逆境生理 .ppt
《逆境生理 .ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《逆境生理 .ppt(53页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、逆境生理 现在学习的是第1页,共53页学学习和研究逆境生理的重要性和研究逆境生理的重要性 1 1、探、探讨逆境下植物存活或死亡的原因逆境下植物存活或死亡的原因、采取适当措施提高植物抗逆能力、采取适当措施提高植物抗逆能力现在学习的是第2页,共53页 第一第一节 植物逆境生理概述植物逆境生理概述 一、逆境概念和种一、逆境概念和种类 1 1、逆境、逆境胁迫迫(Stress)(Stress)对植物生存和生植物生存和生长不利的各种不利的各种环境因素的境因素的总称称.2 2、逆境种、逆境种类()生物逆境()生物逆境(biotic stress)biotic stress)()()非生物逆境(非生物逆境(i
2、otic stress)iotic stress)3 3、抗逆性、抗逆性(Resistance)(Resistance)植物植物对逆境的抵抗与忍耐能力称逆境的抵抗与忍耐能力称为植物的植物的.现在学习的是第3页,共53页逆境种类逆境种类生物因素生物因素(感染与竞争感染与竞争)病害病害虫害虫害杂草杂草理化因素理化因素物理的物理的辐射性的辐射性的化学的化学的温度的温度的水分的水分的雪、雹、冰等雪、雹、冰等风、雷、电、磁等风、雷、电、磁等离子辐射离子辐射(、射线射线)可见光照射可见光照射(过干旱及水分胁迫或过弱过干旱及水分胁迫或过弱)红外、紫外光作用红外、紫外光作用除草剂、化肥的副作用过量副作用除草剂
3、、化肥的副作用过量副作用盐碱土危害盐碱土危害气体污染等气体污染等低温低温冷害冷害冻害冻害高温热害高温热害淹涝灾害淹涝灾害土壤、大气及生理干旱土壤、大气及生理干旱现在学习的是第4页,共53页 自然的自然的人为的人为的干旱、高温、低温、干旱、高温、低温、盐 碱、水碱、水涝、辐射等。射等。污染、次生盐碱化污染、次生盐碱化产生生原原因因现在学习的是第5页,共53页A flooded maize field.Flooding in the US Midwest in 1993 resulted in an estimated 33%reduction in yield compared with 199
4、2.现在学习的是第6页,共53页 二、植物抗逆性的形式二、植物抗逆性的形式 1 1、逆境防御、逆境防御/避逆性(避逆性(Stress avoidanceStress avoidance)植物通植物通过各种方式防止逆境在体内各种方式防止逆境在体内发生。把逆境生。把逆境挡在体外。在体外。2 2、逆境忍耐、逆境忍耐/耐逆性耐逆性(Stress tolerance)(Stress tolerance)植物通植物通过调节体内的代体内的代谢活活动,能,能经受住一定程受住一定程度的不利因素的影响,使植物得以存活,度的不利因素的影响,使植物得以存活,这种方式叫种方式叫逆境忍耐。逆境忍耐。逆境逃避逆境逃避 (S
5、tress escape)(Stress escape)植物通植物通过各种方式避开逆境的影响。各种方式避开逆境的影响。沙漠短命植物沙漠短命植物现在学习的是第7页,共53页三、植物抗逆性与三、植物抗逆性与锻炼 锻炼(AcclimationAcclimation)植物对不利于生存和生长发育的环境植物对不利于生存和生长发育的环境的逐步适应过程。锻炼可以在自然条件或的逐步适应过程。锻炼可以在自然条件或人为条件下进行。人为条件下进行。现在学习的是第8页,共53页四、植物四、植物对环境境胁迫的反迫的反应胁迫特性迫特性 植物特性植物特性 植物反植物反应 反反应结果果胁迫迫强度度 器官器官/组织 整体水平整体
6、水平持持续时间 发育育阶段段 细胞水平胞水平 生存生存/生生长胁迫次数迫次数 基因型基因型 分子水平分子水平 生生长缓慢慢/死亡死亡胁迫迫组合合 受受胁迫迫经历(信号(信号传导/基因表达)基因表达)环境境胁迫迫现在学习的是第9页,共53页五、五、环境境胁迫迫对植物的影响植物的影响1.1.生生长速度下降速度下降2 2水分水分亏缺与渗透缺与渗透调节3 3光合作用的气孔和非气孔限制光合作用的气孔和非气孔限制4 4呼吸作用呼吸作用变化化5 5合成代合成代谢减弱减弱6 6活性氧的活性氧的积累和清除累和清除7 7激素平衡改激素平衡改变8 8基因表达基因表达变化与逆境蛋白的合成化与逆境蛋白的合成9 9细胞膜
7、胞膜结构改构改变与与选择透性透性丧失失:现在学习的是第10页,共53页 膜透性增加,内含物向外渗漏。膜透性增加,内含物向外渗漏。细胞区域化破坏,造成代胞区域化破坏,造成代谢紊乱。紊乱。凡与膜有关的凡与膜有关的过程都会受到影响程都会受到影响。9.液相液相 温度过高温度过高 液晶相液晶相 温度过低温度过低 凝胶相凝胶相现在学习的是第11页,共53页 第二第二节 环境境胁迫与渗透迫与渗透调节 一、渗透一、渗透调节作用作用(一)渗透(一)渗透调节(OsmoregulationOsmoregulation)胁迫条件下,迫条件下,细胞主胞主动形成渗透形成渗透调节物物质,提高,提高溶溶质浓度,从外界吸水,适
8、度,从外界吸水,适应逆境逆境胁迫迫这种种现象称象称为渗透渗透调节。(二)渗透(二)渗透调节作用的功能作用的功能 植物渗透植物渗透调节作用可以在一定范作用可以在一定范围内内维持持细胞的膨胞的膨压和一定和一定的含水量,的含水量,这对蒸蒸腾作用、光合作用、呼吸作用、作用、光合作用、呼吸作用、细胞生胞生长、细胞膜运胞膜运输、酶活性都是十分重要的。活性都是十分重要的。现在学习的是第12页,共53页二、渗透二、渗透调节物物质(一)无机离子(一)无机离子(二)小分子有机物(二)小分子有机物 渗透渗透调节物物质主要有主要有脯氨酸脯氨酸、可溶性可溶性糖、甜菜碱、多元醇、有机酸等。糖、甜菜碱、多元醇、有机酸等。现
9、在学习的是第13页,共53页 不同植物可能有不同的渗透调节物质,但不同植物可能有不同的渗透调节物质,但有机物质做为渗透物质,必须具有几个条件:有机物质做为渗透物质,必须具有几个条件:(1 1)分子量小,可溶性强;)分子量小,可溶性强;(2 2)能为细胞膜保持而不易渗漏;)能为细胞膜保持而不易渗漏;(3 3)在生理)在生理PHPH范围内不带正电荷,不影响范围内不带正电荷,不影响细胞的酸碱度(细胞的酸碱度(PHPH););(4 4)对细胞器无毒害作用;)对细胞器无毒害作用;(5 5)生物合成迅速,并在细胞内迅速积累。)生物合成迅速,并在细胞内迅速积累。对酶活性影响小,不易分解。对酶活性影响小,不易
10、分解。现在学习的是第14页,共53页 第三第三节 环境境胁迫与活性氧迫与活性氧 一、活性氧种一、活性氧种类及特点及特点(一)活性氧及种(一)活性氧及种类:活性氧指化学性活性氧指化学性质活活泼,氧化能力极,氧化能力极强的氧代的氧代谢产物及含氧衍生物的物及含氧衍生物的总称。称。活性氧有两活性氧有两类:一一类是氧自由基(含有不配是氧自由基(含有不配对电子):子):包括包括O2(超氧阴离(超氧阴离子自由基)、子自由基)、HO(羟自由基)、自由基)、RO (脂氧自由基)、(脂氧自由基)、ROO (脂(脂过氧自由基)氧自由基)另一另一类活性氧是化学性活性氧是化学性质活活泼的氧代的氧代谢产物:物:1O2(单
11、线态氧)、氧)、H2O2。(二)(二)活性氧活性氧特点特点现在学习的是第15页,共53页 二、活性氧二、活性氧产生及相互生及相互转化化 (一)(一)产生途径和部位:生途径和部位:叶叶绿体,体,线粒体,粒体,质膜膜NADPH氧化氧化酶现在学习的是第16页,共53页 PSI 铁氧还蛋白铁氧还蛋白 O2 还原型铁氧还蛋白还原型铁氧还蛋白 O2 NADP+O2 NADPH O2 叶绿体产生活性氧途径叶绿体产生活性氧途径-.-.现在学习的是第17页,共53页 NADH FMN Fe-S UQ Cytb O2 O2 O2 线粒体呼吸链上的电子泄漏产生活性氧线粒体呼吸链上的电子泄漏产生活性氧-.现在学习的是
12、第18页,共53页质膜膜NADPHNADPH氧化氧化酶NADPHNADPH2 2+O+O2 2 NADPNADP+O+O-2 2(质膜)膜)H H2 2O O2 2和和1 1O O2 2的的产生:生:CHL CHL hr hr 1 1O O2 2(叶(叶绿体)体)乙醇酸乙醇酸 +O+O2 2 乙乙醛酸酸+H+H2 2O O2 2(过氧化物酶体)过氧化物酶体)现在学习的是第19页,共53页(二)(二)活性氧相互活性氧相互转化化 2O-2+2H+SOD H2O2+1O2 H2O2+O-2 OH +OH-+1O2+Fe2+H2O2+Fe2+OH +OH-+Fe3+现在学习的是第20页,共53页 三、
13、活性氧的危害三、活性氧的危害 (一)抑制生(一)抑制生长 (二)叶(二)叶绿体,体,线粒体膨粒体膨胀 (三)启(三)启动膜脂膜脂过氧化,破坏膜氧化,破坏膜结构构 产生丙二生丙二醛 (四)破坏生物大分子(四)破坏生物大分子现在学习的是第21页,共53页现在学习的是第22页,共53页 四、活性氧清除系四、活性氧清除系统 (一)保(一)保护酶系系统:超氧物歧化:超氧物歧化酶(SOD)(SOD)过氧化物氧化物酶(POD)(POD)过氧化氧化氢酶(CAT)(CAT)2O 2O2 2+2H+2H+H H2 2O O2 2+O+O2 2 2 2 H H2 2O O2 2 H H2 2O+OO+O2 2 叶叶
14、绿体内清除体内清除H H2 2O O2 2的机制的机制 AHAH2 2 +2+2 H H2 2O O2 2 A+A+H H2 2O O(抗坏血酸(抗坏血酸过氧化物氧化物酶)(二)非(二)非酶系系统:Vc ;VVc ;VE E ;胡胡萝卜素卜素;谷胱甘谷胱甘肽-.SODPOD现在学习的是第23页,共53页 第四第四节 环境境胁迫与基因表达迫与基因表达根据蛋白在植物的逆境反根据蛋白在植物的逆境反应中的作用分中的作用分类 功能基因功能基因调节基因基因根据根据诱导环境因子境因子进行分行分类 热激蛋白激蛋白(Heat-shock protein)抗抗冻蛋白蛋白(Antifreeze protein)盐胁
15、迫蛋白或称渗迫蛋白或称渗压素素(Osmotin)厌氧多氧多肽(Anaerobic polypeptide)病程相关蛋白病程相关蛋白(Pathogenesis-related protein)现在学习的是第24页,共53页 第五第五节 环境境胁迫与迫与ABAABA 一、一、环境境胁迫促迫促进了了ABAABA合成合成 (一)(一)已克隆的已克隆的ABAABA合成合成酶基因基因 玉米黄玉米黄质还氧氧酶;硫酸化;硫酸化酶;ABAABA醛氧化氧化酶 (二)(二)环境境胁迫增迫增强了了ABAABA合成相关基因的表达合成相关基因的表达 (三)(三)ABAABA合成合成过程程 二、二、ABAABA在植物适在植
16、物适应逆境中的作用逆境中的作用 (一)(一)抑制生抑制生长 (二)(二)促促进休眠休眠 (三)促(三)促进脱落脱落 (四)促(四)促进气孔关气孔关闭 三、三、ABAABA诱导抗逆相关基因表达抗逆相关基因表达 (一)(一)ABAABA依依赖基因基因 (二)(二)ABAABA响响应基因基因 (三)(三)ABAABA不响不响应基因基因现在学习的是第25页,共53页 四、植物四、植物对逆境的交叉适逆境的交叉适应:植物植物经过一种逆境条件一种逆境条件锻炼后,能后,能 提高植物提高植物对另外一些逆境的抵抗能另外一些逆境的抵抗能 力,力,这种作用叫植物种作用叫植物对逆境的交叉适逆境的交叉适应。植物植物对逆境
17、交叉适逆境交叉适应的物的物质基基础被被认为是是ABAABA现在学习的是第26页,共53页第十三章第十三章 植物理化逆境生理植物理化逆境生理现在学习的是第27页,共53页 第一第一节 干旱干旱胁迫与植物抗旱性迫与植物抗旱性 一、干旱一、干旱胁迫迫类型型(一)土壤干旱(一)土壤干旱(二)大气干旱(二)大气干旱(干干热风)(三)生理干旱(三)生理干旱 生理干旱:生理干旱:由于土温由于土温过低、土壤溶液低、土壤溶液浓度度过高或高或积累有毒物累有毒物质等原因,妨碍根系吸水,等原因,妨碍根系吸水,造成植物体内水分造成植物体内水分亏却的却的现象。象。现在学习的是第28页,共53页 二、干旱二、干旱胁迫迫对植
- 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:
- 逆境生理 逆境 生理
限制150内