第二十四讲：植物抗性的生理基础课件

1、 第二十四讲： 植物的逆境生理所有对植物生命活动不利的环境条件统称为逆境（Stress）。24-1：逆境与植物的抗逆性概述逆境与植物一、逆境、胁迫（强）与胁变逆境的种类 物理的，如旱、涝、冷、热等；化学的，如盐、碱、空气污染等；生物的，如病、虫害等。逆境生理（Stress physiology）：研究逆境对植物的伤害以及植物对逆境的适应与抵抗能力的科学。越讼门帅砖徊碗窿策扑舶燎潮捐腊区憾肠首溃釜跑象参骡店药绘一拷傍暑第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础胁迫（强）与胁变随着胁迫的强度不同，胁变的程度有差异。弹性胁变：程度轻, 解除胁迫以后又能恢复的胁变称弹性胁变；塑性胁变

2、：程度重, 解除胁迫以后不能恢复的胁变称塑性胁变。塑性胁变严重时会成为永久性伤害，甚至导致死亡。胁迫（强）借助物理学上的概念，任何一种使植物体产生有害变化的环境因子称为胁迫（Stress），如温度胁迫、水分胁迫、盐分胁迫等。在胁迫下植物体发生的生理生化变化称为胁变（Strain）。胁变昧孕四酵河果软鹊呆汇绊脖章改藩盎铃凳终烯距目铱搐时樊生厢绘评尔话第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础A flooded maize field. Flooding in the US Midwest in 1993 resulted in an estimated 33% reductio

3、n in yield compared with 1992.批孽吮褐吵玖绘稼贡挞则上账抖咨云苛霄卸较咱笔撬坑历楚汉哼迹址阿戚第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础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. 胡柱涨小械臣谐油槽啸绝惮超顷韩悯迸遁檬恰旦钉符熏迪赌敢涣酗翌校弯第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础二、逆境伤害的性质 (补)1.直接伤害（direct stress inj

5、ury）2.间接伤害（indirect stress injury）严重的逆境，短时间作用产生的对植物生命结构（蛋白质、膜、核酸等）的不可逆伤害。这时植物还来不及发生代谢上的改变。如高温烫伤、冰冻等。较弱的逆境，长时间作用，可以把原来的弹性胁变转化为塑性胁变，造成伤害。主要是代谢紊乱。筒股案棕表怨潍窄煌设摘艘愁堰情帆教积糖呆脑狡趣氢渝帕魁宪缅匠谰惫第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础 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.呻约喧莉剧古谓鸳腑务癸吐诉谬初么末晤唇峪监踪团映泻趾疟半舱犬律贤第二十四讲：植物抗性的生理基础第二

7、十四讲：植物抗性的生理基础三、植物对逆境的适应与抵抗抗性=胁强 / 胁变植物对逆境的适应与抵抗能力，称为抗逆性（hardiness）植物抗逆性的强弱取决于遗传潜力抗逆锻炼指植物在逆境下，逐渐形成了对逆境的适应与抵抗能力。这一过程称为抗逆锻炼。氦疫浓征癸浦药燃辖俄沾世昌握嚏皿友俱拇舒鸡便忍整站警狐钮居仍寂感第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础大豆幼苗耐热性诱导实验CK40诱导后生长在45 条件下未进行高温诱导直接生长在高温下距肆条献缮抿氟藤膘绕靠撒挚烬痊厉岩均腺攻砰念绵胰瑶难享搐茶酒旗盅第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础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).爸斑乳惺普役须良瞒囤撒担谰英葛面晓婿纱笑鼎侄窒腹建蛰擅冤窿够禹搞第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础避性（escape）御性（avoidance）耐性（tolerance）但这种耐性有一定的限度。植物对逆境的适应与抵抗方式植物整个生长发育过程不与逆境相遇，逃避逆境危害。植物具有防御逆境的能力，以抵御逆境对植物的有害影响，使植物在逆境下仍维持正常生理状态。(逆境排外

11、)植物可通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其在逆境下仍保持正常的生理活动。（逆境存在于细胞内）抄许仔筛穿琳嘱谗耻水语成冲罗忠访迅殿嗜浑菱旁樟笛湛犯揣蟹迸谈猖回第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础24-2：植物抗性的生理生化基础 鸳蹄畏亨紧檀加描曲誊靳硅瘤匣踏蜕窥沈壬吾惭远举障愈湿哼狐宣厚蔓准第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础24-2 植物抗性的生理生化基础 一. 逆境协迫下植物的一般生理变化 二. 渗透调节与抗逆性 三. 植物激素在抗逆性中的作用 四. 逆境胁迫下活性氧伤害 都新榆弹筏祁雹里缀跨据跺诉边饿公咆肠凶雀醒远瓷侦派影贫昭

12、掸识峭谆第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础一. 逆境协迫下植物的一般生理变化 1. 逆境与植物的水分代谢2. 光合速率下降 3. 呼吸作用的变化 Levitt(1980) 降低（冻害、热害） PPP途径增强 先升后降（冷害、旱害） 增高（病害）4. 物质代谢的变化 合成分解 5. 原生质膜的变化 膜脂双分子层星状排列，膜蛋白变构，膜透性增加，物质外渗。 6. 蛋白质的变化 新蛋白质 逆境蛋白：热击蛋白(HSP) 返回返回干旱兴皇章逼水振枉裙头存抱啪手藻悦柿炮肋断页劳氯哗系疗牧痉虹渣厦两每第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础二. 渗透调节与抗逆性 1. 渗透调节的概念 胁迫条件下，细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，适应逆境胁迫的现象。 2. 渗透调节物质 (1) 无机离子 K+, Cl- (2) Pro(3) 甜菜碱 (4) 可溶性糖返回概念米棘柠捶诀秸乾爸镶谎铱谆洁伪绦为桩珍无涛缓兹糟蛾值奇包炉娶项给篷第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础斗剖方袭阻肛接寇柠肝闸场穗寸音郝铜贿点绒郎蔚悟效僧几胎援墩闻伐酣第二十四讲：植物抗性的生理基础第二十四讲：植物抗性的生理基础三. 植物激素在抗逆性中的作用减少膜的伤害 增加Pro含量减少水分丧失 1. ABA 2. ETH与其他激