植物逆境生理学论文

1、青岛农业大学植物逆境生理学课程论文学院：经济与管理学院专业：财务管理 班级：11级6班 姓名：刘菲菲学号：201116072012年11月14日植物抗旱生理的研究及降低干旱对植物伤害的建议姓名：刘菲菲班级：财务管理11级6班 学号：20111607摘 要：旱灾是世界上分布最广的自然灾害。每年因为干旱，人们遭受了许多不可弥补的损失。干 旱有多种分类，对植物的伤害也是因植物而不同的，植物虽然具有一定的抗旱性，能对外界环境对 自身的生理影响做出调节，但其调节能力也是有限的，所以人们必须了解的抗旱的有关知识，通过 一定的措施来降低干旱给植物造成的伤害和对自己造成的经济损失。关键字：旱灾后果抗旱性 建议

2、引 言：植物的地理分布，生长发育以及产量形成等均受到环境的制约。干旱是对植物生长影响最 大的环境因素之一。世界上干旱半干旱区遍及50多个国家和地区，其总面积约占陆地总面积的三分 之一，且有逐年增加的趋势。在我国华北、西北、内蒙古和青藏高原绝大部分地区属于干旱半干旱 地区，约占全国土地总面积的45%。由于全球荒漠化问题的严重性，加之干旱问题对人类的困扰， 人们迫切希望通过提高植物的抗旱性以及选育抗旱性强的农作物或林木品种以合理利用水资源，达 到生产人们所需要的农林收获物和改善环境的目的。因而尽管提高植物的抗旱性的难度很大，人们 从来也没有停止过对这个问题的探索。相信在不久的将来人们在此方面的研究

3、会有所突破的。1旱害1.1干旱的概念旱害指因气候严酷或不正常的干旱而形成的气象灾害。一般指因土壤水分不足，农作物水分平 衡遭到破坏而减产或歉收从而带来粮食问题，甚至引发饥荒。同时，旱灾亦可令人类及动物因缺乏 足够的饮用水而致死。此外，旱灾后则容易发生蝗灾，进而引发更严重的饥荒，导致社会动荡。1.2干旱的分类根据引起水分亏缺的原因，干旱可分为（1）大气干旱，是指空气过度干燥，相对湿度过低，伴 随高温和干风，这时植物蒸腾过强，根系吸水补偿不了失水。（2） 土壤干旱，是指土壤中没有或只 有少量的有效水，严重降低植物吸水，使其水分亏缺引起永久萎蔫。（3）生理干旱，土壤中的水分 并不缺乏，只是因为土温过

4、低、或土壤溶液浓度过高、或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造 成植物体内水分平衡失调。1.3干旱伤害植物的机理1干旱对植物的影响通常易于观察，如植株部分敏感器官萎蔫。萎蔫的实质是因为缺水导致植株 内部组织、细胞等结构发生了物理或化学变化，如膜的结构和透性改变。由于结构变化导致代谢过 程受阻，如光合作用抑制、呼吸作用减慢，蛋白质分解，脯氨酸积累，核酸代谢受阻，激素代谢途 径改变等。植物体内水分分配出现异常，抑制植物生长，更为严重的是引起植株机械性损伤，导致 植株死亡。2干旱对植物的影响2.1影响光合作用和呼吸作用。 当水势降至-5bar时，光合作用和呼吸作用均下降，对幼小草本 植物的影响将更大

5、。复水后光合恢复也将延迟。水分胁迫对叶绿体的结构有破坏作用，而且还会减 少叶绿素的含量，使净光合作用受到水势的影响。2.2响碳水化合物代谢及同化物运输。干旱会使植物总的碳水化合物含量下降，还会使叶片淀粉 含量下降，叶片的可溶性糖含量增加，使植物的同化物运输受阻，从而在叶片中积累。2.3影响植物的蛋白质和核酸的代谢。抑制蛋白质的合成促进蛋白质的分解。而DNA的含量在一般干旱和严重干旱时均会下降。干旱还会一直核酸的合成，促进核酸的分解。2.4影响植物的激素水平。 （1）中等或严重水分胁迫会增加生长素氧化酶的活性，促进其分解， 抑制分解。（2）干旱还会使细胞分裂素的活性下降，可能会发生钝化，使细胞分

6、裂素自根中的运出 量减少。（3）对乙烯，赤霉素，脱落酸等重要植物激素都有很大的不利影响。2.5影响矿物质的吸收与运输。不同植物受影响的程度有差异。例如：小麦缺水严重影响钾离子的吸收，玉米和洋葱缺水则影响磷的吸收。干旱还会影响矿物质的运输，是植物体内的磷，钾渗 透至体外，对植物产生不利影响。2.6改变膜的透性。当植物细胞脱水时，原生质膜的透性增加，大量的无机离子和氨基酸，可溶性糖等小分子被动向组织外渗漏2。2.7生长受抑制。发生水分胁迫时分生组织细胞分裂减慢或停止，细胞伸长受到抑制，生长速率下降3。2.8细胞原生质损伤。干旱可对植物生造成机械性损伤。细胞干旱脱水时，液泡收缩，对原生质产生一种向内

7、的拉力，使原生质与其相连的细胞壁同时向内收缩，在细胞壁上形成很多锐利的折 叠，成为撕破原生质的结构。如果此时细胞骤然吸水复原，可引起细胞质、壁不协调膨胀把粘在细 胞壁上的原生质撕破，导致细胞死亡4。3植物的抗旱性分类植物的抗旱机理大致可分为避旱性、高水势下的耐旱性（延迟脱水）、低水势下的耐旱性（忍耐脱 水）三类。5（1）避旱性植物，如沙漠中的短生植物和生活在有明显干湿季节地区的一年生植物，是通过在严重 干旱胁迫到来之前完成其生命周期，是一种真正的躲避干旱。（2）高水势下延迟脱水耐旱植物则是通过限制水分的损失或保持水分吸收来延迟脱水的发生，保持 高的组织水势。这类植物通过深广而密布的根系分布来保

8、水分的吸收；通过增加气孔阻力与角质层 阻力、降低叶片对太阳辐射的吸收，减少蒸腾叶面积来达到减水分损失的目的。6（3）低水势下忍耐脱水的耐旱植物不但具有保持水分吸收和减少水分损失的能力，也具有在持续干 旱的条件下忍耐脱水的能力，主要表现在：一是保持低水势下一定的膨压和代谢功能；二是细胞原 生质体能忍耐脱水而无伤害或伤害很轻。7事实上，植物的抗旱性是由多种抗旱途径或方式共同作用的结果。4提高抗旱性的措施自然界的干旱是否造成灾害，受多种因素影响，对农业生产的危害程度则取决于人为措施。世（1）兴修水利，发展科学的灌溉事业。8（2）改进耕作制度，改变作物构成，充分利用有限的降雨。（3）植树造林，改善区域

9、气候，减少蒸发，降低干旱风的危害。9（4）研究应用现代技术和节水措施，例如人工降雨，喷滴灌、地膜覆盖、保墙，以及暂时利用质量 较差的水源，包括劣质地下水以至海水等。（5）发展基因工程，改善植物抗东基因。合理利用基因改造或是基因拼接技术，改造基因，提高植 物的抗冻性。（6）合理利用植物激素在抗旱中的作用。利用植物生长促进物质，提高植物对干旱的适应性。例如： IAA和GA促进生长阻止脱落；CTK促进分裂促进气口开放，这些都是对适应干旱不利的， 但是ABA促进气孔关闭，促进休眠ETH促进器官脱落，而干旱促进ABA和ETH的合成，这些都 是对适应干旱有力的。（7）二氧化碳的固定方式也与植物的抗旱性有关

10、。（8）对植物进行抗旱锻炼。人为进行水分胁迫的锻炼，可以适当提高植物的抗旱性。10（9）用合适的化学试剂处理植物。5展望综上所述综上所述，植物的抗旱性研究近年来已经取得了一系列进，如水分代谢、物质代谢、 渗透调节作用、活性氧清除能力等都积累了丰富的资料；水分胁迫下ABA的合成部位与传递、呼吸 作用增降的机理，以及它们在植物的抗旱性中的作用等方面已引起人们深入研究的兴趣；分子生物 技术的广泛应用，植物抗旱生理性状的遗传研究也有了突破性的发展。随着植物生理学和分子遗传 学的交叉发展，植物的抗旱性的研究更加走向深入。从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其 生理机制，对通过基因工程手段进行抗旱基因重

11、组，培育作物抗旱新类型是十分必要的，也是当前 研究的一个热点。近年来，我国在这方面还有待进一步完善和提高，应加强人力物力，将分子遗传 技术应用于植物的抗旱性遗传育种的研究上。这是育种工作中最有效、最受重视的策略和手段。我 们应该好好利用科学技术造福于我们的生活。参考文献：杨敏生，裴保华,张树常.树木抗旱性研究进展J.河北林果研究,1997,12(1):8793.李德全.植物渗透调节研究进展.山东农业大学,1991(1):8690.Levitt,J.Response of Plant to Environmental Stresses.Academic Press,New York,1972.Turner N.C. Adaptation to water deficits:A changing