植物的抗逆生理課件

第十一章

植物的抗逆生理

目的要求：

通過(guò)本章學(xué)習(xí)，主要了解低溫和干旱等逆境對(duì)植物生理過(guò)程的影響及其機(jī)制，植物對(duì)低溫和干旱脅迫的適應(yīng)性和抗性，為提高作物的抗逆性奠定理論基礎(chǔ)。本章重點(diǎn)：

1、低溫對(duì)植物的傷害及其機(jī)制，抗寒鍛煉過(guò)程中發(fā)生的適應(yīng)性變化。

2、干旱對(duì)植物的傷害及其機(jī)制，植物對(duì)干旱的適應(yīng)性變化及其抗旱性。

3、逆境下植物的生理代謝變化及其對(duì)逆境的交叉適應(yīng)性。第一節(jié)植物抗逆的生理基礎(chǔ)

一、逆境的概念及種類(lèi)

逆境(stress)是指對(duì)植物生存生長(zhǎng)不利的各種環(huán)境因素的總稱(chēng)。

逆境種類(lèi)生物因素病害、蟲(chóng)害、雜草理化因素物理的輻射性的化學(xué)的溫度的水分的二、植物在逆境下的形態(tài)變化與代謝特點(diǎn)

(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)變化

(二)生理生化變化

三、滲透調(diào)節(jié)與抗逆性(一)滲透調(diào)節(jié)的概念多種逆境都會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生水分脅迫。水分脅迫時(shí)植物體內(nèi)積累各種有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)，提高細(xì)胞液濃度，降低其滲透勢(shì)，保持一定的壓力勢(shì)，這樣植物就可保持其體內(nèi)水分，適應(yīng)水分脅迫環(huán)境，這種現(xiàn)象稱(chēng)為滲透調(diào)節(jié)(osmoregulation)。(二)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

1.無(wú)機(jī)離子

2.脯氨酸

3.甜菜堿

4.可溶性糖第二節(jié)植物的抗寒性一、冷害（一）概念：冰點(diǎn)(0℃)以上低溫對(duì)植物的傷害叫冷害。植物對(duì)冰點(diǎn)以上低溫的適應(yīng)叫抗冷性。熱帶、亞熱帶植物易受害。第二節(jié)植物的抗寒性一、冷害（二）傷害癥狀與類(lèi)型：1、類(lèi)型：直接傷害與間接傷害。2、傷害癥狀：（1）出現(xiàn)傷斑、凹陷；（2）死苗或僵苗不發(fā)；（3）組織柔軟、萎蔫；（5）木本芽枯頂枯、破皮流膠；（6）花芽分化受破壞，結(jié)實(shí)率降低。第二節(jié)植物的抗寒性二、凍害（一）概念：冰點(diǎn)(0℃)以下低溫對(duì)植物的傷害叫凍害。植物對(duì)冰點(diǎn)以下低溫的適應(yīng)叫抗凍性。常與霜害伴隨發(fā)生。第二節(jié)植物的抗寒性二、凍害（二）凍害傷害癥狀與類(lèi)型：類(lèi)型：胞內(nèi)結(jié)冰與胞間結(jié)冰。凍害傷害癥狀：葉出現(xiàn)燙傷樣，組織柔軟葉色變褐，終至于枯死。第二節(jié)植物的抗寒性（四）植物對(duì)凍害的適應(yīng)：降低含水量，增加束縛水的相對(duì)含量；增加可溶性糖等的含量；激素的種類(lèi)及比例發(fā)生變化；膜組分改變。第二節(jié)植物的抗寒性三、提高抗寒性的措施

1.低溫(抗凍)鍛練；逐步適應(yīng)，增加保護(hù)物質(zhì)；

2.化學(xué)誘導(dǎo)控制；調(diào)節(jié)CTK、ABA的比例，采用其它生長(zhǎng)延緩劑；

3.加強(qiáng)田間管理；調(diào)節(jié)N、P、K比例，薄膜等覆蓋，培育壯苗等。第二節(jié)植物的抗熱性一、概念：高溫對(duì)植物的傷害稱(chēng)為熱害?？篃嵝允侵参飳?duì)熱害的一種適應(yīng)。二、類(lèi)型：

1.直接傷害

2.間接傷害。第二節(jié)植物的抗熱性四、提高抗?jié)承缘臋C(jī)理與途徑：不同生態(tài)環(huán)境生長(zhǎng)的植物抗熱性有差別。蛋白質(zhì)(酶)對(duì)熱的穩(wěn)定性，如二硫鍵，Mg＋，Zn＋；用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，有機(jī)酸、鹽類(lèi)有保護(hù)作用。第四節(jié)植物的抗旱性一、概念：土壤缺水或大氣相對(duì)濕度過(guò)低對(duì)植物造成的傷害稱(chēng)旱害。植物對(duì)干旱的抵抗力稱(chēng)抗旱性。第四節(jié)植物的抗旱性二、干旱種類(lèi)：

1.土壤干旱;2.大氣干旱;3.生理干旱。三、植物類(lèi)型：

1.水生植物；

2.中生植物；

3.旱生植物，旱生植物有避旱型和耐旱型。第四節(jié)植物的抗旱性六、植物抗旱特征：

1.形態(tài)：根系發(fā)達(dá)而深廣，根冠比大；細(xì)胞小，維管束發(fā)達(dá)；單位面積氣孔數(shù)多；輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)；角質(zhì)或蠟質(zhì)層厚

2.生理：脯氨酸、ABA等物質(zhì)積累多；水解酶活性保持穩(wěn)定，合成酶活性不削弱；保水力強(qiáng)。第四節(jié)植物的抗旱性七、提高抗旱性途徑：

1.抗旱鍛練：如蹲苗、擱苗、餓苗、雙芽法等；

2.合理施肥：P、K、B、Cu等；

3.化學(xué)誘導(dǎo)：CaCl2、ZuSO4等；

4.生長(zhǎng)延緩劑及抗蒸騰劑；如ABA、CCC(矮壯素);5.抗旱育種。第五節(jié)植物的抗?jié)承砸?、概念：水分過(guò)多對(duì)植物的傷害稱(chēng)為澇害?？?jié)承允侵参飳?duì)水分過(guò)多的適應(yīng)能力。二、類(lèi)型：

1.濕害

2.澇害第五節(jié)植物的抗?jié)承运摹⑻岣呖節(jié)承缘臋C(jī)理與途徑：

1.機(jī)理有發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)，代謝上提高對(duì)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(guò)程；破壞或抑制有害物質(zhì)的合成。

2.防澇排澇措施。第六節(jié)植物的抗鹽性一、概念：鹽類(lèi)過(guò)多對(duì)植物的傷害稱(chēng)為鹽害?？果}性是植物對(duì)鹽分過(guò)多的適應(yīng)能力。避鹽：植物通過(guò)被動(dòng)拒鹽，主動(dòng)排鹽和稀釋鹽分等途徑，使周?chē)h(huán)境的鹽濃度降低到遭受鹽害以下的濃度水平的一種抗鹽方式。耐鹽：指植物通過(guò)生理或代謝的適應(yīng)，忍受已進(jìn)入細(xì)胞的鹽分。它可通過(guò)滲透調(diào)節(jié)，提高代謝穩(wěn)定性和忍耐營(yíng)養(yǎng)缺乏等途徑實(shí)現(xiàn)。二、類(lèi)型：

1.鹽土與堿土為害，習(xí)慣統(tǒng)稱(chēng)鹽堿土。第七節(jié)環(huán)境污染與植物抗性一、大氣污染（一）概念與污染物1.大氣污染：指大氣中廢氣體對(duì)植物的危害。2.污染物包括：（1）氧化物質(zhì)，O3、NO2、Cl2；（2）還原物質(zhì)，SO2，H2S，甲醛、CO；（3）酸性物質(zhì)，HF、HCl、HCN、SO3、Si（4）堿性物質(zhì)，NH3；（5）有機(jī)物質(zhì)，乙烯等。第七節(jié)環(huán)境污染與植物抗性(二)癥狀與反應(yīng)1.急性傷害可在短時(shí)間內(nèi)使植物組織壞死。葉呈灰綠色，逐漸轉(zhuǎn)為暗綠色油漬或水漬斑，葉片變軟，壞死組織脫水變干，并呈現(xiàn)象牙色到紅色或暗褐色。2.慢性傷害是長(zhǎng)期接觸亞致死濃度的污染氣體而受害。葉片失綠，變小畸形，加速衰老，癥狀據(jù)污染物不同而各異。受污染后光合降低，呼吸異常，干物累積減慢，酶活性改變。第七節(jié)環(huán)境污染與植物抗性二、水體污染與土壤污染（一）概念與污染物

水體污染與土壤污染：指水體和土壤中毒廢物質(zhì)對(duì)植物的危害。污染物包括：

1.酚類(lèi)化合物，一元酚、二元酚、多元酚；

2.氰化物，有機(jī)氰、無(wú)機(jī)氰；石油；

3.洗滌劑和三氯乙醛；

4.重金屬離子，汞、鉻、砷、硒、鉛、鎘、鋁；其它有機(jī)物等。

5.酸雨、酸霧第七節(jié)環(huán)境污染與植物抗性（二）癥狀與反應(yīng)

1.土壤性質(zhì)可能改變；

2.植株生長(zhǎng)受阻，矮小，葉色變黃；

3.根系呈現(xiàn)褐色，逐漸死亡腐爛；

4.有害物質(zhì)往往有積累效應(yīng)。第七節(jié)環(huán)境污染與植物抗性三、植物與環(huán)境保護(hù)可將植物對(duì)污染物的反應(yīng)分為敏感性植物與抗性植物。敏感性植物可作指示植物，監(jiān)測(cè)環(huán)境污染?？剐灾参锟捎脕?lái)吸收和分解有毒物質(zhì)，凈化空氣和水體，保護(hù)環(huán)境；維持大氣中CO2與O2的平衡；可吸塵和殺菌，美化環(huán)境維持生態(tài)平衡。第八節(jié)抗病性與抗蟲(chóng)性一、抗病性（一）概念病菌對(duì)植物的侵襲和傷害稱(chēng)為病害。植物抵抗病菌侵襲的能力稱(chēng)抗病性。（二）類(lèi)型寄主對(duì)病原物的反應(yīng)可分感病、耐病、抗病和免疫等類(lèi)型。但植物從完全不發(fā)病到嚴(yán)重發(fā)病，是一個(gè)連續(xù)過(guò)程，植物的抗病受遺傳的控制、代謝的控制及環(huán)境的控制。第八節(jié)抗病性與抗蟲(chóng)性（三）傷害病害可引起作物水分