植物生理学植物的逆境生理

当解冻吸水时，肽链松散， 由于-S-S-键属共价键，比 较稳定，蛋白质空间结构被 破坏，导致蛋白质变性失活。
通过化学方法，如使用硫 醇可以保护-SH不被氧化， 起到抗冻剂的作用。
2．膜伤害学说
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膜对结冰最敏感。
低温对膜 的伤害
膜脂相变，酶失活； 透性加大，电解质外渗。
抗寒性：植物对低温的适应与抵抗能力。
一、冻害与植物的抗冻性
（一）冻害
植物发生结冰的温度并不一定在0℃。有时温度降低到0℃ 以下仍然不结冰，这种现象称为过冷现象。但温度降低到一 定程度一定结冰，这一点称为过冷点。
冰点高低与细胞液浓度有关，因此可以用测定冰点的方 法来测定细胞液的渗透势。
（二）结冰伤害的类型及其原因 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
原生质发生过渡脱水，造成蛋白 质变性和原生质不可逆的凝胶化；
冰晶体过大时对原生质造成机械压 力，细胞变形；
当温度回升时，冰晶体迅速融化，细 胞壁易恢复原状，而原生质却来不及 吸水膨胀，原生质有可能被撕破。
（2）细胞内结冰伤害
当温度骤然下降时，除细胞间隙结冰以外，细胞内 水分也结冰，一般是原生质内先结冰，紧接着液胞内 结冰，这就是胞内结冰。
1.结冰伤害 冻害一般是由于结冰引起的。由于温度降低的程度与速度不同， 结冰的类型不同，造成伤害的方式也不同。
结冰类型 细胞间结冰—白菜，葱 细胞内结冰
（1）细胞间结冰及其伤害
温度缓慢下降时，细胞 间隙中的水分结成冰， 即所谓胞间结冰。
细胞 间结 冰伤 害的 主要 原因
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四、 (一)
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，提 高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压 力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水 分胁迫环境，这种现象称为渗透调节 (osmoregulation)。 (二)
1.无机离子 2.脯氨酸 3.甜菜碱 4.可溶性糖
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)
干旱
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冰冻→胞间结冰 盐渍→土壤水势下降 高温→蒸腾强烈
水分胁迫
膜损伤
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植物抗逆的生理基础 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、 逆境(stress)是指对植物生存生长不利的
各种环境因素的总称。
逆境种类
生物因素 理化因素
病害、虫害、杂草
物理的 辐射性的
化学的 温度的 水分的
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二、抗逆性及方式 抗逆性(hardiness):植物对逆境抵抗和
二、高温胁迫ห้องสมุดไป่ตู้理资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2、植物热害的症状：
叶片死斑明显，叶绿素破坏严重，器官 脱落，亚细胞结构破坏变形。
（二）、高温对植物的危害
1、直接伤害： 2、间接伤害：
蛋白质变性： 脂类液化：
引起植物过度的蒸腾失水 呼吸作用大于光合作用 积累产生的有毒物质
热锻炼能提高植物的耐热性 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
三、植物在逆境下的形态变化与代谢特点 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
(一)形态结构变化
• 逆境条件下植物形态有明显的变化。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，根系褐变甚至腐烂； 高温下叶片变褐，出现死斑，树皮开裂；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，原生质的性质改变，叶绿体、线粒体 等细胞器结构遭到破坏。
胞内结冰伤害的主要原因----机械损伤（往往是致命的）
（二）结冰伤害机理 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1.硫氢基假说（Levitt,1962）
要点：结冰对细胞伤害主要是破坏蛋白质空间结构。
冰冻时，原生质逐渐脱水，蛋白质分子相互靠近，相邻肽链 外部的-SH彼此接触，两个-SH经氧化而形成-S-S-键；或者 一个分子外部的-SH基与另一个分子内部的-SH形成-S-S-键， 于是蛋白质凝聚。
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ａ、在２８℃生长的苗 Ｂ、现在４０℃处理两小时，再
在４５℃处理２小时，后在２８℃生长的苗 Ｃ、在４ ５℃处理２小时，后在２８℃生长的苗
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第二节 植物的抗寒性
低温对植 物危害
冻害(freezing injury): 冰点以下的低温使植物体内结冰； 冷害(chilling injury)：冰点以上低温对植物造成的伤害。
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五. 植物激素在抗逆性中的作用 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1. ABA
减少膜的伤害 增加Pro含量 减少水分丧失
2. ETH与其他激素
ETH: 增加几倍或几十倍, 直接或间接地参与
植物对伤害的修复或对逆境的抵抗过程
内源GA活性迅速下降 CTK含量的减少
• 植物形态结构的变化与代谢和功能的变化是相 一致的。
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(二). 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 Levitt(1980) 2. 光合速率下降
3. 呼吸作用的变化 ①降低（冻害、热害） PPP途径增强 ②先升后降（冷害、旱害）
③增高（病害）
六.逆境胁迫下活性氧伤害 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一节高温胁迫生理 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（一）热害与抗热性 ：
１、概念：由高温引起植物伤害的现象称为热 害。而植物对高温胁迫的适应则称为抗热性。
２、根据不同植物对温度的反应，可将植物 分三类：
喜冷植物 中生植物 喜温植物
忍耐能力。简称抗性
逆 境 逃 避 (stress avoidance): 指 由 于 植物通过各种方式摒拒逆境的影响，不利因 素并未进入组织，故组织本身通常不会产生 相应的反应。
逆境忍耐(stress tolerance): 指植物 组织虽经受逆境对它的影响，但它可通过代 谢反应阻止、降低或者修复由逆境造成的伤 害，使其仍保持正常的生理活动。