《植物逆境生理》ppt課件-文庫(kù)吧
2024-12-30 22:49 本頁(yè)面
【正文】 植物在水分脅迫下，通過(guò)代謝活動(dòng)增加溶質(zhì)，提高細(xì)胞液濃度，降低滲透勢(shì)，從而降低水勢(shì)，維持吸水能力，保證正常代謝與生長(zhǎng)的現(xiàn)象，稱為滲透調(diào)節(jié) (osmoregulation or osmotic adjustment) 決定細(xì)胞滲透勢(shì)的可溶性物質(zhì)分為兩類： ● 由外界環(huán)境進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的各種 無(wú)機(jī)離子 ，如 K+、 Cl等； ● 細(xì)胞自身合成的有機(jī)物，主要是 脯氨酸 和 甜菜堿 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) （ 1）脯氨酸在抗逆中的作用 ，保持原生質(zhì)與環(huán)境的滲透平衡，防止失水； 水合作用，增加蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶性蛋白質(zhì)的沉淀，保護(hù)生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。 逆境下積累的脯氨酸主要集中在細(xì)胞質(zhì)，使細(xì)胞滲透勢(shì)明顯降低，大大提高吸水能力。故脯氨酸是細(xì)胞質(zhì)滲透物質(zhì)。 （ 2）甜菜堿與植物抗逆性 甜菜堿是一種含氮化合物，具有很高的溶解度，在生理pH范圍不帶凈電荷，無(wú)毒，在逆境條件下細(xì)胞原生質(zhì)中的積累量高于液泡，可作為細(xì)胞質(zhì)滲透物質(zhì) 甜菜堿的生理作用： ◎ 作為細(xì)胞質(zhì)的解毒劑 ◎ 作為酶的穩(wěn)定劑 ◎ 作為生物合成中的甲基的供體 ◎ 參與磷脂的生物合成 （ 3）可溶性糖和游離氨基酸 逆境下植物體內(nèi)可溶性糖和游離氨基酸增加的原因： ☆ 大分子糖類和蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)而合成受抑制； ☆ 光合產(chǎn)物形成過(guò)程中直接轉(zhuǎn)向低分子量的物質(zhì)蔗糖等； ☆ 從植物其它部分輸入 第二節(jié) 植物的抗寒性 Cold Resistance of Plant 冷害 (chilling injury) ： 0℃ 以上低溫對(duì)喜溫植物所造成的危害。 凍害 (freezing injury)： 冰點(diǎn)以下的低溫，使植物組織結(jié)冰引起的傷害稱為凍害。 一、冷害與植物抗冷性 冷害常發(fā)生于早春和晚秋季節(jié)，主要危害發(fā)生在作物的苗期和籽?；蚬麑?shí)成熟期。 遭受冷害的黃瓜苗 直接傷害： 植物受低溫影響幾小時(shí)，最多在一天之內(nèi)即出現(xiàn)傷斑及壞死； 間接傷害： 植物受到低溫傷害后，在至少幾天之后出現(xiàn)組織柔軟、萎蔫 冷害的分類與癥狀 ● 細(xì)胞膜系統(tǒng)受損 ● 根系吸水能力下降 ● 光合作用減弱 ● 呼吸代謝失調(diào) ● 物質(zhì)代謝失調(diào) 冷害引起的生理生化變化 冷害的機(jī)理 在冰點(diǎn)溫度的植物體會(huì)由于水分隨著水勢(shì)梯度流動(dòng)，穿過(guò)質(zhì)體膜進(jìn)入細(xì)胞壁和細(xì)胞間空隙，而造成細(xì)胞內(nèi)水分匱乏。阻止細(xì)胞質(zhì)結(jié)晶冰的形成，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 ◆ 選用抗冷性強(qiáng)的作物品種 ◆低溫鍛煉 ◆化學(xué)誘導(dǎo) ◆合理施肥 提高植物抗冷性的途徑 凍害的一般癥狀： 葉片猶如燙傷，細(xì)胞失去膨壓，組織變軟，葉色變褐，嚴(yán)重時(shí)死亡。 二、凍害與植物抗凍性 ① 細(xì)胞間隙結(jié)冰傷害： 細(xì)胞間隙結(jié)冰造成原生質(zhì)脫水；機(jī)械損傷；融冰傷害。 ② 細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰傷害： 細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰會(huì)對(duì)生物膜、細(xì)胞器和基質(zhì)結(jié)構(gòu)造成不可逆的機(jī)械傷害。 凍害的類型 ① 膜的傷害假說(shuō)： ②巰基假說(shuō)： 凍害的機(jī)理 ◆ 一年生植物以干燥種子度過(guò)低溫； ◆ 大多數(shù)多年生草本植物地上部死亡，而以埋藏在土壤中的地下莖、根等度過(guò)低溫； ◆ 落葉木本以休眠芽度過(guò)低溫。 3 .低溫下植物的適應(yīng)性變化 ① 含水量降低 ② 呼吸減弱 ③ ABA含量增高，進(jìn)入休眠 ④ 保護(hù)物質(zhì)積累（葡萄糖、蔗糖等） ⑤ 低溫誘導(dǎo)蛋白形成 抗寒鍛煉 (cold hardening)： 隨著氣溫下降，植物體內(nèi)發(fā)生一系列適應(yīng)低溫的生理生化變化，提高植物抗寒能力的過(guò)程。 提高植物抗凍性的途徑 ① 選用抗旱性強(qiáng)的品種 ② 抗凍鍛煉 ③ 化學(xué)調(diào)控 ④ 農(nóng)業(yè)措施 第三節(jié) 熱害與抗熱性 Heat injury and heat resistance 熱害 (heat injury): 由高溫引起植物傷害的現(xiàn)象。 抗熱性 (heat resistance): 植物對(duì)高溫脅迫的抵抗和適應(yīng)能力。 一、熱害與抗熱性 根據(jù)不同植物對(duì)溫度的反應(yīng)，可分為如下幾類： 喜冷植物 ： 例如某些藻類、細(xì)菌和真菌，生長(zhǎng)溫度為在零上低溫 (0～ 20℃) ，當(dāng)溫度在 15～ 20℃ 以上即受高溫傷害。 中生植物 ： 例如水生和陰生的高等植物，地衣和苔蘚等，生長(zhǎng)溫度為 10～ 30℃ ，超過(guò) 35℃ 就會(huì)受傷。 喜溫植物 ： 其中有些植物在 45℃ 以上就受傷害，稱為適度喜溫植物，例如陸生高等植物，某些隱花植物；有些植物則在 65～ 100℃ 才受害，稱為極度喜溫植物，例如藍(lán)綠藻、真菌和細(xì)菌等。 二、高溫對(duì)植物的危害 直接傷害 高溫直接影響組成細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)，在短期 (幾秒到幾十秒 )內(nèi)出現(xiàn)癥狀，并可從受熱部位向非受熱部位傳遞蔓延。 其傷害實(shí)質(zhì)較復(fù)雜，可能原因如下： ● 蛋白質(zhì)變性 ● 脂類液化 自然態(tài)蛋白 → 變性態(tài)蛋白 → 凝聚態(tài)蛋白質(zhì) 脂類液化程度決定了脂肪酸的飽和
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