• 植物抗性生理是指不良的环境对植物生命活动 的影响，以及植物对不良环境的抗御能力。
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第一节 抗性生理通论
逆境的概念：指对植物产生伤害的环境。又 称胁迫（stress）。包括生物因素和非生物 因素。
抗性：植物对逆境的适应性和抵抗力。
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生物因 素
非生物 因素
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雪莲却能在零下几十度的严寒中和空气稀薄的缺氧环境中
质。
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干旱或盐渍预处理对受冷水稻幼
苗叶电解质相对渗漏率的影响
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（2）有机溶质
A、脯氨酸
脯氨酸在抗逆中的作用： a、作为渗透物质，保持原生质与环境的渗透平衡， 防止失水 b、增强蛋白质的水合作用、可溶性和减少可溶性 蛋白质的沉淀，保护生物大分子结构和功能的稳定。
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傲霜斗雪、顽强生长 。（海编拔辑ppt4000米）
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植物的抗逆性：
这种对不良环境的适应性和抵抗力称为植物的 抗逆性。
植物的抗逆性形式：
（1）避逆性:是指植物对不良环境在时间上躲避开
如沙漠中的植物只在雨季生长，阴生植物可在树荫下 生长．
（2）耐逆性:是指植物忍受逆境的作用．
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• 旱生的肉质植物通过
ABA调节气孔开度, 减少蒸腾失水，抑制生长。
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2、外施ABA提高抗逆性的原因：
（1）提高膜脂的不饱和度
（2）减少自由基对膜的伤害 经ABA处理后，会延缓SOD和过
氧化氢酶等活性的下降，阻止体内自 由基的过氧化作用，降低丙二醛等有 毒物质的积累，使质膜受到保护。
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（3）改变体内代谢 外施ABA，可使植物体增加脯氨酸、可溶
大麦 叶子 成活 率和 叶中 脯氨 酸含 量的 关系
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B、甜菜碱
甜菜碱在抗逆中具有渗透调节和稳定生物大分子 的作用。
（3）可溶性糖和游离氨基酸
大分子糖类和蛋白质的分解加强而合成受抑，蔗 糖的合成加快；光合产物形成蔗糖；从植物体其它部分 输入糖和氨基酸。
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2、主要生理功能
第十二章 植物的抗性生理
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风和日丽 温度适宜 土壤肥沃 雨水丰沛
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在干旱、高 温、盐渍、 寒冷等不良 环境中进行 农牧业生产
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问题
• 植物在这种不良的环境下如何去适 应和调节？
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• 植物体是一个开放的体系，生存于自然环境。 自然环境不是不变的，天南地北，水热条件相 差悬殊，即使同一地区，一年四季也有冷热旱 涝之分。
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二、植物对逆境的适应 ※
• 形态方面： • 根系发达、叶小适应干旱； • 扩大根部通气组织以适应水淹环境； • 进入休眠。
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• 生理方面：逆境条件下，植物发生各种生理变化一 适应逆境条件。
逆境感受
信号转导， 相应部位 形成信号 分子 （ABA、 CTK、ET）
基因表达
蛋白质合成
产生胁迫相关物质
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酶活性增强
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（一）胁迫蛋白与抗逆性
在逆境条件下，植物的基因表达发生 改变，关闭一些正常表达的基因，启动一 些与逆境相适应的基因，诱导新蛋白质和 酶的形成，这些诱导产生的蛋白统称为胁 迫蛋白。
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•1、热激蛋白（heat shock protein ， HSP）：
贮存大量水分 角质层的保水作用
仙人掌
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一、逆境对植物的伤害
逆境对代谢的影响：
（1）逆境会伤害植物，严重时会导致死亡。 （2）破坏细胞膜结构完整性。（3）影响细胞核结构和 功能改变。（4）光合速率下降 （5）呼吸速率也发生 变化
代谢强度与抗逆 ( hardiness ) 能力：
代谢强度越弱，抗性越强，如休眠种子、休眠芽。 代谢强度越强，抗性越弱，如幼苗。
• 在高于植物正常生长温度（10~15℃）刺
激下诱导合成的蛋白质。
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2、低温诱导蛋白
植物经一段时间的低温处理后诱导合成 的一些特异性的新蛋白质。如同工蛋白、抗 冻蛋白等(AFP)。
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3、病程相关蛋白（PR）
• 植物受到病原菌侵染后合成的一种或多种蛋 白质。PRS在植物体内的积累与植物局部诱导 抗性或系统诱导抗性有关。
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•（二）渗透调节与抗逆性
➢ 渗透调节：胁迫条件下，细胞主动累积渗透 调节物质，降低渗透势，提高细胞保水力，适 应逆境胁迫的现象。
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1、渗透调节物质
（1）无机离子
主要是 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO3-、 SO42-
无机离子进入细胞后，主要累积在液泡中
，因此无机离子主要作为液泡的渗透调节物
性糖和可溶性蛋白质等的含量，从而使植物产 生抗逆能力。
（4）减少水分丧失
ABA处理后，可促进气孔关闭，蒸腾减 弱，减少水分丧失，还可提高根对水分的吸 收和输导，防止水分亏缺，提高抗旱、抗寒、 抗冷和抗盐的能力。
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ABA在交叉适应中的作用
交叉适应：植物经历了某种逆境后，能提高 对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境间的 相互适应作用称为~。
氧自由基：自由基（free radical）指含有不配对 电子的原子、分子或离子，如： O2·¯（超氧阴离子自由基） HO·（羟自由基） HOO·（氢过氧自由基） RO ·（脂氧自由基） ROO ·（脂过氧自由基）
化学性质活泼的氧代谢产物：1O（单线态氧）、 H2O2。
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活性氧的伤害
（1）膜脂过氧化 活（性3氧）可对引核起酸膜的脂伤不害饱和脂肪酸的链式过氧化分解，使膜脂 有H序O、排列O受2·¯到、破H坏+，与膜核透酸性中加的大碱，基内加含成物反外应渗或。抽提H，使其变 为变为自由基或降解。
（1）维持细胞膨压 （2）维持植株光合作用 渗透调节在水分胁迫下维持气孔开放。
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（三）脱落酸与抗逆性
脱落酸是一种胁迫激素，又称应激激素，在 低温、高温、干旱和盐害等胁迫下，体内 ABA含量大幅度升高。
1、ABA增加的原因:
（1）逆境胁迫增加了叶绿体膜对ABA的通透性
（2）加快根系合成的ABA向叶片的运输及积累
交叉适应的作用物质：ABA
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（三）活性氧
活性氧的产生
• 活性氧可在正常代谢过程中产生，但数量较少。
然而在逆境条件下，如在高温、低温、干旱、大
气污染等条件下，植物体通过各种途径大量产生
活性氧，而且在逆
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类活 性 氧 有 两