第十一章 植物的抗病性
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11-1植物的根际 1、渗出物 2、分泌物 3、植物黏液 4、黏质 5、溶胞产物 植物根 土壤 根际物质第十一章 微生物与植物之间的相互关系植物的地上部分和地下部分,尽管所处的环境差异较大,但无论茎、叶、花、果、种子以及根等器官上都存在着各种有机物,为微生物的生存、生长和繁殖提供营养,因此不同类群的微生物以各自的方式生活在植物体上,与植物发生互生、共生、寄生等关系,对植物的生长发育产生多方面的影响。
第一节 微生物与植物的互生关系一、根际微生物植物在其生长过程中,既从外界吸收养料和水分,也向外界环境中释放各种无机和有机物质,根际中的有机物质包括以下几类:(1)渗出物,是指根细胞向外释放的小分子物质,如有机酸、氨基酸等;(2)分泌物,指根细胞主动向外分泌的化合物,如维生素、核酸等;(3)植物黏液,包括植物和微生物分泌的多糖类产物;(4)黏质,由植物和微生物细胞及其代谢产物组成;(5)溶胞物质,植物脱落的表皮细胞分解物。
由于植物根周围环境的特殊性(图11-1),为微生物创造了一种特殊的生态环境——根际。
根际(rhizosphere )是指可被根释放物质所影响的根部土壤。
1904年,德国微生物学家Hiltner 就提出了根际的概念,根际的范围很狭小,仅包括离根几毫米的土壤区域。
在根际内,根分泌各种有机物,如氨基酸、维生素等,可作为微生物的生长因子;此外,脱落的根表皮和皮层细胞内容物也是微生物良好的营养源,因此根际是一个对微生物生长十分有利的特殊生态环境。
在根际内,根系对微生物群落的影响称为根际效应。
根际中微生物群落的密度明显比一般土壤中高,仅细菌就达每克109之多,根际土壤中微生物数量与非根际土壤的微生物数量的比值称为根土比(R/S ),是反映根际效应的重要指标。
根土比一般在5~20之间,农作作比树木的根土比高,豆科植物比非豆科植物高。
而且,根土比的数值随土质、植物种类及季节等因素的影响而发生变化。
根际土壤中以细菌数量最多,但由于根际分泌物的选择作用,细菌的种类较少,以低分子有机物为营养的革兰氏阴性细菌占绝对优势,有假单胞菌(Pseudomonas)、黄杆菌(Flavobacterium)、土壤杆菌(Agrobacterium)等。
第十一章植物的抗逆生理思考题与答案(一) 解释名词?逆境(environmental stress) 对植物生存生长不利的各类环境因素的总称。
逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型。
抗性(resistance) 植物对逆境的抵抗和忍耐能力。
包括避逆性、御逆性和耐逆性。
逆境逃避(stress avoidance) 植物通过各类方式,设置某种屏障,从而避开或减少逆境对植物组织施加影响的抗性方式,包括避逆性和御逆性,在这种抗性方式下,植物无需在能量或代谢上对逆境产生相应反应的抵抗。
逆境忍耐(stress tolerance) 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、降低或修复由逆境造成的损伤,使其仍维持正常的生理活动的抗性方式。
胁变(strain) 植物体受到胁迫后产生的相应转变,这种转变可表此刻形态上和生理生化转变两个方面。
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恢复,而后者那么不能。
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。
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〕。
冷害(chilling injury) 冰点以上低温对植物的危害。
冷害主要由低温引发生物膜的膜相变与膜透性改变,造成新陈代谢紊乱引发的。
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、生物膜和蛋白质构造被破坏引发的。
巯基(-SH)假说(sulfhydryl group hypothesis) 莱维特〔Levitt〕1962年提出植物细胞结冰引发蛋白质损伤的假说。
他以为组织结冰脱水时,蛋白质分子逐渐彼此接近,临近蛋白质分子通过-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-键还保留,肽链的空间位置发生转变,破坏了蛋白质分子的空间构型,进而引发细胞的伤害和死亡。
第四章植物病毒概述病毒(virus)是包被在蛋白或脂蛋白保护性衣壳中,只能在适合的寄主细胞内完成只身复制的一个或多个基因组的核酸分子,又称分子寄生物,病毒就是一个核蛋白。
·病毒区别于其它生物的特征是:1.病毒是个体微小的分子寄生物,其结构简单,主要由核酸及保护性衣壳组成。
2.病毒是严格寄生性的一种专性寄生物,其核酸复制和蛋白质合成需要寄主提供材料和场所。
·按寄生性的不同,病毒分为寄生植物病毒(Plant virus),寄生动物的动物病毒以及寄生细菌的噬菌体等。
一,植物病毒的形态·球形,杆状,线条状。
·量度病毒的单位是nm·结构:外边的蛋白质包裹里面的核酸。
植物病毒的组分核酸+蛋白质,简称核蛋白。
核酸:组成了病毒的遗传信息组和基因组。
决定病毒的增殖、遗传、变异、致病性。
第二节病毒的复制和增殖介体传播和非介体传播·介体传播:植物病毒,主指昆虫,螨类,线虫,真菌,菟丝子等,昆虫最重。
三,非介体传播机械传播……汁液摩擦传播。
病毒病,新生芽尖无病毒。
(三)病毒的株系·株系(strain)是病毒种下的变种,具有生产上的重要性。
·当分离到一种病毒,但还未完全了解其特征,不能确定分类地位是,常称其为“分离物”或“分离株”(isolate)命名:英文字母第一字母缩写。
第五节植物病毒的鉴定原理·植物病毒鉴定的主要目的是确定一种病毒在分类系统中的地位。
一,生物学实验·鉴别寄主,即用来鉴别病毒或其株系的具有待定反应的植物。
·组合使用的几种或一套鉴别寄主称为鉴别寄主谱。
鉴别寄主谱中一般包括可系统侵染的寄主,局部侵染的寄主和不受侵染的寄主。
二,电子显微镜技术三,血清学技术四,核酸杂交及PCR技术PCR:聚合酶链式反应物理学等特性·病毒的三常规测定:①稀释限点:保持病毒侵染力的最高稀释度。
用10-1,10-2,10-3……表示,它反映了病毒的体外稳定性和侵染能力,也象征着病毒浓度高低。
第十一章植物的抗逆生理学习指南名词解释1.逆境:亦称为环境胁迫,对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。
根据不同的分类方法可分为生物逆境和理化逆境,或自然逆境和污染逆境等。
2.植物抗逆性:植物对逆境的忍耐和抵抗能力,简称抗性。
植物抗性可分为避逆性、御逆性和耐逆性三种方式。
避逆性指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的影响,在相对适宜的环境中完成其生活史。
御逆性指植物通过形态结构和某些生理上的变化,营造了适宜逆境的生存条件,可不受或少受逆境的影响。
耐逆性指植物组织虽然经受逆境的影响,但可通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤,使其仍保持正常的生理活动的抗性方式。
3.逆境逃避:指植物通过各种方式避开逆境的影响,为避逆性和御逆性总称为逆境逃避。
由于选种方式是避开逆境的影响,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。
在这种抗性方式下,不利因素并未进入组织,植物通常无需直接产生相应的反应。
4.逆境忍耐:耐逆性又被称为逆境忍耐,植物虽经受逆境影响,但它通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤,使其仍保持正常的生理活动的抗性方式。
当然如果超过可忍范围,超出植物自身修复能力,损伤将变成不可逆的,植物将受害甚至死亡。
5.胁变: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。
6.渗透调节:通过主动增加溶质,提高细胞液浓度、降低渗透势,以有效地增强吸水和保水能力,这种调节作用称为渗透调节。
7.脯氨酸:植物体内一种氨基酸,是十分有效的细胞质渗透调节物质。
几乎所有的逆境都会造成植物体内脯氨酸的累积,尤其干旱胁迫时。
脯氨酸在抗逆中能起到保持原生质与环境的渗透平衡,以防止水分散失;还能增强蛋白质的水合作用,从而保持膜结构的完整性。
8.甜菜碱:一类季铵化合物,化学名称为N-甲基代氨基酸,通式为R4·N·X。