11-植物抗性生理概述

第一节抗逆的生理基础一、逆境和植物的抗逆性（一）逆境的概念和种类逆境(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：1.物理逆境：热害、冷害、干旱、淹水、光辐射、机械损伤、电伤害、磁伤害、风2.化学逆境：养分缺乏、养分过剩、低pH、高pH、盐害、空气污染、农药污染、毒素3.生物逆境：竞争、病害、虫害、动物危害、人类危害、共生微生物缺乏、有害微生物、生化互作（二）抗逆性及方式抗性是植物在对环境的逐步适应过程中形成的。

由于植物没有动物那样的运动机能和神经系统，基本上是生长在固定的位置上，因此常常遭受不良环境的侵袭。

但植物可用多种方式来适应逆境，以求生存与发展。

抗逆性(stress resistance)植物对逆境抵抗和忍耐能力。

抗性的方式：　1.逆境逃避（stress escape）是指植物整个发育过程不与逆境相遇，或指植物在逆境胁迫到来之前，植物已完成其生育周期。

2.逆境忍耐（stress tolerance）是指植物通过自身的生理生化变化来适应环境的能力。

抗环境胁迫涉及到植物体的忍耐胁迫和逃避胁迫二、植物在逆境下的形态变化与代谢特点(一)形态结构变化(二)生理生化变化植物以细胞和整个生物有机体抵抗环境胁迫：植物体可以受到和识别的环境信号组成了应激性反应。

进行环境胁迫识别后信号被传输到细胞内和植物体全部。

典型的环境信号传导导致细胞水平的可变基因的表达，反过来有可以影响植物体的发育和代谢。

三、渗透调节与抗逆性　(一)渗透调节的概念　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(osmotic adjustment)。

(二)渗透调节物质:参与渗透调节的可溶性物质称为渗透调节物质。

包括：1.无机离子；2.脯氨酸；3.甜菜碱；4.可溶性糖常见有机渗透调节物氨基酸甜菜碱物（三）渗透调节物质的共性及作用分子量小、易溶于水；生理中性、两性离子；稳定酶结构；合成迅速。

植物的抗性生理综述序言：抗性是植物长期进化过程中对逆境的适应形成的。

我国幅员辽阔，地形复杂，气候多变，各地都有其特殊的环境，抗性生理与农林生产关系极为密切。

我们研究植物的抗性生理，对农作物产量的提高，保护森林等具有重要的意义。

摘要：对植物产生伤害的环境成为逆境。

逆境会伤害植物，严重时会导致死亡。

逆境可分为生物胁迫和非生物胁迫。

其中生物胁迫有病害等，非生物胁迫有寒冷，高温，干旱，盐渍等。

有些植物不能适应这些不良环境，无法生存，有些植物却能适应这些环境，生存下去。

这种对不良环境的适应性和抵抗力叫做植物抗逆性。

植物抗性生理是指逆境对生命活动的影响，以及植物对逆境的抵御抗性能力。

本文将对植物的抗冷性，抗冻性，抗热性，抗旱性，抗涝性，抗盐性，抗病性等方面具体阐述植物的抗性生理，以利于更深入的研究。

关键词：抗冷性抗冻性抗热性抗旱性抗涝性抗盐性抗病性1植物的抗冷性低温冷害是指零度以上低温对植物造成的伤害或死亡的现象。

当植物受到冷胁迫后, 会发生一系列形态及生理生化方面的变化。

植物的这种对低温冷害的忍受和适应的特性, 就是植物的抗冷性。

（植物冷害及其抗性生理，陈杰中，徐春香,1998）低温胁迫是影响植物正常生长的主要障碍因子之一, 植物尤其是经济作物的抗冷性强弱直接影响作物产量。

1.1细胞膜系统与植物抗冷性细胞膜的流动性和稳定性是细胞乃至整个植物体赖以生存的基础。

在低温下植物细胞膜由液晶态转变成凝胶状态, 膜收缩; 温度逆境不可逆伤害的原初反应发生在生物膜系统类脂分子的相变上。

大量研究证实, 膜系中脂肪酸的不饱和度或膜流动性与植物抗寒性密切相关。

膜脂上的不饱和脂肪酸成分比例越大, 膜流动性越强, 植物的相变温度越低, 抗寒性越强。

（植物抗冷性研究进展，刘忠等,2006）1.2植物的渗透调节与抗冷性1.2.1脯氨酸植物在低温条件下,游离脯氨酸的大量积累被认为是对低温胁迫的适应性反应。

脯氨酸具有溶解度高,在细胞内积累无毒性,水溶液水势较高等特点,因此,脯氨酸可作为植物抗冷保护物质。

第十二章植物的抗性生理第一节抗性生理通论一逆境对植物的伤害逆境会伤害植物，严重时会导致死亡。

逆境可使细胞脱水，膜系统破坏，一切位于膜上的酶活性紊乱，各种代谢活动无序进行，透性加大。

逆境会使光合速率下降，同化物形成减少，因为组织缺水引起气孔关闭，叶绿体受伤，有关光合过程的酶失活或变性。

呼吸速率也发生变化，其变化进程因逆境种类而异。

冰冻、高温、盐渍和淹水胁迫时，呼吸逐渐下降；零上低温和干旱胁迫时，呼吸先升后降；感染病菌时，呼吸显著增高。

此外，逆境诱导糖类和蛋白质转变成可溶性化合物增加，这与合成酶活性下降，水解酶活性增强有关。

二植物对逆境的适应（一）胁迫蛋白在逆境条件下，植物关闭一些正常表达的基因，启动一些与逆境相适应的基因。

例如，高温诱导合成一些新的蛋白质，叫做热激蛋白（heat-shock protein）。

经过热锻炼而形成热激蛋白的植物，抗热性提高。

（二）渗透调节大量实验表明，干旱、高温、低温，盐渍等不良环境下，细胞会被动地丢失一些水分，除此以外，逆境会诱导参与渗透调节的基因的表达，形成一些渗透调节物质，提高细胞内溶质浓度，降低水势，使能从外界继续吸水，植物就能正常生长。

组织水势的变化主要是渗透势的变化。

脯氨酸（proline）是最有效的渗透调节物质之一，在多种逆境下，植物体内都积累脯氨酸，（三）脱落酸植物对逆境的适应是受遗传性和植物激素两种因素控制的，它们可以通过基因控制或代谢作用改变膜系统，提高抗逆能力。

在逆境条件下，脱落酸含量会增加。

一般认为，脱落酸是一种胁迫激素（stress hormone），又称应激激素，它调节植物对胁迫环境的适应。

（四）、活性氧第二节植物的抗冷性低温对植物的危害，按低温程度和受害情况，可分为冷害（零上低温）和冻害（零下低温）两种。

在零上低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡，这种现象称为冷害（chilling injury）。

原产于热带或亚热带的植物，在生长过程中遇到零上低温，则发生冷害一冷害过程的生理生化变化：1、水分平衡失调2、呼吸速率大起大落3、光合速率减弱。