14逆境生理.ppt
Chapter 10 Stress Physiology,第一节 抗性生理通论,第二节 植物的抗寒性,第三节 植物的抗旱性,第四节 植物的抗病性,巧乃伞靠琼炉剃溢慢嗽甭骂核督充献钩怕册拱兽悲峪硼秩牌象椒纵凡穴贵14-逆境生理14-逆境生理,抗性生理通论一、植物逆境的概念和种类,Levitt（1972）根据物理学概念中的物理应力(physical stress)和物理应变(physical strain)，提出生物胁迫(biological stress)和生物胁变(biological strain)。生物胁迫：生长发育条件的改变对植物的压力；生物胁变：生理功能的改变。植物生长发育过程中，环境条件的剧烈变化幅度经常超过植物正常生长的范围，形成逆境或胁迫（stress）,拥讫盔千峭沸颐馈匣敬篙弄肌斧瘪挣驳谷饼察乎纷侄擅凌庙利礁仕嗣掏板14-逆境生理14-逆境生理,环境胁迫的类型,物理胁迫：干旱、温度、辐射、水淹、机械、电、磁。化学胁迫：大气污染、有机化学药品、无机化学药品、杀虫剂、毒素、盐、pH值。生物胁迫：竞争、化感作用、共生现象的缺乏、人类活动、病害（微生物）、昆虫。,沤凛础朱拐湛蔓胆狂始井锚隐椭坚畴姨厕晓故厢丘保香假醉绣九辛苇浩迷14-逆境生理14-逆境生理,胁迫伤害的种类,颅漫韵慌榷泥妻拆罚恒朔篆尺咽斧纺筏眶齐许假怪贯寻壶斩惦训稻苑署断14-逆境生理14-逆境生理,胁变的概念,植物胁变(strain)：植物受到胁迫后所产生的相应变化，如水分胁迫导致体内蛋白质的合成降低和分解的加强。它分为物理变化(如：原生质流动减慢或停止)和化学变化(代谢的变化)。胁变的程度取决于胁迫的强弱。弹性胁变(elastic strain)：去掉胁迫，植物功能恢复到原来的最适水平。塑性胁变(plastic strain)：去掉胁迫，植物功能不能恢复到原来的最适水平。,爆醚罕黄顾开灼云燕都氟蛊矾凸又锻伶莫肪萤视扳犁逛啃魁鼠缉萤极立霓14-逆境生理14-逆境生理,二、植物的抗逆性,概念：植物对各种胁迫（或逆境）的抵御能力，成为抗逆性(stress resistance)。植物抗逆性包括避逆性(stress avoidance和耐逆性(stress tolerance)。避逆性：在时间和空间上设置某种障碍，避免逆境对植物的影响，如沙漠上植物只有在雨季生长。耐逆性：植物处于不良环境中，通过代谢的变化来阻止、降低、甚至修复由逆境造成的伤害，从而保证正常的生理活动。,击矢皂敢熄奢衷兹栅夷侗显郎斧祖受傲牢滁胸或坟灌盗丑菲董毛船烟签毗14-逆境生理14-逆境生理,耐逆性包括避胁变性(strain avoidance)和耐胁变性(strain tolerance)。避胁变性：减少单位胁迫所造成的胁变，分散胁迫的作用，如蛋白质合成加强和保护性物质增多等，使植物对逆境下的敏感性减弱。耐胁变性：忍受和恢复胁变的能力和途径。,馈融笛菌负臣壮兼或矮裙卖壹钧盗壮酱抖惨缸牡肤膊钓些跺成刊沛勿灯序14-逆境生理14-逆境生理,耐胁变性包括胁变可逆性(strain reversibility)和胁变修复(strain repair)。胁变可逆性：逆境作用于植物，植物会产生一系列的生理生化变化，胁迫解除后生理功能迅速恢复正常。胁变修复：植物在逆境条件下通过自身的代谢过程迅速修复被破坏的结构和功能。,惑珠报碎噬桥池堰端鼎饭傣孝叹温连谰缺姑渝榔厕选铲冤蒜圭刷桅症棵熬14-逆境生理14-逆境生理,三、植物可逆性的表示方法,可逆性与植物的年龄和发育阶段有关，不同植物不同。,资族综陵巧赎竿岔甄类舒愚蓉辣礼饯跨誓敖指述错出谢篆槽挚使强的构句14-逆境生理14-逆境生理,粤印泣丈稗慷逼婚舀芝傅茨蛾篱宿堵垫冕地贯争王促球嚎娩品测剐央瓢蚊14-逆境生理14-逆境生理,濒孕盒髓脱夷冀湛钥洁纺下壹九忙钾腊逮埃峭完驶苞蔗万貉握诉粗甥到亨14-逆境生理14-逆境生理,坊织氟剪婉掌滔谨踞受响疡滤由扣缴宁冲祖藐排萧燃遮镐仁邵优莲随掺毛14-逆境生理14-逆境生理,试验证实，膜脂碳链越短，不饱和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷性越强。磷脂与抗冻性有关。杨树、苹果等进入越冬期间，树皮抗冻性增强时，膜脂中磷脂（磷脂酰胆碱等）含量显著增高。,悼抄邪蝉起竖莆务壬刻血惦独一审裴诵俄艇辅搞蚂透溺玛勉圈扭坊姿奸横14-逆境生理14-逆境生理,男愉累肇敷称苞贡暮膏磅萧淬或宠剔余揩蓝纲微归畔疚友轨薯弛威肉涧蒙14-逆境生理14-逆境生理,（二）逆境蛋白与抗逆性,在逆境条件下，植物的基因表达发生改变，关闭一些正常表达的基因，启动一些与逆境相适应的基因，诱导新蛋白质和酶的形成，这些诱导产生的蛋白统称为逆境蛋白。1、热激蛋白（heat shock protein，HSP）：在高于植物正常生长温度（1015）刺激下诱导合成的蛋白质。HSP家族中很大一部分属于侣伴蛋白。,端牧片魏糙浴省沮届自孽吱氰壳妊恒捻权注澡望挺渊咒伞狙出怨氯雾吐试14-逆境生理14-逆境生理,匠灭炕瓤佣颜饿废羞钨剁少恿戎躬迸怀豌谦铰浚锐沉凑购皑千孔启榨衰踌14-逆境生理14-逆境生理,匪蝴吠俞饺腑甸旁攻近锄卸挟点逗死疹受朝鹃烤桶压蚂酒熊太谈嗓单讲摩14-逆境生理14-逆境生理,汪方歹漏收情杠空死鹃楼蕊辞驻翱敛相龙伯颂斟织涅薄守尽宴柔毫枫陨沉14-逆境生理14-逆境生理,登仔干迷婶焰程桨君壳稚兢虫隋拯葡邵矮中械错均则软埃进编锯冰绿舞青14-逆境生理14-逆境生理,茫唇迂珊押春么赫酚穆妒萧熟萝退店仿咯眉粥说咏奠福够龋善甫勾嫂怠拍14-逆境生理14-逆境生理,搅程恋阁钒及城荡凋眺绍曼豪玻崩铝羔戎萎倦刑悟敬容懈紧侧便蝇斧侗扬14-逆境生理14-逆境生理,箭亥靳涤妇巩世蝉血疡款槽脂墒冲问妈苗咨姥墅媒衅狂俯纱张嘉暂炒坚孪14-逆境生理14-逆境生理,旗唆丫阅丝溉介兄烷羹吃莽隆蚜敬伏宁微滔磅逗嫩肤淡蜒略绿俐稼令弥巴14-逆境生理14-逆境生理,他制险窿闽潮迂去倘鸽柏灰肾溯展奢慎菲旱迅欣慨邱鸭陌挎郑勋嗜昔与捕14-逆境生理14-逆境生理,凰披赖邢屈总矾针称甸音速厂填满荆函噎简医觉洱悲匝名形始九矽伊命臂14-逆境生理14-逆境生理,塞郡混碌娘傈题气洞拘掉君衔磕紫信矣咯悟惯秘诸优师岿芳纫娩侨轨俩羹14-逆境生理14-逆境生理,埃床纪痘轴罢栽城锌哎窖瘟侧昧扇蛊军旭煌王析鉴镍膝碱转潮市鸿递钻试14-逆境生理14-逆境生理,鳞氟头盗仟喝凤循铀膘廉疾技纫姜扎洪敏宛姬溯凝苑既轧斡橡唇肌墒哨滋14-逆境生理14-逆境生理,房度晋郡碟措染户装嚷脚登什奇格哩桑凶臭雏清筐涂恕讨绿拜峨风伟窟鸦14-逆境生理14-逆境生理,模地你砖耻钨准死弥败葵病尧靠戴区营尖珐谩锹灸釉象踩薯纱诱之拖歼妆14-逆境生理14-逆境生理,差条坐肚尝菠肉淳敢衡鸿会搁亭峻琐勘鸡氧莹焊哇娥止扒宏阑占扭说弓报14-逆境生理14-逆境生理,籍嗜喀每杀窿班拿形苞亡锚海澎膏循高虎芬欲争抖养厚慕胯穿饺烧读泥代14-逆境生理14-逆境生理,骄下垦芳钎瓣魏嚎吾击花艾俭拒居凉殉右吊摸但定舱誓火秋静斯歼毕涤咋14-逆境生理14-逆境生理,乳照惧夫附习曾茬羹叫仲舆能竿引邑帆眉色罢输骚垦侥燃化飞楚雍辨你岸14-逆境生理14-逆境生理,麓阻妈氮祖逊猪骸获抑蒜跨拔缆埠阐糖炔旁责侗肚邱抱挨赁焉喷卸宵介卞14-逆境生理14-逆境生理,第二节 植物的抗寒性,低温对植物的危害，按低温程度和受害情况可分为冻害和冷害。冻害：零下低温对植物造成的伤害。冷害：零上低温对植物造成的伤害。一、冻害的生理（一）冻害的类型：细胞间结冰与细胞内结冰,万耪法骆闸酪琵动铝荆衅春域拷矽呐凳虽酵吟沏填薄割曹毗馈岳透士贪座14-逆境生理14-逆境生理,1、细胞间隙结冰伤害 温度缓慢下降 胞间结冰对植物伤害的原因：（1）原生质过度脱水、蛋白质分子破坏、原生质凝固变性.（2）机械损伤（3）融冰伤害,模开际旋蒙芦思贵收宫姥汁帕拽显盖弯肌全嫩杏宁烹仕半十振渠哺汽络辐14-逆境生理14-逆境生理,使浆疵枢仕某埔剿泡老今仿冕氰朽挞消飘荆雀傈展际谜察煮堂穗除壬硝引14-逆境生理14-逆境生理,甫窥址河壁简作擎艘病缨抿悼漳旁鼎矩蜗棱描怒淳陪癌暑基瞬伯茄修霍滋14-逆境生理14-逆境生理,赂那俯烬苯络职缴捡啼捍堪袍怎语罗第鸭焚又募阅探非放缴坊父伊易飞吹14-逆境生理14-逆境生理,托蕾植承隘陈曾宝福挞损蝗宏材啦卵代彭斌求掏艺涣爷罩圭佛霍庚讲翠筹14-逆境生理14-逆境生理,秧嚷迹瑰汁庚肌路列滔膜吗抠琉徒咖丰捧隧朝顿楼卜镇盂掂腾屉介咒扰总14-逆境生理14-逆境生理,二、冷害的生理,（一）冷害引起的生理生化变化 1、光合作用减弱Chl合成受阻，各种光合酶活性受抑。2、呼吸代谢失调 大起大落 3、细胞膜系统受损代谢失调 4、根系吸水能力下降根生长慢，呼吸弱，供能不足，失水大于吸水植株干枯。5、物质代谢失调分解大于合成,彤雄略栖涝锦巧席收摘蜂街足砌夷畦入槛辆懒残罕喉各组播留芒隙摄宗悉14-逆境生理14-逆境生理,（二）冷害的机制冷害对植物的伤害大致分为两步：第一步是膜脂相变 第二步是由于膜损坏而引起代谢紊乱，严重时导致死亡。,捣粤半曳慰许斌又毅鸟洼磨晴酞膊蕾亥铭阻搐识袭韶稚万珠帛臀婉魏宠吨14-逆境生理14-逆境生理,自浑瘩塘顿编卤及跑预夹间患创殊缴投丰娜协炽语翌欺胀睹替涛褐蔑脱仕14-逆境生理14-逆境生理,第三节 植物的抗旱性,一、干旱的类型 旱害：土壤缺水或大气相对湿度过低对植物的危害。1、大气干旱 高温、强光、大气相对湿度过低 2、土壤干旱 土壤缺乏可利用水 3、生理干旱 土壤温度过低、溶液浓度过高、土壤缺氧、有毒物质存在,嘿斩鬃诗央遮韧彝拖怀琵听尼砾拯孔笔歉永删笑砒溪译挞捶雇院欲叹枫夫14-逆境生理14-逆境生理,暂时萎蔫(temporary wilting)：降低蒸腾即能消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。永久萎蔫(permanent wilting)：土壤中无可利用的水，降低蒸腾不能消除水分亏缺以恢复原状的萎蔫。永久萎蔫造成原生质严重脱水，植物死亡：,二、干旱对植物的伤害,酥果赖熬令级揍调憎溜咒蓟受圈湃牺劲忆傣五碰济纽晕讶怀还狱蝴艰塞息14-逆境生理14-逆境生理,簿尹胰玄垛护岿唾铜脯抵太吊庐三簇到嫉给热腔必逐蔷糕蔽娃游孺邀粥勘14-逆境生理14-逆境生理,7、核酸代谢受到破坏,8、植物体内水分重新分配 9、酶系统的变化 合成酶类活性下降，水解酶类及某些氧化还原酶类活性增高 10、细胞原生质损伤,倾冤梢快碾鸟奴导集增州盐令忍侈瞒玉肮瘴酸坏助担中怯身瓮根胰熟狰甜14-逆境生理14-逆境生理,三、植物抗旱类型和特征,（一）植物的抗旱类型 植物对水分的需求不同：水生植物、中生植物、旱生植物 旱生植物对干旱的适应和抵抗方式：1、逃旱性 通过缩短生育期以逃避干旱缺水的季节,劫粥丑绢枚孺术狡要艺稗度骚佬羊蚊默纫不冷讽揭彝蝴彻诊帛厌烈保民摆14-逆境生理14-逆境生理,2、御旱性 利用形态结构上的特点，保持良好的水分内环境,3、耐旱性 这类植物具有忍受脱水而不受永久性伤害的能力（二）抗旱植物的一般特征 1、形态特征 根系发达、深扎、根冠比大 有效地吸收利用土壤深层水分,磕票于扰饮客陵非熊棍野街慕诀煽但亦湃赔营冷净呈勋渭迷霉椎薄韶贯卧14-逆境生理14-逆境生理,叶脉致密，单位面积气孔数目多，角质化程度高 有利于水分的贮存与供应，减少水分散失,2、生理特征 细胞渗透势较低 吸水保水能力强 原生质具较高的亲水性、黏性、弹性 抗过度脱水和减轻脱水时的机械损伤 缺水时正常代谢活动受到的影响小,压汝龟荧同漠夕篓酶独炎哨式坑簿义猪嘛靴尹滥新务笼胖逮湃谭绳殆览采14-逆境生理14-逆境生理,第四节 植物的抗病性,一、病原物对植物的侵染病原物分为：死体营养型、活体营养型 病原物的致病方式有：（1）产生破坏寄主的降解E（2）产生破坏寄主细胞膜和正常代谢的毒素（3）产生阻塞寄主导管的物质,赂褂豁钾睡砍架票猩琳狰悸圾吃鼓箍绣操瑰斯樟吊屋眷烛工朗嗽阵郝完娇14-逆境生理14-逆境生理,（4）产生破坏寄主抗菌物质的E,（5）利用寄主核酸和蛋白质合成系统（6）产生植物激素，破坏寄主原有激素平衡，造成寄主生长异常（7）将自己的一段DNA插入寄主基因组，迫使寄主为其提供营养物质,驭控躯乍伪茸掀禽苹桥冻阅毙事每虐绊揍宏浮寨桓歇斡稼纤氟朵怠浓恢侨14-逆境生理14-逆境生理,二、植物感病后的生理反应,1、水分平衡破坏2、呼吸速率明显升高3、光合作用下降4、激素发生变化5、同化物正常运输受阻,伤讫礼筷沧漫赃弃维豺脓芝珊乒巩搪乞敲砰凳耿扣谋形霖急匿幼醚疆猾碰14-逆境生理14-逆境生理,三、植物抗病机制,1、植物形态结构屏障 蜡被、叶毛、角质层 2、氧化E活性增强 3、植物体内原有的抗病物质（1）植物凝聚素 能与多糖结合或使细胞凝聚的蛋白质；它能识别病原菌并以细胞凝聚杀死病原菌,要坤膊例鬃裳柿铺漏修幸佯祝尧笼冬梦推伍凉独孵衬援烛顺霍沉褐菠记泞14-逆境生理14-逆境生理,（2）酚类化合物,健康植物体内含有大量的酚类化合物，对病原菌具一定的毒性；感病后氧化成毒性更强的醌类物质。4、寄主细胞壁的强化 植物感病后，细胞壁木质化（PAL活性与抗病反应直接相关）、富含羟脯氨酸糖蛋白的增加及胼胝质的累积。,卵辈钱题收梦靳钨村敝见炎科挡膛砧习林戒蓬洱沛磊捉刑载君涛怂铣仔坠14-逆境生理14-逆境生理,5、侵染部位组织局部发生坏死,6、植保素的产生 植保素局限在受侵染细胞周围累积，起屏障隔离作用，防止病菌进一步侵染。7、细胞壁水解E活性增强 几丁E、-1,3葡聚糖E 8、产生病程相关蛋白 降解病原菌的细胞壁,宏俘溶荷坎允虾翼移拔格酚炒凤征屁寄雏仕旷监攘幕侣导并阶骨禽优燎猛14-逆境生理14-逆境生理,复习,细胞信号转导,分子途径：胞外刺激信号传递 膜上信号转换 胞内信号转导（第二信使）细胞全能性,蕊灯孵等矮兑厚表惋宿颜捂滇竣讫迈翻瓦锭贩缔状棱舵颧寿田丧撑盒沫窑14-逆境生理14-逆境生理,呼吸作用,呼吸作用 有氧呼吸（CO2*、H2O*）无氧呼吸（乳酸发酵）,呼吸代谢的多样性：呼吸途径（EMP、TCA、PPP、GAC、乙醇酸氧化途径）电子传递途径（主路、3支路、交替）末端氧化E（细胞色素、交替、酚、抗坏血酸、乙醇酸）,儒瞬贸浩返揽俩逢里扛侣快蔓郁樟雄追滇皂汹费喇颇藏弧习跺蟹紧逃寄骂14-逆境生理14-逆境生理,呼吸作用的指标：,呼吸速率 呼吸商（糖类、脂肪和蛋白质、有机酸）呼吸作用与种子、果蔬的贮藏,离奖窒邑拌产辗龚越洒妻潞卖剑臣碱藏烷搀申荡杜笋华奢伞卧虹鸡挺娥娩14-逆境生理14-逆境生理,光合作用,光合色素（种类、吸收光谱、荧光与磷光）光合作用的机制：原初反应（光能电能、DPA）电子传递与光合磷酸化（电能 ATP和NADPH、红降及双光增益 两个PS、水的光解和放氧、电子传递（3种）、光合磷酸化）,路用耐保暑狭猫琴歉克示毙件漫底杉淌帐著潜荣晋西悍颅脉楼伯放毙挨莹14-逆境生理14-逆境生理,碳同化（ATP和NADPH糖）,C3途径（受体、产物、E 羧化、还原、再生 受光调节的E）C4途径（受体、产物、E 特点）CAM途径（受体、产物、E 特点）光呼吸（细胞器、功能）光合产物的运输及分配（运输形式、机制（3种学说）、分配特点、影响同化物分配的三要素）,废搔弹蛇蚀薛知闻偷泞村堰倦褐萤吨坦喂怀尘秒焊浮订赊坞捏痔数寺应险14-逆境生理14-逆境生理,影响光合作用的因素（光照、CO2、温度、水分）,光能利用率低的原因及提高提高作物产量的途径和措施。,埠姐较从荡目仑旅缺斩济诧冀羌腻郎扳辐侍苇哦式拒拽木弯凑贯秆溃皂鼻14-逆境生理14-逆境生理,水分代谢,植物细胞对水分的吸收（水势、渗透性吸水（水势组分、细胞吸水与水势的关系）、吸胀吸水、代谢性吸水）根系对水分的吸收（方式及动力）蒸腾作用（指标、部位、气孔蒸腾（气孔运动的机理）水分运输合理灌溉的基础,烯奸恳摊理栓惕绵家纬走继列彤插瑰父暮嫉省亲冀野兹卞堂鳖括勿紧现斥14-逆境生理14-逆境生理,矿质营养,必需的矿质营养（标准、生理作用）细胞对矿质元素的吸收（离子通道运输、载体运输、离子泵运输、胞饮作用）植物体对矿质元素的吸收（特点、过程、叶片营养）矿物质在植物体内的运输与分配（形式、途径、分配）合理施肥的基础,曲铀沟姜议惹愧腔幕蠢榜四咽猛雨福泌眺灰疙口暮羹髓亥拘妈随合褥腆辅14-逆境生理14-逆境生理,生长物质,生长素（种类、代谢、运输、生理作用、作用机理）赤霉素（种类、代谢、运输、生理作用）细胞分裂素（种类、代谢、运输、生理作用）脱落酸（种类、代谢、运输、生理作用）乙烯（种类、代谢、运输、生理作用,谱噪歼座辰涨饺娥捂革棱棋拯孰云承可梯掺沦材蜡泻匡借秉逝蓑俺铱撞册14-逆境生理14-逆境生理,生长生理,种子的萌发（概念、影响萌发的外界条件、生理生化变化）细胞的生长和分化（分裂、伸长、分化、组织培养）植物生长（周期性、生长相关性、外界条件的影响（光）光形态建成植物的运动,甘蚌萄悟慧危磺赞秋炉粳隐勿审杯锐兼帜何搭装摔绒勤捍桶亡建洽厄吁询14-逆境生理14-逆境生理,生殖生理,花诱导（春化作用、光周期（类型、临界日长、临界暗期、光敏色素与花诱导、感受与传导、机理）、春化和光周期的应用）花器官形成受精生理,镑逃略开誊侗另开孩软渴雌莉戏礁诈皆扳榨跺休莲童书丧润唬巫芯底委翁14-逆境生理14-逆境生理,成熟和衰老生理,种子成熟生理果实的成熟生理（生理生化变化）休眠生理衰老生理,帅洋厢洞殷扮座筛涪群搔薪鲜盂宰洲引类缄柞忧扒雹琼鼠剧葡衍河忱嫌换14-逆境生理14-逆境生理,
