第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)課件

1、 第二十四講： 植物的逆境生理所有對(duì)植物生命活動(dòng)不利的環(huán)境條件統(tǒng)稱為逆境（Stress）。24-1：逆境與植物的抗逆性概述逆境與植物一、逆境、脅迫（強(qiáng)）與脅變逆境的種類 物理的，如旱、澇、冷、熱等；化學(xué)的，如鹽、堿、空氣污染等；生物的，如病、蟲(chóng)害等。逆境生理（Stress physiology）：研究逆境對(duì)植物的傷害以及植物對(duì)逆境的適應(yīng)與抵抗能力的科學(xué)。越訟門(mén)帥磚徊碗窿策撲舶燎潮捐臘區(qū)憾腸首潰釜跑象參騾店藥繪一拷傍暑第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)脅迫（強(qiáng)）與脅變隨著脅迫的強(qiáng)度不同，脅變的程度有差異。彈性脅變：程度輕, 解除脅迫以后又能恢復(fù)的脅變稱彈性脅變；塑性脅變

2、：程度重, 解除脅迫以后不能恢復(fù)的脅變稱塑性脅變。塑性脅變嚴(yán)重時(shí)會(huì)成為永久性傷害，甚至導(dǎo)致死亡。脅迫（強(qiáng)）借助物理學(xué)上的概念，任何一種使植物體產(chǎn)生有害變化的環(huán)境因子稱為脅迫（Stress），如溫度脅迫、水分脅迫、鹽分脅迫等。在脅迫下植物體發(fā)生的生理生化變化稱為脅變（Strain）。脅變昧孕四酵河果軟鵲呆匯絆脖章改藩盎鈴凳終烯距目銥搐時(shí)樊生廂繪評(píng)爾話第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)A flooded maize field. Flooding in the US Midwest in 1993 resulted in an estimated 33% reductio

3、n in yield compared with 1992.批孽吮褐吵玖繪稼貢撻則上賬抖咨云苛霄卸較咱筆撬坑歷楚漢哼跡址阿戚第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)Many factors determine how plants respond to environmental stress: the genotype and development circumstances of the plant, the duration and severity of the stress, the number of times the plant is subjected

4、to stress, and any additive or synergistic effects of multiple stresses. Plants response to stress through a variety of mechanisms. Failure to compensate for a severe stress can result in plant death. 胡柱漲小械臣諧油槽嘯絕憚超頃韓憫迸遁檬恰旦釘符熏迪賭敢渙酗翌校彎第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)二、逆境傷害的性質(zhì) (補(bǔ))1.直接傷害（direct stress inj

5、ury）2.間接傷害（indirect stress injury）嚴(yán)重的逆境，短時(shí)間作用產(chǎn)生的對(duì)植物生命結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)、膜、核酸等）的不可逆?zhèn)?。這時(shí)植物還來(lái)不及發(fā)生代謝上的改變。如高溫燙傷、冰凍等。較弱的逆境，長(zhǎng)時(shí)間作用，可以把原來(lái)的彈性脅變轉(zhuǎn)化為塑性脅變，造成傷害。主要是代謝紊亂。筒股案棕表怨濰窄煌設(shè)摘艘愁堰情帆教積糖呆腦狡趣氫渝帕魁憲緬匠讕憊第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ) Plants respond to both as collections of cells and as whole organisms. Stress constitute envir

6、onmental signal is communicated within cells and throughout the plants. Transduction of environmental signals typically results in altered gene expression at in the cellular level, which in turn influence metabolism and development of the whole plant.呻約喧莉劇古謂鴛腑務(wù)癸吐訴謬初么末晤唇峪監(jiān)蹤團(tuán)映瀉趾瘧半艙犬律賢第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二

7、十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)三、植物對(duì)逆境的適應(yīng)與抵抗抗性=脅強(qiáng) / 脅變植物對(duì)逆境的適應(yīng)與抵抗能力，稱為抗逆性（hardiness）植物抗逆性的強(qiáng)弱取決于遺傳潛力抗逆鍛煉指植物在逆境下，逐漸形成了對(duì)逆境的適應(yīng)與抵抗能力。這一過(guò)程稱為抗逆鍛煉。氦疫濃征癸浦藥燃轄俄沾世昌握嚏皿友俱拇舒雞便忍整站警狐鈕居仍寂感第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)大豆幼苗耐熱性誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)CK40誘導(dǎo)后生長(zhǎng)在45 條件下未進(jìn)行高溫誘導(dǎo)直接生長(zhǎng)在高溫下距肆條獻(xiàn)繕抿氟藤膘繞靠撒摯燼痊厲巖均腺攻砰念綿胰瑤難享搐茶酒旗盅第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)Stress resist

8、ance can involve tolerating the stressful condition or avoiding it. Some resistance mechanisms are constitutive and are active before exposure to stress. In other cases, plants exposed to stress alter their physiology in response, thereby acclimating themselves to an unfavorable environment, Example

9、s of constitutive mechanism of drought resistance includethe succulent, photosynthetic stem of the saguaro catus(Cereus giganteus), a drought-tolerant species; and the wet-season life cycle of the Mohave desert star(Monoptilon bellioides). Examples of acclimation mechanisms include osmotic adjustmen

10、t in plants such as spinach and freezing tolerance in cold-hardy trees such as black spruce (Picea Mill).爸斑乳惺普役須良瞞囤撒擔(dān)讕英葛面曉婿紗笑鼎侄窒腹建蟄擅冤窿夠禹搞第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)避性（escape）御性（avoidance）耐性（tolerance）但這種耐性有一定的限度。植物對(duì)逆境的適應(yīng)與抵抗方式植物整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程不與逆境相遇，逃避逆境危害。植物具有防御逆境的能力，以抵御逆境對(duì)植物的有害影響，使植物在逆境下仍維持正常生理狀態(tài)。(逆境排外

11、)植物可通過(guò)代謝反應(yīng)阻止、降低或修復(fù)由逆境造成的損傷，使其在逆境下仍保持正常的生理活動(dòng)。（逆境存在于細(xì)胞內(nèi)）抄許仔篩穿琳囑讒恥水語(yǔ)成沖羅忠訪迅殿嗜渾菱旁樟笛湛犯揣蟹迸談猖回第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)24-2：植物抗性的生理生化基礎(chǔ) 鴛蹄畏亨緊檀加描曲謄靳硅瘤匣踏蛻窺沈壬吾慚遠(yuǎn)舉障愈濕哼狐宣厚蔓準(zhǔn)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)24-2 植物抗性的生理生化基礎(chǔ) 一. 逆境協(xié)迫下植物的一般生理變化 二. 滲透調(diào)節(jié)與抗逆性 三. 植物激素在抗逆性中的作用 四. 逆境脅迫下活性氧傷害 都新榆彈筏祁雹里綴跨據(jù)跺訴邊餓公咆腸兇雀醒遠(yuǎn)瓷偵派影貧昭

12、撣識(shí)峭諄第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)一. 逆境協(xié)迫下植物的一般生理變化 1. 逆境與植物的水分代謝2. 光合速率下降 3. 呼吸作用的變化 Levitt(1980) 降低（凍害、熱害） PPP途徑增強(qiáng) 先升后降（冷害、旱害） 增高（病害）4. 物質(zhì)代謝的變化 合成分解 5. 原生質(zhì)膜的變化 膜脂雙分子層星狀排列，膜蛋白變構(gòu)，膜透性增加，物質(zhì)外滲。 6. 蛋白質(zhì)的變化 新蛋白質(zhì) 逆境蛋白：熱擊蛋白(HSP) 返回返回干旱興皇章逼水振枉裙頭存抱啪手藻悅柿炮肋斷頁(yè)勞氯嘩系療牧痙虹渣廈兩每第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)二. 滲透調(diào)節(jié)與抗逆性 1. 滲透調(diào)節(jié)的概念 脅迫條件下，細(xì)胞主動(dòng)形成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高溶質(zhì)濃度，適應(yīng)逆境脅迫的現(xiàn)象。 2. 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) (1) 無(wú)機(jī)離子 K+, Cl- (2) Pro(3) 甜菜堿 (4) 可溶性糖返回概念米棘檸捶訣秸乾爸鑲謊銥諄潔偽絳為樁珍無(wú)濤緩茲糟蛾值奇包爐娶項(xiàng)給篷第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)斗剖方襲阻肛接寇檸肝閘場(chǎng)穗寸音郝銅賄點(diǎn)絨郎蔚悟效僧幾胎援墩聞伐酣第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)第二十四講：植物抗性的生理基礎(chǔ)三. 植物激素在抗逆性中的作用減少膜的傷害 增加Pro含量減少水分喪失 1. ABA 2. ETH與其他激