可溶性鹽類過多對植物的傷害。物的傷害?？果}性：是植物對鹽分過多的抵抗適應能力。抗鹽性：是植物對鹽分過多的抵抗適應能力。三、癥狀與鹽害機理三、癥狀與鹽害機理 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與

44、技術學院 第六節(jié)第六節(jié) 植物的鹽害與抗鹽性植物的鹽害與抗鹽性鹽害鹽害原初鹽害原初鹽害次生鹽害次生鹽害直接鹽害直接鹽害（質(zhì)膜變化）（質(zhì)膜變化）間接鹽害間接鹽害（代謝變化）（代謝變化）離子外滲離子外滲透性或運輸透性或運輸變化變化增大蛋白質(zhì)疏水性和增大蛋白質(zhì)疏水性和降低蛋白質(zhì)靜電強度降低蛋白質(zhì)靜電強度酶活化或鈍化酶活化或鈍化干擾所有代謝過程干擾所有代謝過程滲透效應滲透效應降低膨壓降低膨壓抑制生長抑制生長其他脫水效應其他脫水效應營養(yǎng)缺乏營養(yǎng)缺乏 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第六節(jié)第六節(jié) 植物的鹽害與抗鹽性植物的鹽害與抗鹽性四、

45、植物的抗鹽性與提高途徑四、植物的抗鹽性與提高途徑避鹽機理：泌鹽或排鹽、稀鹽和拒鹽避鹽機理：泌鹽或排鹽、稀鹽和拒鹽耐鹽機理：通過細胞的滲透調(diào)節(jié)，降低水勢；消除耐鹽機理：通過細胞的滲透調(diào)節(jié)，降低水勢；消除鹽對酶或代謝產(chǎn)生的毒害作用；與鹽結(jié)合，減少游鹽對酶或代謝產(chǎn)生的毒害作用；與鹽結(jié)合，減少游離離子對原生質(zhì)的破壞作用。離離子對原生質(zhì)的破壞作用。途徑：鍛練植株，逐步適應，如稀鹽浸種、苗期處途徑：鍛練植株，逐步適應，如稀鹽浸種、苗期處理；選育抗鹽品種；改造鹽堿土。理；選育抗鹽品種；改造鹽堿土。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第七節(jié)

46、第七節(jié) 植物的病害生理與抗病性植物的病害生理與抗病性一、概念一、概念病害：病原物對寄主植物的侵襲和傷害。病害：病原物對寄主植物的侵襲和傷害?？共⌒裕褐参锏挚共≡锴忠u的能力?？共⌒裕褐参锏挚共≡锴忠u的能力。二、植物對病原物的反應類型二、植物對病原物的反應類型寄主對病原物的反應可分為感病、耐病、抗病和免寄主對病原物的反應可分為感病、耐病、抗病和免疫等類型。但植物從完全不發(fā)病到嚴重發(fā)病，是一疫等類型。但植物從完全不發(fā)病到嚴重發(fā)病，是一個連續(xù)過程，其抗病受遺傳、代謝及環(huán)境的控制。個連續(xù)過程，其抗病受遺傳、代謝及環(huán)境的控制。三、病理傷害的原因三、病理傷害的原因引起作物水分平衡失調(diào)引起作物水分平衡失調(diào)

47、 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第七節(jié)第七節(jié) 植物的病害生理與抗病性植物的病害生理與抗病性呼吸作用加強呼吸作用加強光合作用下降光合作用下降激素發(fā)生變化激素發(fā)生變化同化物運輸受干擾等同化物運輸受干擾等四、植物抗病的生理基礎與提高途徑四、植物抗病的生理基礎與提高途徑植物形態(tài)結(jié)構(gòu)屏障，組織局部壞死植物形態(tài)結(jié)構(gòu)屏障，組織局部壞死氧化酶活性增強氧化酶活性增強l促進傷口愈合促進傷口愈合l分解毒素，抑制病原菌水解酶活性分解毒素，抑制病原菌水解酶活性 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生

48、命科學與技術學院 第七節(jié)第七節(jié) 植物的病害生理與抗病性植物的病害生理與抗病性產(chǎn)生病原抑制物質(zhì)產(chǎn)生病原抑制物質(zhì)l植物凝集素、酚類化合物植物凝集素、酚類化合物l植保素植保素（phytoalexinsphytoalexins）：植物受浸染后產(chǎn)生的一）：植物受浸染后產(chǎn)生的一類相對分子量較低的抗病原微生物的化合物。類相對分子量較低的抗病原微生物的化合物。l病原相關蛋白病原相關蛋白選育抗病品種、改善植物生存環(huán)境和營養(yǎng)狀況是提選育抗病品種、改善植物生存環(huán)境和營養(yǎng)狀況是提高抗病能力的主要途徑。高抗病能力的主要途徑。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與

49、技術學院 第八節(jié)第八節(jié) 蟲害與植物的抗蟲性蟲害與植物的抗蟲性一、概念一、概念蟲害：昆蟲對植物的傷害。蟲害：昆蟲對植物的傷害?？瓜x性：植物對昆蟲危害的抵抗和適應能力?？瓜x性：植物對昆蟲危害的抵抗和適應能力。二、抗蟲性二、抗蟲性1 1、植物對蟲害的反應類型、植物對蟲害的反應類型免疫、高抗、低抗、易感和高感免疫、高抗、低抗、易感和高感2 2、植物抗蟲的機理、植物抗蟲的機理生態(tài)抗性：由于環(huán)境條件（特別是非生物因素）變生態(tài)抗性：由于環(huán)境條件（特別是非生物因素）變化的影響，制約害蟲的侵害而表現(xiàn)的抗性。化的影響，制約害蟲的侵害而表現(xiàn)的抗性。 植物生理學植物生理學 博學而近思博學而近思 敦行而誠樸敦行而誠樸 生命科學與技術學院生命科學與技術學院 第八節(jié)第八節(jié) 蟲害與植物的抗蟲性蟲害與植物的抗蟲性遺傳抗性：植物通過遺傳方式將抗蟲性傳給子代的遺傳抗性：植物通過遺傳方式將抗蟲性傳給子代的能力。能力。l拒蟲性拒蟲性 ：植物依靠形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)的特點或生理生：植物依靠形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)的特點或生理生化作用，使害蟲不降落、不能產(chǎn)卵和取食的特性。化作用，使害蟲不降落、不能產(chǎn)卵和取食的特性。l耐蟲性：植物具有迅速再生的能力，可以經(jīng)受害蟲耐蟲性：植物具有迅速再生的能力