植物生理学-植物的逆境生理ppt课件.ppt
《植物生理学-植物的逆境生理ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《植物生理学-植物的逆境生理ppt课件.ppt(33页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、一、逆境和植物的抗逆性一、逆境和植物的抗逆性(一)逆境的概念及种类(一)逆境的概念及种类逆境:对植物生存与发育不利的各种环境因素逆境:对植物生存与发育不利的各种环境因素的总称。的总称。抗性:植物对逆境的抵抗和忍耐能力。抗性:植物对逆境的抵抗和忍耐能力。第一节第一节 抗性生理概论抗性生理概论 (二(二) )抗性的方式抗性的方式抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。植物适应逆境的方式主要表现在二个方面: 二、逆境对植物的伤害 ( (一一) ) 形态结构变化形态结构变化如干旱会导致叶片和嫩茎萎蔫,气孔开度减小甚至关;如干旱会导致叶片和嫩茎萎蔫,气孔开度减小甚至关;淹水使叶片黄化,枯干,根系褐变甚
2、至腐烂;高温下淹水使叶片黄化,枯干,根系褐变甚至腐烂;高温下叶片变褐,出现死斑,树皮开裂;叶片变褐,出现死斑,树皮开裂;病原菌侵染叶片出现病斑。病原菌侵染叶片出现病斑。逆境往往使细胞膜变性、龟裂,细胞的区域化被打破,逆境往往使细胞膜变性、龟裂,细胞的区域化被打破,原生质的性质改变,叶绿体、线粒体等细胞器结构遭原生质的性质改变,叶绿体、线粒体等细胞器结构遭到破坏。到破坏。植物形态结构的变化与代谢和功能的变化是相一致的。植物形态结构的变化与代谢和功能的变化是相一致的。 ( (二二) ) 生理生化变化生理生化变化各种逆境发生时,植物体的吸水力降低,蒸腾各种逆境发生时,植物体的吸水力降低,蒸腾量降低,
3、但蒸腾量大于吸水量,使植物组织的量降低,但蒸腾量大于吸水量,使植物组织的含水量降低并产生萎蔫。含水量降低并产生萎蔫。植物含水量的降低使组织中束缚水含量相对增植物含水量的降低使组织中束缚水含量相对增加,从而又使植物抗逆性增强。加,从而又使植物抗逆性增强。在任何一种逆境下,植物的光合作用都呈下降在任何一种逆境下,植物的光合作用都呈下降趋势。趋势。逆境下植物的呼吸作用变化有三种类型:逆境下植物的呼吸作用变化有三种类型:冰冻、高温、盐渍和淹水胁迫时,植物的呼冰冻、高温、盐渍和淹水胁迫时,植物的呼吸作用都逐渐降低;吸作用都逐渐降低;零上低温和干旱迫时,植物的呼吸作用先升零上低温和干旱迫时,植物的呼吸作用
4、先升高后降低;高后降低;植物发生病害时,植物呼吸作用极显著地增植物发生病害时,植物呼吸作用极显著地增强,且这种呼吸作用的增强与菌丝体本身呼强,且这种呼吸作用的增强与菌丝体本身呼吸无关。吸无关。三、植物对逆境的适应(一)胁迫蛋白逆境能诱导形成新的蛋白质逆境能诱导形成新的蛋白质( (或酶或酶) ),这些蛋白质统称,这些蛋白质统称为胁迫蛋白为胁迫蛋白(stress protein)(stress protein)。1.1.热击蛋白热击蛋白 2.2.低温诱导蛋白低温诱导蛋白(low-temperature-induced protein)(low-temperature-induced protein
5、)3.3.病原相关蛋白病原相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PRs(pathogenesis-related proteins,PRs) )4.4.盐逆境蛋白盐逆境蛋白 ( (二二) ) 渗透调节渗透调节多种逆境都会对植物产生水分胁迫。多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质,以提水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质,以提高细胞液浓度,降低其渗透势,这样植物就可保持高细胞液浓度,降低其渗透势,这样植物就可保持其体内水分,适应水分胁迫环境。其体内水分,适应水分胁迫环境。这种由于提高细胞液浓度,降低渗透势而表现出的调这种由于提
6、高细胞液浓度,降低渗透势而表现出的调节作用称为渗透调节节作用称为渗透调节(osmotic adjustment)(osmotic adjustment)。 (三)脱落酸(三)脱落酸ABA胁迫激素胁迫激素,提高抗逆性原因提高抗逆性原因:(1)可能可能使生物膜稳定使生物膜稳定 , 减少逆境导致的伤害。减少逆境导致的伤害。(2) 减少自由基对膜的破坏减少自由基对膜的破坏 .延缓延缓 SOD 和过氧化氢酶等活性下降和过氧化氢酶等活性下降 , 阻止体内自由基的过氧阻止体内自由基的过氧化作用化作用 , 降低丙二降低丙二醛醛等有毒物质积累等有毒物质积累 , 使质膜受到保护使质膜受到保护 . (3) 改变体内
7、代谢改变体内代谢 外施外施ABA , 可使植物体增加脯氨酸可使植物体增加脯氨酸,可溶性糖和可溶性蛋白可溶性糖和可溶性蛋白质等的含量质等的含量 , 从而使植物产生抗逆能力从而使植物产生抗逆能力。(4)减少水分丧失 可促进气孔关闭,蒸腾减弱,减少水分丧失,还可提高根对可促进气孔关闭,蒸腾减弱,减少水分丧失,还可提高根对水分的吸收和输导,防止水分亏缺,提高抗旱、抗寒、抗冷水分的吸收和输导,防止水分亏缺,提高抗旱、抗寒、抗冷和抗盐的能力。和抗盐的能力。缺水、缺肥、盐渍等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗能力;干旱或盐处理可提高水稻幼苗的抗冷性;低温处理能提高水稻幼苗的抗旱性;第二节第二节 植物的抗冷性植
8、物的抗冷性低温下,植物将会受到寒害低温下,植物将会受到寒害( (包括冷害和冻包括冷害和冻害害) )很多热带和亚热带植物不能经受冰点以上的很多热带和亚热带植物不能经受冰点以上的低温,这种冰点以上低温对植物的危害叫低温,这种冰点以上低温对植物的危害叫做做冷害冷害(chilling injury)(chilling injury)。一、冷害引起的生理生化变化一、冷害引起的生理生化变化1膜透性加大膜透性加大2水分平衡失调:水分平衡失调:蒸腾大于吸水蒸腾大于吸水3原生质流动受阻:原生质流动受阻:能量供应减少,原生质粘性增加能量供应减少,原生质粘性增加4光合速率减弱:光合速率减弱:叶绿素分解大于合成;暗反
9、应受影响叶绿素分解大于合成;暗反应受影响5呼吸代谢失调:呼吸代谢失调:大起大落。先期升高保护,然后降低大起大落。先期升高保护,然后降低 (升高放热保护,时间长后,原生质停止流动,无氧呼吸)(升高放热保护,时间长后,原生质停止流动,无氧呼吸)6.有机物质分解占优势有机物质分解占优势二、冷害机制二、冷害机制(一)膜的相变(一)膜的相变1膜透性增加引起代谢紊乱膜透性增加引起代谢紊乱 在低温下,质膜收缩出现裂缝,造成膜破坏,在低温下,质膜收缩出现裂缝,造成膜破坏,透性增加透性增加,细胞内溶质渗漏。如时间过长还可引起酶促反应平衡失细胞内溶质渗漏。如时间过长还可引起酶促反应平衡失调,代谢紊乱。调,代谢紊乱
10、。2膜相变引起膜结合酶失活膜相变引起膜结合酶失活 构成膜的类脂由构成膜的类脂由液相转变为固相液相转变为固相,流动镶嵌模型破坏,流动镶嵌模型破坏,类脂固化而引起膜结合酶解离或者使酶亚基分解,因而类脂固化而引起膜结合酶解离或者使酶亚基分解,因而失活。失活。膜相变温度随膜相变温度随不饱和脂肪酸含量不饱和脂肪酸含量增加而降低增加而降低 (二)活性氧平衡(二)活性氧平衡活性氧(超氧物阴离子自由基,羟自由基,活性氧(超氧物阴离子自由基,羟自由基,过氧化氢,单线态氧)当植物受到胁迫时,过氧化氢,单线态氧)当植物受到胁迫时,活性氧累积过多活性氧累积过多活性氧伤害细胞的机理在于活性氧伤害细胞的机理在于活性氧导致
11、膜脂活性氧导致膜脂过氧化过氧化,SODSOD和其它保护酶活性下降,同时和其它保护酶活性下降,同时还产生较多的膜脂过氧化产物,膜的完整性还产生较多的膜脂过氧化产物,膜的完整性被破坏。被破坏。其次,活性氧积累过多,也会使膜脂产生脱其次,活性氧积累过多,也会使膜脂产生脱酯化作用,磷脂游离,膜结构破坏。酯化作用,磷脂游离,膜结构破坏。活性氧与植物膜伤害机制多种逆境如干旱、大气污染、低温胁迫多种逆境如干旱、大气污染、低温胁迫等都有可能降低等都有可能降低SODSOD等酶的活性,从而使等酶的活性,从而使活性氧平衡被打破。活性氧平衡被打破。干旱胁迫下不同抗旱性小麦叶片中干旱胁迫下不同抗旱性小麦叶片中SODSO
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 植物 生理学 逆境 生理 ppt 课件
限制150内