第十章植物的抗逆生理一、名词解释1．逆境2．避逆性3．耐逆性4．抗性锻炼5．冷害6．冻害7．抗寒性8．抗寒锻炼9．巯基假说10．抗冷性11．抗旱性12．生理干旱13．抗涝性14．抗热性15．抗盐性16．盐害17．抗病性18．逆境蛋白19．光化学烟雾20．避盐21．耐盐22．大气干旱23. 土壤干旱24. 渗透调节25. 植保素26. 盐碱土27. 胁变二、写出下列符号的中文名称1. PRs2.HSPs 3．HF 4. POD 5.ROO· 6 . UFAI 7. O3 8. SOD 9.MDA 10.CA T三、填空题1.植物在水分胁迫时，积累的主要渗透调节物质有可溶性糖、________________和__________。
2. 日照长度可影响植物进入休眠及其抗寒力。
短日照可______进入休眠，______抗寒力；长日照则______进入休眠，______抗寒力。
3. 植物对逆境的抵抗有_____和_____两种形式。
4. 对植物有毒的气体有多种，最主要的是______、______、______等。
5. 植物在逆境条件下，体内的激素______含量显著增加。
6. 水分过多对植物的不利影响称为______，植物对水分过多的适应能力称为______。
7. 植物在干旱时体内游离氨基酸积累最多的氨基酸是_____。
8. 土壤中可溶性盐类过多而使根系吸水困难，造成植物体内缺水，这种现象称为______。
9. 植物在环境保护中的作用是______、______和______、______。
10. 现在发现的植物逆境蛋白有______、______、______、______、______。
11. 冻害致死的机理是_____引起细胞过度脱水造成的。
12. 植物在逆境中主要的渗透调节物质有______和______。
13. 一般情况下，植物代谢活动弱，则抗逆性_____，代谢旺盛，则抗逆性_____。
14. 土壤中，Na2CO3与NaHCO3含量较高的土壤叫______，NaCl与Na2SO4含量较高的土壤叫______，生产上统称为______。
15．植物避免盐分过多的伤害的方式有______、______、______。
四、问答题1. 抗寒锻炼为什么能提高植物的抗寒性？2. 简述生物膜结构成分与功能在抗寒性上的作用。
3. 什么叫植物的交叉适应？交叉适应有哪些特点？4．干旱时，植物体内脯氨酸含量大量增加的原因及生理意义是什么？5．简述干旱对植物的伤害。
6．冷害过程中植物体内的生理生化变化有什么特点？7．植物抗旱的生理基础？如何提高植物的抗旱性？8．简述涝害对植物的影响以及植物抗涝性的生理基础。
9．简述植物耐盐的生理基础以及提高植物抗盐性的途径。
10．简述大气污染对植物造成的伤害症状如何？大气污染对植物生理生化过程中有哪些影响？提高植物对大气污染抗性的途径是什么？参考答案一、名词解释1.逆境(environmental stress)：对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。
逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型。
2. 避逆性：植物通过各种方式，设置某种屏障，从而避开或减小逆境对植物组织施加的影响，植物无需在能量或代谢上对逆境产生相应的反应，叫做避逆性。
3.耐逆性：植物组织虽经受逆境对它的影响，但它可以通过代谢反应阻止、降低或者修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。
4. 抗性锻炼：植物对环境的适应性反应是逐步形成的，这一形成过程，叫做抗性锻炼。
5.冷害(chilling injury)：冰点以上低温对植物的危害。
冷害主要由低温引起生物膜的膜相变与膜透性改变，造成新陈代谢紊乱引起的。
6.冻害(freezing injury)：冰点以下低温对植物的危害。
冻害主要由细胞间或细胞内发生结冰、生物膜和蛋白质结构被破坏引起的。
7.抗寒性：指植物在长期进化过程中所形成的，在生长习性和生理生化方面所具有的对冬季低温的一种特殊适应能力。
8. 抗寒锻炼：植物在冬季来临之前，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列的适应低温的生理生化变化，抗寒力就逐渐加强。
这种提高抗寒能力的过程，叫做抗寒锻炼。
9. 巯基(-SH)假说(sulfhydryl group hypothesis)：莱维特（Levitt）1962年提出植物细胞结冰引起蛋白质损伤的假说。
他认为组织结冰脱水时，蛋白质分子逐渐相互接近，邻近蛋白质分子通过-SH氧化形成-S-S-键，蛋白质分子凝聚失去活性，当解冻再度吸水时，肽链松散，氢键断裂，但-S-S-键还保存，肽链的空间位置发生变化，破坏了蛋白质分子的空间构型，进而引起细胞的伤害和死亡。
10.抗冷性：植物对冰点以上的低温的适应能力叫抗冷性。
11. 抗旱性：指作物具有忍受干旱而受害最小，减产最少的一种特性。
12.生理干旱(physiological drought)：由于土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分亏缺的现象。
13.抗涝性：植物对水分过多的适应能力。
14.抗热性：指植物对高温（-般超过35℃）所造成的热害的适应能力。
抗热性是抗旱性的组成之一。
15.抗盐性：植物对土壤盐分过高的适应能力叫抗盐性。
16盐害：土壤中可溶性盐类过多对植物的不利影响叫盐害。
17.抗病性：植物对病原微生物侵染的抵抗能力叫做植物的抗病性。
18.逆境蛋白(stress proteins)：由逆境因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等所诱导植物体形成的新的蛋白质（酶）。
19.光化学烟雾(photochemical smog)：工厂、汽车等排放出来的氧化氮类物质和燃烧不完全的烯烃类碳氢化合物，在强烈的紫外线作用下，形成一些氧化能力极强的氧化性物质，如O3、NO2、醛类(RCHO)、硝酸过氧化乙酰(peroxyacetyl nitrate，PAN)等。
它们对植物有伤害作物。
20.避盐：有些植物以某种途径或方式来避免盐分过多的伤害。
21.耐盐：有些植物通过生理或代谢的适应来耐受已进入细胞的盐分。
22.大气干旱(atmosphere drought)：空气过度干燥，相对湿度过低，使植物的蒸腾作用过强，根系吸水补偿不了失水，使植物体发生水分亏缺的现象。
23.土壤干旱(soil drought)：因土壤中没有或只有少量的有效水，影响植物吸水，使植物体内水分亏缺引起永久萎焉的现象。
24.渗透调节(osmoregulation，osmotic adjusment)：通过提高细胞液浓度、降低渗透势表现出的调节作用。
25.植保素(phytoalexin)：寄主被病原菌侵入后产生的一类对病原菌有毒的物质。
植保素大多是一些异类黄酮和萜类物质。
26.盐碱土(saline and alkaline soil)：盐类以NaCl和Na2SO4为主的土壤称为盐土，盐类以Na2CO3和NaHCO3为主的土壤称为碱土，盐土中如含有一定量的碱土，这种盐土则被称为盐碱土。
27.胁变(strain)：植物体受到胁迫后产生的相应变化，这种变化可表现在形态上和生理生化变化两个方面。
据胁变的程度大小可分为弹性胁变和塑性胁变，前者指解除胁迫后又能复原，而后者则不能。
二、写出下列符号的中文名称1. PRs：病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins)2.HSPs：热击蛋白(heat shock proteins) 3．HF：氟化氢(hydrogen-fluoride) 4. POD：过氧化物酶 5.ROO·：脂质过氧化物 6 . UFAI：不饱和脂肪酸指数7. O3：臭氧(ozone) 8. SOD：超氧化物歧化酶9.MDA：丙二醛10.CA T：过氧化氢酶三、填空题1.脯氨酸甜菜碱2. 促进增加抑制减小3.逆境逃避逆境忍耐4. SO2 NO O35.ABA6.涝害抗涝性7. 脯氨酸8.生理干旱9. 维持大气中O2与CO2的平衡吸收和分解有毒物质吸尘作指示植物监测环境污染10.热击蛋白（HSP）厌氧蛋白（ANP）盐胁迫蛋白（SSP）活性氧胁迫蛋白（OSP）紫外线诱导蛋白（UVP）11.细胞内结冰12. 脯氨酸甜菜碱13.强弱14. 碱土、盐土、盐碱土15. 拒盐、泌盐、稀盐四、问答题1.答：植物经抗寒锻炼后，会发生如下的有利于提高植物抗寒能力的生理变化：（1）植株体内含水量下降，束缚水相对增多，不易结冰。
（2）呼吸减弱，消耗糖分少，有利于糖分积累。
呼吸微弱，代谢活动低，对不良环境的抵抗力增强。
（3）脱落酸含量增多，促进植物进入休眠，提高了抗寒力。
（4）生长停止，进入休眠状态，是植株对低温的一种适应。
（5）保护物质增多，淀粉含量减少、可溶性糖（葡萄糖等）含量增多，冰点下降，又可缓冲细胞质脱水，保护细胞质胶体不致遇冷凝固。
2. 答：生物膜对结冰最敏感，发生冻害的所有的膜（质膜、液泡膜、叶绿体和线粒体膜等）都被破坏。
首先是细胞内结冰后膜失去了选择透性，其次膜相变使得一部分与膜结合的酶游离而失去了活性。
实验发现结冰主要是促使组成膜的蛋白质、脂类的结构变化，如具有不饱和脂肪酸的磷脂的水解、脂类的过氧化作用都可破坏单位膜内脂类分子的排列，引起膜脂类分子层的破裂。
经过抗寒锻炼后，由于膜脂中不饱和脂肪酸增多，膜相变的温度降低，膜适性稳定，从而可提高植物的抗寒性。
此外，低温也会使膜蛋白质分子解体，并在分子间形成二硫键，产生不可逆的凝聚变性，使膜受到伤害。
经过抗寒锻炼细胞内的NADPH／NADP+的比值增高，A TP含量增高，保护性物质增多，可减少低温对膜表面的伤害。
3. 答：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应作用，称为植物的"交叉适应"(cross adaptation)。
如低温、高温等刺激都可提高植物对水分胁迫的抵抗力；缺水、矿质、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。
交叉适应的有以下特点：(1)多种保护酶的参与，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸过氧化物酶都参与植物的抗性反应。
(2)多种逆境条件下植物体内的脱落酸、乙烯等激素含量都增加，从而提高对多种逆境的抵抗能力。
(3)产生逆境蛋白，一种逆境可使植物产生多种逆境蛋白，多种逆境可使植物产生同样的逆境蛋白，如缺氧、水分胁迫、盐、脱落酸、亚砷酸盐和镉等都能诱导HSPs的合成，多种病原菌、乙烯、乙酰水杨酸、几丁质等都能诱导病原相关蛋白的合成。
(4)在多种逆境条件下，植物都会积累脯氨酸等渗透调节物质，通过渗透调节作用来提高对逆境的抵抗能力。
(5)在多种逆境条件下生物膜的结构和透性发生相似的变化，多种膜保护物质可能发生类似的反应，使细胞内自由基的产生和清除达到动态平衡。
