逆境胁迫对植物质膜透性的影响

逆境胁迫对植物生理生化代谢的影响20093391 魏晓明农学0901摘要：对植物产生伤害的环境称为逆境，又称胁迫。

常见的逆境有寒冷、干旱、高温、盐渍等。

逆境会伤害植物，严重时会导致植物死亡。

逆境对植物的伤害主要表现在细胞脱水、膜系统受破坏，酶活性受影响，从而导致细胞代谢紊乱。

有些植物在长期的适应过程中形成了各种各样抵抗或适应逆境的本领，在生理上，以形成胁迫蛋白、增加渗透调节物质（如脯氨酸含量）、提高保护酶活性等方式提高细胞对各种逆境的抵抗能力。

关键词：逆境胁迫,抗逆性，相对电导率，脯氨酸，丙二醛，样品，细胞膜透性，过氧化物酶活性，叶绿素，可溶性糖。

前言：植物细胞膜起调节控制细胞内外物质交换的作用，它的选择透性是其最重要的功能之一。

当植物遭受逆境伤害时，细胞膜受到不同程度的破坏，膜的透性增加，选择透性丧失，细胞内部分电解质外渗。

膜结构破坏的程度与逆境的强度、持续的时间、作物品种的抗性等因素有关。

因此，质膜透性的测定常可作为逆境伤害的一个生理指标，广泛应用在植物抗性生理研究中。

当质膜的选择透性被破坏时细胞内电解质外渗，其中包括盐类、有机酸等，这些物质进入环境介质中，如果环境介质是蒸馏水，那么这些物质的外渗会使蒸馏水的导电性增加，表现在电导率的增加上。

植物受伤害愈严重，外渗的物质越多，介质导电性也就越强，测得的电导率就越高（不同抗性品种就会显示出抗性上的差异）。

在植物胁迫处理过程中，叶绿素含量会下降，可以把叶绿素含量下降看作是胁迫发展中由功能性影响到器质性伤害的一个中间过程。

过氧化物酶是植物体内普遍存在的、活性较高的一种酶，他与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有密切关系，在植物生长发育过程中，他的活性不断变化，因此测量这种酶，可以反映某一时期植物体内代谢的变化。

植物体内的碳素营养状况以及农产品的品质性状，常以糖含量作为重要指标。

植物为了适应逆境条件，如干旱、低温，也会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以适应外界环境条件的变化。

温度对玉米幼苗生理生化指标的影响董向兵(农业与生物技术学院生物科学121)摘要对植物产生伤害的环境称逆境，又称胁迫。

常见的逆境有寒冷、干旱、高温、盐渍等。

此次试验研究了高温与低温胁迫对玉米幼苗叶片生理生化指标所产生的影响。

结果表明,相比于完全营养液培养的玉米幼苗，低温和高温胁迫都使得玉米幼苗过氧化物酶活性增加，脯氨酸含量增多，电导率增加，细胞膜透性增大，叶绿素含量降低。

关键词玉米幼苗高温与低温胁迫生理生化指标植物细胞膜起调节控制细胞内外物质交换的作用，它的选择透过性是最重要的功能之一。

当植物遭受逆境伤害时，细胞膜会受到不同程度的损坏，膜的透性增加，选择透过性丧失，细胞内部分电解质外泄。

这样当如盐类，有机酸等电解质进入蒸馏水的环境介质中，则会使电导率增大。

在植物胁迫处理过程中，脯氨酸含量会增加，叶绿素含量会下降，这也可以作为测量的指标。

过氧化物酶是植物体内普遍存在的、活性较高的一种酶，它与呼吸作用、光合作用以及生长素的氧化都有密切关系，因此，测量过氧化物酶活性也可以反映出逆境对植物生理生化的影响。

一材料与方法将培养的玉米幼苗分别经低温，高温处理，将经低温处理的标记为处理1,高温处理的标记为处理2，分别取完全营养液组，处理1组，处理2组的若干叶片作为实验材料，测定以下指标。

1 植物细胞膜透性的测定(1)用打孔器分别完全营养液组，处理1组，处理2组的叶片上各取30个小圆片，在打孔过程中尽量避开主脉。

（2）取处理1，处理2的叶片各0.2g,取完全营养液组的叶片各0.2g(两份)依次分别放入1.2.3.4四只试管中，每个试管加10ml蒸馏水。

（3）将1号(处理1),2号（处理2）,3号（完全营养液组1）试管用真空泵抽气20-30分钟，然后缓慢放入空气，取出试管。

将4号（完全营养液组2）试管称重封上保鲜膜于沸水浴中煮沸10分钟，取出称其重量，加蒸馏水回复其重量。

然后将1,2,3,4,号试管室温下浸提1小时左右，期间经常摇动。

低温胁迫对植物的影响杨万坤 114120238（云南师范大学生命科学学院 11应用生物教育A班）摘要：当环境温度持续低于植物正常所需温度（生物学零度）时，温度对植物形成低温胁迫，对植物的生长、发育和生存造成严重影响。

植物遭受低温逆境胁迫时，从感受低温信号到发生一系列生理生化反应和调节基因表达，进而产生抗寒能力。

研究低温胁迫对植物生长发育、生理生化指标、低温反应基因的表达与调控，对于我们生产生活有着重要意义。

Effect of low temperature stress on plant Abstract:When the environment temperature is consistently lower than the temperature normally required for plants (biological zero)，The temperature of low temperature stress on the formation of the plant, the plant growth, development and survival of a serious impact.Plants under low temperature stress, low temperature signal from the feeling to have a series of physiological and biochemical reactions and the regulation of gene expression, resulting in cold hardiness。

Study of low temperature stress on plant growth, physiological and biochemical indicators of low temperature responsive gene expression and regulation, for our production and life of great significance.关键字：低温胁迫、抗寒性、生理生化指标、基因的表达引言：低温胁迫是影响植物生长、发育和地理分布的重要环境限制因素之一。

实验九、逆境胁迫下植物相关生理生化指标的测定-----植物细胞质膜透性的测定（电导法）一、目的植物细胞质膜是细胞与外界环境的一道分界面，对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要作用。

但植物常受到外界不良因子的影响，而不同植物种类其抗逆性则不同。

用电导仪率法测定植物质膜透性的变化，可作为植物抗逆性的生理指标之一。

本实验主要测定低温（或高温）对细胞质膜透性的影响，并掌握用电导仪法测定植物细胞质膜透性的原理及方法。

二、原理植物细胞的细胞质由一层质膜包围着，这种质膜具有选择透性的独特功能。

植物细胞与外界环境之间发生的一切物质交换都必须通过质膜进行。

各种不良环境因素对细胞的影响往往首先作用于这层由类脂和蛋白质所构成的生物膜。

如极端的温度、干旱、盐渍，重金属离子（如Cd2+等）和大气污染物（如SO2、HF）等都会使质膜受到不同程度的损伤，其表现往往为细胞膜透性增大，细胞内部分电解质外渗，外液电导率增大。

该变化可用电导仪测定出来。

细胞膜透性变得愈大，表示受害愈重，抗性愈弱，反之则抗性愈强。

三、材料、仪器设备1. 材料：植物叶片。

【仪器与用具】电导率仪1台；真空泵（附真空干燥器）一套；恒温水浴1具；水浴试管架1个；20ml具塞刻度试管10支；打孔器1套（或双面刀片1片）；10ml移液管（或定量加液器）1个；试管架1个；铝锅1个；电炉1个；镊子1把；剪刀1把；搪瓷盘1个；记号笔1支；去离子水适量；滤纸适量；塑料纱网（约3cm2）6片。

四、实验方法【方法】1．容器的洗涤电导法对水和容器的洁净度要求严格，水的电导值要求为1~2μS（微西门子）；所用容器必须彻底清洗，再用去离子水冲净，倒置于洗净而垫有洁净滤纸的搪瓷盘中备用。

为了检查试管是否洁净，可向试管中加入电导值在1～2μS的新制去离子水，用电导仪测定是否仍维持原电导。

2．试验材料的处理分别在正常生长和逆境胁迫的植株上取同一叶位的功能叶若干片。

若没有逆境胁迫的植株，可取正常生长的叶片若干片，分成两份，用纱布擦净表面灰尘。

植物逆境胁迫及其应对机制植物作为生物界中最为重要的组成部分之一，承担着维持生态平衡和人类生存的重要角色。

然而，在自然环境中，植物常常面临各种逆境胁迫，如高温、干旱、寒冷、盐碱、病虫害等，这些逆境会对植物的生长和发育产生严重影响。

为了适应这些逆境胁迫，植物会激活一系列适应机制，以保护自身并维持生长发育的正常进行。

1. 植物逆境胁迫类型及其影响植物逆境胁迫可分为多种类型，例如温度胁迫、水分胁迫、盐碱胁迫、氧气胁迫、病害胁迫等。

这些胁迫会对植物的生理和生化过程产生直接或间接的影响，如降低光合作用效率、破坏细胞结构、抑制酶活性等，从而导致植物生长受阻、产量下降、甚至死亡。

2. 植物应对逆境胁迫的机制为了应对逆境胁迫，植物具备了一系列适应机制，包括形态、生理和分子水平上的调节。

在形态上，植物会产生逆境适应相关的器官或结构，如根系的生长、叶片的退化等，以提高对逆境的适应能力。

在生理上，植物会调控水分、光合作用、呼吸作用等关键生理过程，以保持生长发育的稳定。

在分子水平上，植物会激活一系列信号传导链路和基因调控网络，以产生与逆境胁迫相关的抗氧化酶、热休克蛋白等物质，以应对逆境的损害。

3. 温度胁迫与植物的逆境应对温度是影响植物生长与发育的重要环境因素，过高或过低的温度都会对植物产生不利影响。

植物通过温度适应性转录因子、热休克蛋白等分子机制来应对温度胁迫。

此外，植物还会通过调节叶绿素聚集体、膜脂组分等来维持光合作用正常进行，以适应高温胁迫。

4. 干旱胁迫与植物的逆境应对干旱是造成全球范围内植物死亡的主要原因之一。

植物通过调节根系结构、合成保护蛋白和调节水分转运来应对干旱胁迫。

此外，植物在干旱条件下还会积累保护性物质，如脯氨酸和脯氨酸衍生物，以维持细胞内的稳定。

同时，植物还通过活性氧清除酶系统来清除由干旱引起的氧化损伤。

5. 盐碱胁迫与植物的逆境应对盐碱胁迫是全球范围内影响植物生长的主要因素之一。

植物通过调节根系结构、离子平衡、渗透调节等来应对盐碱胁迫。

盐胁迫对植物影响摘要：土壤盐渍化是现代农业生产所面临的主要问题之一。

植物为了抵御盐分胁迫，它们积极地适应生存环境，产生了一系列生理生化的改变以调节水分及离子平衡，维持正常的光合作用。

本文主要从盐胁迫对植物细胞生理生化的影响、植物对盐的适应性及抗盐机理和盐对种子萌发的影响，在Nacl胁迫下，对种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等问题进行分析，探讨植物种子在不同盐分浓度下的耐盐性和提高植物的耐盐性，减轻土壤盐渍化危害。

关键词：Nacl胁迫；发芽率；发芽势；土壤盐渍化To Summarize on Salt Stress on PlantsAbstract：Soil salinization is one of the main problems facing in a modern agriculturalproduction ．Plants to resist salt stress， they actively adapt to the living environment，a series of physiological and biochemical changes in order to regulate water and ion balance and maintain normal photosynthesis． This article from the salt stress on plant cell physiology and biochemistry of plant adaptation to salt and salt tolerance mechanisms and the influence of salt on seed germination in Nacl stress on seed germination potential，germination rate，germination index，vigor index Problems are analyzed to explore the seeds under different salinity tolerance and improve the salt tolerance of plants to reduce soil salinity hazards．Key words：Nacl stress；germination rate ；ermination energy；soil salinization 土壤盐渍化是人类面临的生态危机之一，土壤的盐碱化问题日益威胁着人类赖以生存的有限的土地资源。

逆境胁迫对植物质膜透性的影响（电导率法）【实验目的】1.学习电导仪法测定膜相对透性的方法。

2.理解逆境对植物膜透性的影响。

【实验原理】植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。

在正常情况下，细胞膜对物质具有选择透性能力。

当植物受到逆境影响时，如高温或低温，干旱、盐渍、病原菌侵染后，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，电导率增大。

膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，也与植物抗逆性的强弱有关。

这样，比较不同作物或同一作物不同品种在相同胁迫温度下膜透性的增大程度，即可比较作物间或品种间的抗逆性强弱。

因此，电导法目前已成为作物抗性栽培、育种上鉴定植物抗逆性强弱的一个精确而实用的方法。

相对电导率根据公式计算得出：Relative ion leakage = (C1 - C0) / (C2 - C0) ×100％（注C0为双蒸水的电导率）【实验材料及仪器】材料：小麦幼苗：对照、100mM NaCl处理、100mM NaCl处理、5%PEG-6000处理、15%PEG-6000处理仪器设备：电导仪、温箱、水浴锅【实验步骤】1.取0.1g对照和盐或PEG6000处理的小麦叶片，切成约1cm小段，每种处理做两个平行；2.用双蒸水冲洗3 遍以除去表面粘附的电解质；3.加10 ml双蒸水，25℃振荡温育1小时，期间经常摇动，测定此时的电导率为C1；4.将盛有根的试管100℃煮沸15 min，冷却到室温后，测定此时的电导率为C2；5.相对电导率根据公式计算得出：Relative ion leakage = (C1 - C0) / (C2 - C0) ×100％（注C0为双蒸水的电导率）【数据记录及结果处理】双蒸水的电导率C0＝1.6根据公式Relative ion leakage = (C1 - C0) / (C2 - C0) ×100％，计算各根尖的相对电导率对照：①Relative ion leakage = 6.72％②Relative ion leakage = 8.33％平均=7.53％100mM NaCl处理：①Relative ion leakage = 13.16％②Relative ion leakage = 10.22％平均=11.68％200mM NaCl处理：①Relative ion leakage = 29.93％②Relative ion leakage = 29.10％平均=29.51％5%PEG-6000处理：①Relative ion leakage = 6.69％②Relative ion leakage = 6.95％平均=6.82％15%PEG-6000处理：①Relative ion leakage = 17.79％②Relative ion leakage = 17.72％平均=17.75％【分析及讨论】1.植物细胞膜起调节控制细胞内外物质交换的作用，它的选择透性是其最重要的功能之一。

1.1 供应材料。

小麦种子；主要试剂：0.1% HgCl2，TTC，3%磺基水杨酸（SSA），冰乙酸，茚三酮，PBS(pH=7.8) ，0.6%TBA（用0.6% TCA配制）， PBS (pH=6.8，内含1mMHA)，0.1%Ti(SO4)2[用20%(v/v) H2SO4配制] ，PBS, （pH=5.8,内含0.１mmol/ LEDTA, 1%PVP）， POD反应混合液（10 mmol/L愈创木酚，5 mmol/L H2O 2 ,用PBS溶解），PPO反应混合液（ 20 mmol/L邻苯二酚，用PBS溶解）5%三氯乙酸，PBS (pH=7.7) ，4 mM DTNB (用0.1M pH=6.8PBS现配)。

主要仪器：分光光度仪，离心机，试管，微量加样器，研钵等。

1.21 Pro脯氨酸是水溶性最大的氨基酸，具有很强的水合能力，其水溶液具有很高的水势。

脯氨酸的疏水端可和蛋白质结合，亲水端可与水分子结合，蛋白质可借助脯氨酸束缚更多的水，从而防止渗透胁迫条件下蛋白质的脱水变性。

因此脯氨酸在植物的渗透调节中起重要作用，而且即使在含水量很低的细胞内，脯氨酸溶液仍能提供足够的自由水，以维持正常的生命活动。

正常情况下，植物体内脯氨酸含量并不高，但遭受干旱等胁迫时体内的脯氨酸含量明显增加，它在一定程度上反映植物受环境干旱胁迫的情况，以及植物对水分和盐分胁迫的忍耐及抵抗能力。

1.22 MDA植物器官衰老或在逆境下遭受伤害，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的最终分解产物，从膜上产生的位置释放出后，与蛋白质、核酸起反应修饰其特征；使纤维素分子间的桥键松驰，或抑制蛋白质的合成。

MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害，它在一定程度上也反映了植物受环境干旱胁迫的情况。

1.23 抗氧化酶植物体内存在着一套负责清除活性氧所产生的抗氧化系统，在植物正常生长情况下，它使活性氧的产生和清除处于动态平衡状态，在逆境诸如干旱胁迫下，这种平衡被打破。