1、第一節 植物環境脅迫生理概述3、植物抗逆性：植物對逆境的抵抗和忍耐能力叫植物抗逆性，簡稱抗性。 4、脅變：在脅迫下，植物體發生的生理變化成為脅變。一、基本概念：二、環境脅迫與植物的關系1、對水分代謝的影響：多種不同的環境脅迫作用于植物體時均能造成水分脅迫，造成植物脫水，對膜系統得結構和功能產生影響。 直接的水分脅迫： 干旱。 間接的水分脅迫： 低溫和冰凍鹽 漬高 溫輻 射 （一）、環境脅迫對植物代謝活動的影響（一）、環境脅迫對植物代謝的影響2、對光合作用的影響：使光合酶活性下降、氣孔關閉、造成二氧化碳供應不足而使植物的光合作用下降。3、對呼吸作用的影響：植物的呼吸速率不穩。4、對物質代謝的影響

2、：分解酶活性高于合成酶活性，物質分解大于合成。（二）植物對環境脅迫敏感性的差異1.逆境逃避： 指植物通過對生育周期的調整來避開逆境的干擾，在相對適宜的環境中完成其生活史。2、逆境忍耐： 指植物處于不利環境時，通過代謝反應來阻止、降低或修復由逆境造成的損傷，使其仍保持正常的生理活動。（三）植物抵抗環境脅迫的生理基礎1、生物膜結構與自由基平衡2、逆境蛋白及其意義3、滲透調節與滲透調節物質4、內源激素的變化第二節 溫度脅迫生理 植物生長對溫度的反應有三基點，即最低溫度、最適溫度和最高溫度。超過最高溫度，植物就會遭受熱害。低于最低溫度，植物將會受到寒害 (包括冷害和凍害)。溫度脅迫即是指溫度過低或過高

3、對植物的影響。 一、低溫脅迫生理（一）寒害和植物的抗寒性 1、冷害 ：冰點以上低溫對植物的危害叫做冷害。2、抗冷性：植物對冰點以上低溫的適應能力叫抗冷性。（一）寒害和植物的抗寒性 （1）、直接傷害：葉片失綠和萎蔫、死苗或僵苗不發、籽粒空癟、果蔬貯藏期遇低溫，表皮變色，局部壞死，形成凹陷斑點。（2）、間接傷害：膜透性增加選擇透性減弱，膜內大量溶質外滲；原生質流動減慢或停止；吸水能力和蒸騰速率都明顯下降，水分代謝失調；葉綠體分解加速，葉綠素含量下降；呼吸速率大起大落等。植物冷害的癥狀：正 常 植株在2條件下處理1天后的植株（一）寒害和植物的抗寒性 3、凍害：冰點以下低溫對植物的危害叫做凍害。4、抗

4、凍性：植物對冰點以下低溫的適應能力叫抗凍性。 葉片如燙傷，組織因細胞失去膨壓而變軟，葉色變為褐色，嚴重時死亡。（一）寒害和植物的抗寒性 植物凍害的癥狀：凍害的機理： A、 胞間結冰：環境溫度緩慢下降，質外體（細胞間隙）結冰，引起胞質水分虧缺。 B、胞內結冰：環境溫度驟然下降，質外體與共質體均結冰，冰在形成或融化過程中對亞細胞精細結構的機械傷害（二）提高植物抗寒性的措施 、抗寒鍛煉 ：在植物遭遇低溫冷害之前，逐步降低溫度，使植物提高抗凍的能力，是一項有效的措施。 右圖植株先在下鍛煉天，和左圖植株共同放在下天后，再放在室溫下天的生長狀況（二）提高植物抗寒性的措施 2 化學誘導控制：調節CTK、AB

5、A的比例，采用其它生長延緩劑。3.加強田間管理：調節N、P、K比例，薄膜等覆蓋，培育壯苗等。二、高溫脅迫生理（一）熱害與抗熱性 ： 、概念：由高溫引起植物傷害的現象稱為熱害。而植物對高溫脅迫的適應則稱為抗熱性。、根據不同植物對溫度的反應，可將植物分三類：喜冷植物 中生植物喜溫植物 二、高溫脅迫生理2、植物熱害的癥狀：葉片死斑明顯，葉綠素破壞嚴重，器官脫落，亞細胞結構破壞變形。 （二）、高溫對植物的危害1、直接傷害：2、間接傷害：蛋白質變性： 脂類液化： 引起植物過度的蒸騰失水呼吸作用大于光合作用 積累產生的有毒物質 熱鍛煉能提高植物的耐熱性、在生長的苗、現在處理兩小時，再在處理小時，后在生長的

6、苗、在處理小時，后在生長的苗第三節水分脅迫生理 一、水分虧缺生理： (一) 植物旱害的癥狀：1、干旱：植物常遭受的有害影響之一是缺水，當植物耗水大于吸水時，就使組織內水分虧缺。過度水分虧缺的現象，稱為干旱。 、干旱種類：（1）、土壤干旱（2）、大氣干旱（3）、生理干旱、外部干旱表現：（1）、萎蔫：有暫時萎蔫與永久萎蔫。（2）、生長減慢。一、水分虧缺生理： 、旱害：是指土壤水分缺乏或大氣相對濕度過低對植物的危害。植物抵抗旱害的能力稱為抗旱性。旱生植物(二)植物旱害的機理： 1.改變膜的結構及透性： 當植物細胞失水時，原生質膜的透性增加，大量的無機離子和氨基酸、可溶性糖等小分子被動向組織外滲漏。2

7、.破壞了正常代謝過程： 細胞脫水對代謝破壞的特點是抑制合成代謝而加強了分解代謝，即干旱使合成酶活性降低或失活而使水解酶活性加強。水分不足使光合作用顯著下降，直至趨于停止。 (三) 植物的抗旱特征1.形態：根系發達而深廣，根冠比大；細胞小，維管束發達；單位面積氣孔數多；輸導組織發達；角質或蠟質層厚2.生理：脯氨酸、ABA等物質積累多；水解酶活性保持穩定，合成酶活性不削弱；保水力強。、植物抗旱特征：2. 提高作物抗旱性的途徑：（1）、抗旱鍛練：如蹲苗、擱苗、餓苗等。（2）、合理施肥：P、K、B、Cu等；（3）、化學誘導：CaCl2、ZuSO4等；（4）、生長延緩劑及抗蒸騰劑；如ABA、CCC(矮壯

8、素);（5）、抗旱育種。二、水分過剩生理：(一)植物澇害的癥狀：1.濕害 ：指土壤過濕、水分處于飽和狀態，土壤含水量超過了田間最大持水量，根系生長在沼澤化的泥漿中，這種澇害叫濕害。 2.澇害： 典型的澇害是指地面積水，淹沒了作物的全部或一部分。在低濕、沼澤地帶、河邊以及在發生洪水或暴雨之后，常有澇害發生。 3、植物澇害得癥狀：地上部與根系的生長均受到阻礙，個體矮小、葉色變黃、根尖變黑、葉柄偏上生長。 (二)植物澇害的機制： 1.代謝紊亂 2.營養失調 3.生長受抑 (三) 植物的抗澇性：1.機理有發達的通氣系統，代謝上提高對缺氧的忍耐力，改變呼吸途徑，如以磷酸戊糖途徑代替糖酵解過程；破壞或抑制

9、有害物質的合成。2. 防澇排澇措施。第四節其它方面的脅迫生理 一、生物脅迫生理：（一）病害：病菌對植物的侵襲和傷害稱為病害。植物抵抗病菌侵襲的能力稱抗病性。寄主對病原物的反應可分感病、耐病、抗病和免疫等類型。、病害的脅迫生理：植物從完全不發病到嚴重發病，是一個連續過程，植物的抗病受遺傳的控制、代謝的控制及環境的控制。病害可引起作物水分平衡失調，呼吸作用加強，光合作用下降，激素發生變化，同化物運輸受干擾等。、植物抗病的生理基礎：包括形態結構屏障，組織局部壞死，抑制物質(含植保素)等。一、生物脅迫生理：（二）蟲害：（1）、拒蟲性：通過物理方式干擾害蟲的運動機制。（2）、抗蟲性：當植物體內缺乏該營養

10、物質時，就不會被害蟲取食，表現為抗蟲特性。2、植物抗蟲的生理基礎：不是絕對的，經常受到氣候條件和栽培條件的影響。、植物抵抗害蟲的方式（三）、提高植物抗病性的途徑： 培育抗病品種，合理施肥，開溝排漬以降低地下水位，施用生長調節劑以誘導抗病蟲的相關基因的表達。二、 鹽堿脅迫生理 （一）、鹽分過多對植物的危害 ：1、概念：土壤中可溶性鹽過多對植物的不利影響叫鹽害。植物對鹽分過多的適應能力稱為抗鹽性。2、植物鹽害的機制：（一）、鹽分過多對植物的危害 ：（1）、滲透脅迫 ：由于高濃度的鹽分降低了土壤水勢，使植物不能吸水，甚至體內水分外滲，因而鹽害通常表現為生理干旱，植物生長矮小，葉色暗綠。（2）、離子毒

11、害 ：鹽堿土中Na+、Cl-、Mg2+、SO42-等含量過高，會引起K+、HPO42-或NO3-等元素的缺乏。Na+濃度過高時，植物對K+的吸收減少，同時也易發生磷和Ca2+的缺乏癥。（3）、生理代謝紊亂：鹽分脅迫抑制甜土植物的生長和發育，并引起一系列的代謝失調：A、光合作用受到抑制。B、呼吸作用不穩C、蛋白質合成受阻D、有毒物質鹽積累三、植物抗鹽性及其提高途徑 （一）、避鹽：雖然生長在鹽漬環境中，但植物體內鹽分含量不高，因而就避免了鹽分過多對植物的傷害。1、排鹽 指有些植物吸收了鹽分并不在體內存積而又主動地排泄到莖葉表面，然后沖刷脫落。2、稀鹽 有些植物并不分泌鹽，而是把吸進的鹽類進行稀釋。

12、稀釋的方式是通過吸水與加快生長速率，沖淡細胞內鹽分濃度。三、植物抗鹽性及其提高途徑 3、拒鹽 通過細胞質的調節“拒絕”一部分離子進入細胞，如用125mmol/L或250MMolL NACl處理大麥的一些品種，發現抗鹽的品種積累NA、Cl要比不抗鹽的品種少得多，種現象在小麥、大麥試驗中都很明顯。（二）、耐鹽：是通過生理上或代謝上的適應，忍受已進入細胞的鹽類。耐鹽的常見方式是通過細胞的滲透調節來適應因鹽漬而產生的水分逆境。如小麥、黑麥等遇鹽分過高時，可以吸收離子積累在液泡中，通過細胞滲透勢增高，水勢降低防止細胞脫水。 （三）、提高植物抗鹽性的途徑1、鹽分處理 ：植物產生對鹽分的忍受耐力必須要經過一

13、個適應鍛煉過程，對逐漸上升的鹽分易適應，對突然遭遇高鹽環境就不能適應。種子在一定濃度的鹽溶液中吸水膨脹，然后再播種萌發，可提高作物生育期的抗鹽能力。2、篩選抗鹽品種： 不同作物抗鹽性不同，即使同一作物不同品種之間抗鹽性也有很大差異，可以根據土壤鹽分輕重不同，選育抗鹽性不同的品種。3、用植物激素處理植株：如噴施IAA或用IAA浸種，可促進作物生長和吸水，提高抗鹽性。ABA能誘導氣孔關閉，減少蒸騰作用和鹽的被動吸收，提高作物的抗鹽能力。濱藜（海馬齒）：生活于歐洲、地中海、北非與南非等海邊的鹽生植物四、 污染對植物的影響 （一）大氣污染1、概念與污染物：大氣污染：指大氣中廢氣體對植物的危害。包括：氧

14、化物質，O3、NO2、Cl2；還原物質，SO2，H2S，甲醛、CO；酸性物質，HF、HCl、HCN、SO3、SiF4；堿性物質，NH3；有機物質，乙烯等四、 污染對植物的影響 2、癥狀與反應：急性傷害可在短時間內使植物組織壞死。葉呈灰綠色，逐漸轉為暗綠色油漬或水漬斑，葉片變軟，壞死組織脫水變干，并呈現象牙色到紅色或暗褐色。慢性傷害是長期接觸亞致死濃度的污染氣體而受害。葉片失綠，變小畸形，加速衰老，癥狀據污染物不同而各異。受污染后光合降低，呼吸異常，干物累積減慢，酶活性改變。1、概念與污染物：水體污染與土壤污染：指水體和土壤中毒廢物質對植物的危害。包括：酚類化合物，一元酚、二元酚、多元酚；氰化物，有機氰、無機氰；石油；洗滌劑；三氯乙醛；重金屬離子，汞、鉻、砷、硒、鉛、鎘、鋁；其它有機物等