植物逆境生理学
课程论文
论文题目：植物的抗性生理
学院：经济与管理学院
专业班级：财务管理 1 1 0 5 姓名学号：郑磊（20111965）
完成时间：2013 年 05 月 16 日
植物的抗性生理
姓名：郑磊班级：经济与管理学院财务管理1105 学号：20111965
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。
关键词：抗冷性抗冻性抗热性抗旱性抗涝性抗盐性抗病性
引言：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。
1.植物的抗冻性
植物为抵抗低温环境(冰点以下的低温使植物组织内结冰引起的伤害称为冻害. 此文所指低温通指冰点以下温度.) ,在生长习性、生理生化、遗传表达等方面有各种特殊的适应特性即为植物的抗冻性。（植物抗冻性研究进展，代红军，曾洪学,2006）
1.1 冷冻伤害及低温驯化植物生理生化变化研究表明, 植物冷害首先发生在细胞膜系统。已经证明: 膜系统损伤首先是冷冻引发的严重脱水所致。低温引起植物胞外或胞内结冰, 由于胞外空间冰点较高且有一些灰尘或冰核细菌作冰核, 所以胞外先于胞内形成冰晶。冰晶溶液比液态溶液的水势低得多, 并且温度越低水势差值越大, 因而胞内的水分通过质膜流出, 导致细胞严重脱水。脱水会对细胞产生多种伤害, 包括膜的结构和功能低温还会使蛋白质变性,冷敏感水稻细胞液泡膜ATP酶等酶活性降低, 而质膜ATP酶活性变化小。植物抗寒及其基因表达研究进展。
1.2 影响植物抗冻性的物质
1. 2. 1 甜菜碱与植物的抗冻性甜菜碱是一种季胺类化合物,它作为一种重要渗透调节物质,积累在细胞质内保持与液泡渗透平衡,对低温胁迫条件下植物的生长发育具有如下保护作用: ①维持低温条件下酶的活性。②通过保持光系统 II 复合体蛋白的稳定性来保持低温胁迫下光系统的活性。
1. 2. 2 稀土与植物的抗冻性作物施加低浓度的稀土后,其抗冻性将大幅度增强. 其作用机制一方面是稀土提高了超氧化物岐化酶(SOD) 和过氧化氢酶(CA T)的活性而消除因逆境而产生的自由基毒害;另一方面,稀土离子直接参与消除 O-2 的作用,以保护生物膜不被逆境破坏. 稀土元素可以消除自由基,提高植物抗冻性,但施用稀土的剂量、时间、土壤类型、植物物种等问题还有待进一步研究。
1. 2. 3 脯氨酸、可溶性糖与植物的抗冻性渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖是植物抵御低温的重要保护性物质, 能降低冰点、提高原生质保护能力,保护蛋白质胶体不致遇冷变性凝聚.赵黎芳等用不同浓度的 NaCl 溶液预处理扶芳藤新品种“红脉”,以测定经不同方式预处理后对幼苗抗寒性的影响. 结果表明,实验组与对照组相比,脯氨酸含量经不同方式处理后有显著上升( P < 0. 05) ，可溶性糖含量经上述处理后分别达到对照处理的 2. 69 和 3. 57 倍,与对照差异显著( P < 0.
05) 。表明:脯氨酸、可溶性糖含量的积累从不同程度和方面提高了扶芳藤幼苗对低温的适应能力。
1.3 植物抗冻性举例
电镜细胞化学观察结果表明,甜玉米种苗经 11℃ 8 d 锻炼后,其质膜 Ca2 + 2ATPase 在 2 ℃冷胁迫后仍保持高活性,甚至有某些提高。而未经锻炼的种苗在同样低温处理后,质膜 Ca2 + 2ATPase 活性丧失,遭受冷害。
1.4 植物的抗冻蛋白植物抗冻蛋白(A FP) 是植物体经低温诱导后产生的一类具有热滞活性和重结晶抑制活性的抗逆蛋白, 普遍存在于越冬植物体内, 通过抑制细胞外重结晶和控制冰晶生长, 从
而避免了大冰晶对机体的损伤。（抗冻蛋白和冰核蛋白对植物抗冻性能的作用机制，樊绍刚等，2009
2 植物的抗旱性
干旱、盐碱和低温（冷害）是强烈限制作物产量的大非生物因素，其中干旱造成的损失最大，其损失量超过其他逆境造成损失的总和。干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响，其对世界作物产量的影响，在诸多自然逆境中占首位，其危害程度相当于其他自然灾害之和。因此，干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素，研究植物的抗旱性对农业生产实践及稳定荒漠生态具有极其重要的作用。另外，抗干旱植物对抵御风沙等自然灾害、稳定干旱区环境，亦起着不容忽视的作用。
2.1 干旱对植物的影响干旱对植物的生长发育及生理生化代谢的影响主要集中在以下几个方面：
①破坏膜透性，使细胞内容物外渗，影响细胞器的结构和膜脂———蛋白质组分。②膨压降低，细胞分裂减慢甚至停止，因而细胞生长受抑制，同时造成水分按水势大小重新分配，以致使老叶过早枯萎、脱落。③设法关闭气孔，减少 CO2 的供应，以影响叶绿体的结构而造成光合作用减弱。
④减少内源激素中促进生长的激素，延缓或抑制生长，使 ABA 大量增加，而 CTK 减少，刺激乙烯的产生。根系合成的 ABA 又作为一种根源信号物质，通过木质部蒸腾流到达地上部分，调节地上部分的生理过程，而实现植物对干旱胁迫的适应。⑤减少蛋白质合成，使游离氨基酸和甜菜碱增多。⑥促进活性氧积累，导致脂质过氧化。
2.2 干旱伤害植物的机理干旱对植物的影响通常易于观察，如植株部分敏感器官萎蔫。萎蔫的实质是因为缺水导致植株内部组织、细胞等结构发生了物理或化学变化，如膜的结构和透性改变。由于结构变化导致代谢过程受阻，如光合作用抑制、呼吸作用减慢，蛋白质分解，脯氨酸积累，核酸代谢受阻，激素代谢途径改变等。植物体内水分分配出现异常，抑制植物生长，更为严重的是引起植株机械性损伤，导致植株死亡。（提高植物抗旱性的有效途径，赵景娣，2009）
2.3 渗透调节水分胁迫条件下会积累有机分子相溶性溶质或渗压剂，有效地提高植物的渗透调节能力、增强植物的抗逆性。如脱落酸，脯氨酸，甜菜碱等。
2.4 活性氧清除植物受到水分、盐分胁迫时，产生活性氧，对细胞造成损伤，具体表现在 4 个方面：1.活性氧能与酶的巯基或色氨酸残基反应，导致酶失活； 2.活性氧会破坏核酸结构，攻击核酸碱基，使嘌呤碱和嘧啶碱结构变化，导致变异出现或变异的积累；
3.DNA 是蛋白质合成的信息，由于活性氧对 DNA 复制过程的损伤，从而妨碍蛋白质合成；
4.启动膜脂过氧化反应，使维持细胞区域化的膜系统受损或瓦解。大量的研究实验表明，植物体内广泛存在的抗氧化酶系统（超氧化物歧化酶 SOD、过氧化氢酶 CAT、过氧化物酶 POD 等）能有效清除活性氧，保证细胞正常的生理功能，维持其对干旱胁迫的抗性。有研究表明，耐旱植物在逆境条件下能使保护酶活力维持在一个较高水平，有利于清除自由基降低膜脂过氧化水平，从而减轻膜伤害程度。（植物抗旱机理研究，张彤，齐麟,2005）
3植物的抗涝性
3.1 涝渍胁迫对植物的危害水涝胁迫主要限制光合作用与有氧呼吸, 而促进无氧呼吸, 也有一些植物在水涝胁迫下光合本身并不改变, 但光合产物输出受阻, 因产物抑制而降低了光合速率。淹水除了造成土壤缺 O 2 外, 对植物还有“水套作用”引起植物体无氧呼吸, 产生乙醇等有毒中间产物, 从而使 , 植物发生某些适应性变化, 如促进叶片衰老、脱落, 茎直径增加, 通气组织形成, 产生不定根等, 其本质是淹水引起生长素和乙烯相互作用, 引起植物体各部分生长变化。
3.2 不同林木基因型对涝渍的反应不同木本植物耐涝性有较大差异, 种源、家系和无性系间耐涝性也有显著差异。涝渍胁迫下, 抗性不同的植物根系生长情况和生物量差异很大, 抗涝性强的植物仅部分初生根死亡, 茎基部形成不定根。
4植物抗病性
自然界的植物总是处于各种病原物(如细菌、真菌、病毒、线虫等)的包围中,但是在长期的进
化过程中植物与病原物之间相互作用、相互影响、协同进化。一方面病原物在侵染植物时产生各
种酶、抑制剂、毒素等来穿过植物的物理、化学屏障,打破植物体内的防御系统,感染植物,最终使植物表现病症;另一方面,植物在进化中逐渐建立了一系列复杂的防御机制来保护自己。（植物的抗病性及其分子机制，王媛，杨红玉,2006）
4.1 植物抗病性的表现植物对病原物的拮抗，表现为几种不同的途径(Atkinson M.M. 1993)。一
方面，植物本身的某些结构障碍和化学成分具有抗病的功效，前者如细胞壁的角质、蜡质、栓质、木质素及特殊的气孔结构等；后者如小分子抗病物质，影响病原物细胞透性的蛋白质和核糖体
失活蛋白等。另外，植物在受到病原物侵染对还可通过诱导产生的防卫反应来拮抗，它主要包括
活性氧的释放、防卫基因表达、过敏反应(Hypersensitive Response)和系统获得抗性(Systematic Acquired Resistance)等。活性氧的释放是寄主对病原早期的抗病反应之一。其作用体现在引起
胞壁结构蛋白的氧化交联，激活细胞内一些防卫基因的表达，诱使细胞编程死亡与过敏反应(HR)等方面(Tenhaken R. 1995)。防卫基因据其表达的产物可分为(Dixon R.A., et al.1994,)： (1)
细胞壁蛋白基因，编码细胞壁中富含羟脯氨酸的糖蛋白，过氧化物酶等;(2)次生物质合成基因，
编码植保素及木质素生物合成所需的酶；(3)病理相关蛋白基因，编码蛋白酶抑制剂、葡聚糖苷酶、几丁质水解酶等。过敏反应(HR)是植物最常见的抗病表现形式，它几乎总被视作抗病的标志，其特征是寄主植物在病原侵染的部位迅速形成枯斑从而限制病原的扩展。过敏反应是一种局部的防
卫反应，它可能相继使整个组织或植株都具有抗性，这种抗性称作系统获得抗性(SAR)( Ryals J., et al. 1995)。(植物抗病性分子机制研究进展,刘若晗.2009)
4.2 植物诱导抗病性的机理自从人们发现植物诱导抗病性的现象之后,就对其机理进行了深入的
研究,尽管对诱导抗病性的机理已经有了初步的认识,但许多方面还有待于进一步探索。植物诱导
抗病性的机制比较复杂,涉及到组织、细胞及分子等结构与功能的一系列变化。总的来说,植物诱
导抗病性的产生主要有 4 个方面的因素。 (1) 病原物侵染植物时,常使侵染部位迅速木质化,导
致木质素沉积。而木质素的前体———酚类物质的加速合成也能够降低病原物的膜、酶和毒素的
生物活性。 (2) 植物经诱导处理后体内过氧化物酶(POD) 、多酚氧化酶(PPO) 、苯丙氨酸解氨酶(PAL) 几丁质酶的活性都大大增加[26] 。POD 和 PPO 活性的增加可以使植物体内酚氧化物的含
量提高,从而抑制病原物分泌的降解细胞壁的酶的作用。PAL 是苯丙烷类代谢途径的关键酶和限速酶,它可催化 L2 苯丙氨酸直接脱氨产生反式肉桂酸,从而有利于木质素的合成。 (3) 植物经诱导
处理后能够产生植物保卫素(Phytoalex2ins) [27] 。植物保卫素是植物被病原物侵染或受到多种生理、物理、化学因子诱导后,所产生或积累的一类抗菌性次生代谢产物, 一般分子量较低,具亲脂
性,是植物防卫反应的重要物质之一,对病原菌有很高的毒性,但专化性不明显。在抗病和感病植株中都可以形成 PA ,但在抗性植株中形成的较快,感染初期就可达到高峰。 (4) 植物经诱导处理后能够产生病程相关蛋白(Pathogen2sis Related Proteins ,PRP) 。病程相关蛋白(PRP) 是植物受病原物或不同因子的刺激、胁迫所产生的一类具有广谱抗性的可溶性蛋白质,具有低分子量、抗蛋白水解等特性,其中一些 PRP 蛋白还具有酶的活性。PRP 最早是从烟草叶片接种 TMV 后出现的过敏性反应病斑中分离出来的[28] ,后来发现真菌、细菌、病毒等病原物侵染植物后也可诱导 PRP 的产生。PRP 有直接杀伤或者抵抗病原物活性的作用,在某些植物中,PRP 蛋白诱导表达被认为是植物抗病反应的生化指标之一。
参考文献：
1．曹琴，孔维府，植物抗寒及其基因表达研究进展，生态学报，2004,24(4):806-811
2.陈杰中，徐春香，植物冷害及其抗性生理，福建果树，1998（104）:21-23
3.代红军，曾洪学，植物抗冻性研究进展[A]，农业科学研究,2006,27(3):71-74
4．樊绍刚等，抗冻蛋白和冰核蛋白对植物抗冻性能的作用机制[A]，经济林研究,2009, 27 (2) : 125-130
5．简令成等，适宜低温锻炼提高冷敏感植物玉米和番茄的抗冷性及其生理基础，作物学
报,2005,31(8):971～976
6．李金,臧威，植物诱导抗病性研究进展[A], 徽农业科学, 2008 ,36 (18) :7745 - 7746
7．刘若晗，植物抗病性分子机制研究进展[A], 内蒙古农业科技 2009（6）:36-37
8．刘忠等，植物抗冷性研究进展[A]，广西农业科学 2006 ,37(6):667-670
9．马文月，植物冷害和抗冷性研究[A]，安徽农业科学,2004 ,32 (5) :1003 - 1006
10．商侃侃等，高温胁迫下植物抗性生理研究进展，园林科技，2008(1):1-5
11．王媛，杨红玉，植物的抗病性及其分子机制[B],安徽农学通报,2006, 12 (9) : 47 -50 12．许卉, 赵丽萍，植物抗盐性机理及评价[A]，滨州学院学报，2005,21(3):62-64
13．翁森红 ,李维炯，关于植物的耐盐性和抗盐性的研究[A]，内蒙古科技与经济,20
14．曾洪学，王俊，盐害生理与植物抗盐性，生物学通报，2005,40(9):1-2
15．．张彤，齐麟，植物抗旱机理研究[A]，湖北农业科学,2005(4):107-110
16．赵景娣，提高植物抗旱性的有效途径, 畜牧与饲料科学[A], 2009，
2014 高级植物生理学专题复习题 一、将下列英文名词翻译成中文并用中文简要解释 phytochrome polyamines calmodulin Rubisico elicitor phytoalexin lectins systemin oligosaccharinaquaporin Phosphotidylinositol Osmotin 二、问答题 1. 举例说明突变体在植物生理学研究中的应用。2. 简述由茉莉酸介导的植物伤信号转导过程。3. 植物体内产生NO 形成途径主要有哪些？NO 在植物体内的生理作用怎样？4. 简述由水杨酸介导的植物抗病信号转导过程。5. 试论述在逆境中，植物体内积累脯氨酸的作用。6. 简述激光扫描共聚焦显微术在生物学领域的应用7. 什么是活性氧？简述植物体内活性氧的产生和消除机制。8. 植物抗旱的生理基础有哪些？植物如何感受干旱信号？9.盐胁迫的生理学基础有哪些？如何提高植物的抗盐性？ 10.说明干旱引起气孔关闭的信号转导机制。 11.为什么在植物生理分子研究中选拟南芥、蚕豆、番茄作为模式植物？ 12.试述植物对逆境的反应和适应机理(阐述1－2 种逆境即可) 13.简述高等植物乙烯生物合成途径与调节 (文字详述与详细图解均可14.以乙烯为例说明激素的信号转导过程。 15.什么是光呼吸与光抑制？简要阐明光合作用的限制因素(包括外界环境因素与植物本身 calcium messenger systym late embryogenesis abundent protein hypersensitive response pathogenesis-related protein induced systemic resistance heat shock protein calcium-dependent protein kinases mitogen-activated protein kinase laser scanning confocal microscopy Partial rootzone irrigation Original fluorescence yield Maximal fluoreseence yield photoihibition photooxidation photoinactivation photodamage photobleaching solarization
自由水：据离胶体颗粒或渗透调节物质远，不被吸附或受到别的吸附力很小而自由移动的水分。 束缚水：在细胞中被蛋白质等亲水大分子组成的胶体颗粒或渗透物质所吸附的不易自由移动的水分。 水分临界期：植物在生活周期中对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。 三羧酸循环：丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，经过三羧酸循环等一系列物质转化，彻底氧化为水和CO2的循环过程。 氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合成酶催化，使ADP和磷酸合成A TP的过程。P/O：是指氧化磷酸化中每消耗1mol氧时所消耗的无机磷酸摩尔数之比，是代表线粒体氧化磷酸化活力的重要指标。 末端氧化酶：处于生物氧化一系列反应的最末端，把电子传递给O2的酶。 代谢源：是制造或输出同化物质的组织、器官或部位。 代谢库：是消耗或贮藏同化物质的组织、器官或部位。 植物激素：在植物体内合成，通常从合成部位运往作用部位，对植物的生长发育产生显著调节作用的微量有机物，生长素IAA、赤霉素GA、脱落酸ABA、乙烯ETH、细胞分裂素CTK. 植物生长物质：是调节植物生长发育的微量化学物质。 乙烯的三重反应：是指含微量乙烯的气体中，豌豆黄化幼苗上胚轴伸长生长受到抑制，增粗生长受到促进和上胚轴进行横向生长、抑制伸长生长，促进横向生长，促进增粗生长。 偏向生长：上部生长>下部生长 春化作用：低温诱导植物开花的过程。 光周期现象：植物感受白天和黑夜相对长度的变化，而控制开花的现象。 临界夜长：短日照植物开花所需的最小暗期长度或长日照植物开花所需的最大暗器长度。 呼吸骤变：当呼吸成熟到一定程度时，呼吸速率首先降低，然后突然升高，最后又下降现象。 休眠：成熟种子在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。 衰老：细胞器官或整个植物生理功能衰退，最终自然死亡的过程。 脱落：植物细胞组织或器官与植物体分离的过程。 抗逆性：植物的逆境的抵抗和忍耐能力。 避逆性：植物通过物理障碍或生理生化途径完全排除或部分排除逆境对植物体产生直接有害效应。 耐逆性：植物在不良环境中，通过代谢变化来阻止、降低甚至修复由逆境造成的伤害，从而保证生理活动。 逆境：对植物生存和发育不利的各种环境因素的总称。 渗透调节：在胁迫条件下，植物通过积累物质，降低渗透势，而保持细胞压力势的作用。活性氧：化学物质活泼，氧化能力强的氧化代谢产物及含氧衍生物的总称。 交叉适应：植物处于一种逆境下，能提高植物对另外一些逆境的抵抗能力，这种与不良环境反应之间的相互适应作用叫做~ 单性结实：有些植物的胚珠不经受精子房仍能继续发育成没有种子的果实。 幼年期：任何处理都不能诱导开花的植物早期生长阶段。 花熟状态：植物能感受环境条件的刺激而诱导开花的生理状态。 脱春化作用：在春化作用完成前，把植物转移到较高温度下，春化被解除。 临界日长：长日植物开花所需的最短日长或短日植物开花所需的最长日长。 长日植物：日照长度必须长于一定时数才能开花的植物。 日中性植物：在任何日照条件下都可以开花的植物。 花发育ABC模型：典型的花器官从外到内氛围花萼、花瓣、雄蕊和心皮4轮基本结构，控制其发育的同源异型基因划分为A、B、C三大组。 光形态建成：这种依赖光调节和控制的植物生长、分化和发育过程，称为植物的~ 光敏色素：是一种易溶于水的浅蓝色的色素
2、细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程 。 3、代谢源（metabolic source ）: 是指能够制造并输出同化物的组织、器官或部位。如绿色植物的功能叶，种子萌发期间的胚乳或子叶，春季萌发时二年生或多年生植物的块根、块茎、种子等。 4、代谢库：接纳消耗或贮藏有机物质的组织或部位。又称代谢池 。 5、光合性能：是指植物光合系统的生产性能或生产能力。光合生产性能与作物产量的关系是：光合产量的多少取决于光合面积、光合性能与光合时间三项因素。农作物经济产量与光合作用的关系可用下式表示： 经济产量=[(光合面积 X 光合能力 X 光合时间）— 消耗] X 经济系数 6、光合速率（photosynthetic rate ）：是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量。常用单位12--??h m mol μ，1 2--??s m mol μ 7、光和生产率（photosynthetic produce rate ）：又称净同化率（NAR ）,是指植物在较长时间（一昼夜或一周）内，单位叶面积产生的干物质质量。常用单位1 2--??d m g 8、氧化磷酸化：生物化学过程，是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP 与无机磷合成ATP 的偶联反应。主要在线粒体中进行。 9、质子泵：能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP 水解释放的能量，质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH 梯度和电位梯度。 10、水分临界期：作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期 。 11、呼吸跃变（climacteric ）：当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降的现象。 12、种子活力：即种子的健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。 13、种子生活力（viability ）：是指种子的发芽潜在能力和种胚所具有的生命力，通常是指一批种子中具有生命力（即活的）种子数占种子总数的百分率。 14、光饱和点：在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。 15、光补偿点：植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值。在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。 阴生植物的光补偿点低于阳生植物，C3植物低于C4植物。 16、同化力：ATP 和NADPH 是光合作用过程中的重要中间产物，一方面这两者都能暂时将能量贮藏，将来向下传递；另一方面，NADPH 的H+又能进一步还原CO2并形成中间产物。这样就把光反应和碳反应联系起来了。由于ATP 和NADPH 用于碳反应中的CO2同化，所以把这两种物质合成为同化力（assimilatory power ）. 17、极性运输：极性运输就是物质只能从植物形态学的上端往下运输，而不能倒转过来运输。比如生长素的极性运输：茎尖产生的生长素向下运输，再由根基向根尖运输。生长素是唯一具有极性运输特点的植物激素，其他类似物并无此特性 。 18、生理酸性盐：选择性吸收不仅表现在对不同的盐分吸收量不同，而且对同一盐的阳
《植物逆境生理学》课程论文 论文题目论植物的抗性生理综述 学生专业班级 学生姓名学号 指导教师 完成时间
论植物的抗性生理综述 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 ; 抗病性 引言：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。 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。[1]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。[2] 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。植物在受到冷害时,游离脯氨酸可能是通过保护酶的空间结构,为生化反应提供足够的自由水及化学和生理活性物质,对细胞起保护作用。 1.2.2 可溶性糖低温胁迫下植物体内可溶性糖的含量增加,它的含量与植物的抗冷性密切相关。低温下植株中可溶性糖积累是作为渗透调节物质和防脱水剂而起作用的,它们可降低细胞水势,增强持水力。
1、共振传递：一个色素分子吸收光能被激发后，其中高能电子的振动会引起附近另一个分子中某个电子的振动（共振）。 2、激子传递：激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子，它能转移能量，但不能转移电荷。在由相同分子组成的聚光色素系统中，其中一个色素分子受光激发后，高能电子在返回原来轨道时也能释放出激子，此激子同样能使相邻色素分子激发，即把激发能传递给相邻色素分子。激发的电子可以相同的方式再放出激子，依次传递激发能。 3、受体：狭义概念：是细胞表面或亚细胞组分中的一种天然分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号—配基结合，从而激活或启动一系列生物化学反应。广义概念：是指能够接受任何刺激（包括生物和非生物环境刺激等），并能产生一定细胞反应的生物大分子物质均称为受体。 4、它感作用：植物群生在一起，相互之间存在对环境生长因素，如光照、水肥的竞争和通过向周围环境释放有机化学物质，影响周围植物称为它感作用，也成为相生相克或异株克生作用。 5、它感化合物：也称克生物质，它感作用中把生物体产生的、能影响其它植物生长、健康、行为或群系关系的所有非营养物质统称为它感化合物。 6、量子产额：吸收一个光量子后所所释放的O 2的分子数或固定CO 2 的分子数，或光化学产物数。 7、花熟状态：当植物营养生长达到一定程度，即体内一些特殊物质积累达到一定量时，即产生对开花诱导条件能够发生反应状态，即为花熟状态。 8、光周期诱导：一定适宜的日照条件（光周期）诱导花熟状态的植物启动开花反应的现象。 9、光周期反应：植物能够接受一定适宜的日照条件（光周期）后体内进行花反应的生理现象。 10、开花：成花反应完成（叶原基转向花原茎），植物开花的现象。 11、临界夜长：昼夜周期中短日植物能开花的最小暗期长度或长日照植物能够开花的最大暗期长度。 12、临界日长：指昼夜周期中能诱导植物开花所需的最低或最高的极限日照长度。 13、根系提水作用：是指土壤表层干旱的条件下，当植物蒸腾作用降低时，处于深层湿润土壤中的根系吸收水分，并通过输导组织运至浅层根系进而释放到周围干燥土壤中的现象。 14、被动吸水：常称为“蒸腾拉力吸水”，是指叶片因蒸腾失水而造成与维管束系统一个连续的水势差而产生的使导管中水分上升的一种吸水形式，是植物水分吸收的主要形式。 15、协助扩散：是小分子物质经膜转运蛋白，顺浓度梯度或电化势梯度跨膜的转运，不需要细胞提供代谢能量。 16、空化现象：虽然水分子之间存在内聚力，但木质部中的水柱也有可能被其间的气泡所阻塞，导致水流中断的现象。 17、源：指制造营养并向其它器官提供营养的部位或器官，主要是指成熟的叶片。 18、库：指消耗养料和贮藏养料的器官，如生殖器官、干物质贮藏器官等。 19、活性氧：是指氧在还原过程中产生的、氧化性极强的一类中间产物的统称。 20、呼吸链电子漏：当电子由呼吸链的辅酶Q裂解出来，在细胞色素系统进行传递过程中，部分电子也会发生“泄露”现象，泄露的电子并使氧的单价还原的形式生成超氧阴离子自由基，这种现象称为呼吸链电子漏。 21、伤呼吸：植物在受伤后，伤处细胞呼吸均明显的增强，把这种呼吸习惯称为伤呼吸。 22、信号转导：植物细胞通过膜上的受体细胞感受和接受外界的各种刺激，并将这种刺激通过胞内各种转导
1.什么是植物生理生态学植物生理生态学的研究内容是什么 答：定义：主要是用生理学的观点和方法来分析生态学现象。 研究生态因子和植物生理现象之间的关系。 研究内容：1.植物与环境的相互作用和基本机制。 2.植物的生命过程 （水分、矿物质） 3.环境因素影响下的植物代谢作用和能量转换。如光强、二氧化碳 4.有机体适应环境因子变化的能力。如温度胁迫（冷害、冻害、干旱） 二.什么是物候现象 物候现象：植物长期适应一年中温度、水分的节律性变化，形成的与之相适应的发育节律。 三、按照环境的空间尺度，环境可分为哪些类型 1.全球环境（大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈） 岩石圈：地球表面坚硬的外壳。海洋型（厚）大陆型（33km厚） 土壤圈：覆盖在岩石圈表面并能生长植物的疏松层。 生物圈：在大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈等界面上的生物有机体，构成一个具有生命的、再生能力的生命圈层。 2.区域环境：指占有某一特定地域空间的自然环境。尺度为大洲、大洋。 3.群落环境：即群落附近的环境，如群落所在的山体、平原及水体等。
4.种群环境：即种群周围的植物和非植物环境。 5.植物个体环境：接近植物个体表面或表面不同部位的环境。 植物生理生态学研究的环境尺度一般是指植物个体环境。 四.按照人类影响程度，植物个体环境可分为哪些类型 1.人工环境 2.自然环境：未受人类干扰或干扰少 3.半自然环境：人类干扰较强或部分为人类建造 五、什么是生态因子 环境因子：构成环境的各种因素。 生态因子：对生物的生长发育具有直接或间接影响的外界环境要素（食物、热量、水分、地形、气候等）。所有的生态因子构成生物的生态环境。 六、按照生态因子的组成性质分为哪些类型 按照组成性质分为： 1.气候因子：光、温、水、气（风、O2） 2.土壤因子:土壤的物理、化学特性、土壤肥力 3.生物因子：动物、植物、微生物 4.地形因子：高原、山地、平原 5.人为因子：其影响超出了所有自然因子 其他： 按照组成性质分为： 1.稳定因子：质和量不随时间变化的因子，如地心引力、太阳辐射常数 2.变动因子:质和量随时间变化的因子，如气候的日变化、四季变化、风、降水
第一章绪论 第二章水分代谢 1.内聚力 同类分子间的吸引力 2.粘附力 液相与固相间不同类分子间的吸引力 3.表面张力 处于界面的水分子受着垂直向内的拉力，这种作用于单位长度表面上的力，称为表面张力 4.毛细作用 具有细微缝隙的物体或内径很小的细管（≤1mm），称为毛细管。液体沿缝隙或毛细管上升（或下降）的现象，称为毛细作用 5.相对含水量（RWC） 6.水的化学势 当温度、压力及物质数量（除水以外的）一定时，体系中1mol水所具有的自由能，用μw表示 7.水势 在植物生理学中，水势是指每偏摩尔体积水的化学势
8.偏摩尔体积 偏摩尔体积是指在恒温、恒压，其他组分浓度不变情况下，混合体系中加入1摩尔物质（水）使体系的体积发生的变化 9.溶质势（ψs） 由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的值，为溶质势（ψs） 10.衬质势（ψm） 由于衬质的存在而引起体系水势降低的数值，称为衬质势（ψm），为负值 11.压力势（ψp） 由于压力的存在而使体系水势改变是数值，为压力势（ψp） 12.重力势（ψg） 由于重力的存在而使体系水势改变是数值，为重力势（ψg） 13.集流 指液体中成群的原子或分子在压力梯度作用下共同移动的现象 14.扩散 物质分子由高化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象。扩散的动力均来自物质的化学势差（浓度差） 15.渗透作用 渗透是扩散的特殊形式，即溶液中溶剂分子通过半透膜（选择透性膜）的扩散 16.渗透吸水 由于溶质势ψs下降而引起的细胞吸水，是含有液泡的细胞吸水的主要方式（以渗透作用为动力） 17.吸胀吸水
依赖于低的衬质势ψm而引起的细胞吸水，是无液泡的分生组织和干种子细胞的主要吸水方式。（以吸胀作用为动力） 18.降压吸水 因压力势ψp的降低而引起的细胞吸水。当蒸腾作用过于旺盛时，可能导致的吸水方式 19.主动吸水 由根系的生理活动而引起的吸水过程。动力是内皮层内外的水势差（产生根压） 20.被动吸水 由枝叶蒸腾作用所引起的吸水过程。动力是蒸腾拉力 21.根压 植物根系的生理活动促使液流从根部上升的压力，称为根压 22.伤流 如果从植物的茎基部靠近地面的部位切断，不久可看到有液滴从伤口流出。这种从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流（bleeding） 23.吐水 没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，从叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象 24.萎蔫(wilting) 植物吸水速度跟不上失水速度，叶片细胞失水，失去紧张度，气孔关闭，叶柄弯曲，叶片下垂，即萎蔫 25.暂时萎蔫（temporary wilting） 是由于蒸腾大于吸水造成的萎蔫。发生萎蔫后，转移到阴湿处或到傍晚，降低蒸腾即可恢复。这种萎蔫称为暂时萎蔫。 26.永久萎蔫（permanent wilting）
低温胁迫 低温程度和植物受害情况，可分为冷害（chilling），指作物在它生长所需的适温以下至冰点以上温度范围内所发生的生长停滞或发育障碍现象；冻害(freezing)，指冰点以下低温对植物生长发育的影响。 一、低温的伤害： 膜伤害：目前普遍认为细胞膜（特别是质膜和类囊体膜）系统是植物受低温伤害的初始部位，低温处理后膜相对透性以及膜上各组分的变化, 是衡量植物抗冷性的一个指标。若温度缓慢降至零下，能引起细胞外冰晶积累，造成机械性胁迫和细胞内次生干旱等复杂变化。 膜脂相变：细胞膜系统是低温冷害作用的首要部位, 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。膜脂从液晶相变成凝胶相,膜脂上的脂肪酸链由无序排列变为有序排列,膜的外形和厚度发生变化,膜上产生皲裂,因而膜的透性增大，离子大量外泻，因而电导率有不同程度的增大。脂脂肪酸的不饱和度或膜流动性与植物抗寒性密切相关。膜脂肪酸成份（饱和和非饱和脂肪）酸和膜透性 膜脂过氧化：植物在低温胁迫下细胞膜系统的损伤可能与自由基和活性氧引起的膜脂过氧化和蛋白质破坏有关。MDA含量可以作为低温伤害程度以及植物抗冷性的一个生理指标。 乙烷。植物在正常条件下几乎不产生乙烷，在逆境条件下细胞遭到破坏时乙烷大量产生。一般认为乙烷是由不饱和脂肪酸(亚麻酸)及其过氧化物通过自由基反应生成的,所以乙烷的产生与膜脂过氧化密切相关，其产量与膜透性呈正相关,可作为膜破坏的指标。 乙烯？？？当植物处于逆境条件时,乙烯生成增加,被称为逆境乙烯或应激乙烯,其量比正常条件下的乙烯量高2～50倍。乙烯主要由受刺激而未死亡的细胞产生,其生物合成也是遵循:蛋氨酸→腺苷蛋氨酸(SAM)→ACC→乙烯途径。也有人报道逆境乙烯也可由亚麻酸过氧化作用产生。但在植物体内很难将各种途径产生的乙烯区分开来,因此乙烯的释放不能作为一种表示膜脂过氧化的指标。 细胞骨架是（植物中主要是指微管和微丝）。与细胞运动、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达及细胞分化等生命活动都密切相关。低温直接毁坏了细胞骨架，使细胞质基质结构紊乱，进而破坏细胞的代谢系统及其中物质的运输。不同耐寒性植物的微管对低温的反应有着显著差异。不耐寒植物的微管对低温敏感，而抗寒植物其微管具有抗寒性，其冷稳定性与植物种类抗寒性成正相关，抗寒锻炼后，抗寒植物的微管其冷稳定性提高。 光合作用：温胁迫对植物光合色素含量、叶绿体亚显微结构、光合能量代谢及PS活性等一系列重要的生理生化过程都有明显影响。对于亚热带起源的低温敏感植物,当温度稍低于其最适生长温度时,即表现出净光合速率的下降。当温度降至引起冷害的临界温度时,光合作用显示出强烈的抑制。光合机构的光破坏在很多情况下是由过剩光能产生的活性氧引发的(引发光氧化损害的两类活性氧是米勒反应产生的超氧阴离子O和单线态氧’O2。
植物生态学报 2001,25(5)514～519 Acta P h ytoecolog i ca Si nica ·植物生理生态学专栏· 当前植物生理生态学研究的几个热点问题 蒋高明 (中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京 100093) 摘 要 简要介绍了最近国内外植物生理生态学研究的几个热点问题。这些问题主要围绕着人类活动影响造成的几大重要环境因子改变而可能导致的植物生理生态变化展开,包括CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光、盐生环境扩大化等;部分工作探讨已经存在的特殊生境下的植物生态适应。其中,围绕着陆地生态系统的碳平衡是最为热门的话题之一。虽然以CO2浓度升高主题展开对C3和C4植物的影响研究依然是众多刊物发表生理生态学原始论文的重要内容,一些特殊功能型如C AM植物的响应引起了人们的兴趣;植物对于紫外辐射的生理生态响应有望成为新的研究热点。研究手段的完善以及实验材料的改进是最近植物生理生态学不断出新成果的重要原因之一,如稳定同位素技术的应用、野外F ACE实验、叶绿素荧光技术等使一些机理性问题不断被揭示出来。 关键词 植物生理生态学 全球变化 CO2 紫外辐射 强光辐射 高温与低温 REVIEW ON SOME HOT TOPICS TOWARDS THE RESEARCHES I N THE FIELD OF PLANT PHYSIOEC OLOGY JIAN G Gao-M ing (Lab oratory of Quantitative Vegetation Ecology,Institu te of Botany,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093) Abstract Some hot topics i n plant physioecology research have recently made regular appearances in a number of important int ernational journals(Science,N ature,etc.).These describe the responses of plant physioecology and g row th to facto rs such as:increasi ng CO2concentration,ul traviolet radiation enhancement,changes in tem-perature,sunlight i rradiation and the enlargement of sal ty habi tats.All of these factors are closely associated wi th the processes of global climat e change.Some of the research,however,aims to investigate the response of plant s to existing environmental st resses in specialised environmental habitat s.Among the intensive studies,the carbon budget of t errest rial ecosystems is one of the ho ttest topics,research conducted recent ly,including:the e-mission of greenhouse gasses,si nk and source dynamics of carbon at regional and global scales and the function of the terrest rial and oceanic ecosystems.Al though the responses of C3and C4species t o elevated CO2are sti ll the main topics i n most journals,there has been much progress i n study of CAM functional types.Prog ress in the ap-plication of new t echnologies such as st able isotope methods,f ree air CO2enrichment(FACE)facili ti es,and chlorophyll fluorescence t echnology hav e helped g rea tly i n understandi ng these general problems. Key words Plant physioecology,Global climate chang e,CO2,Ul traviolet radiation,High light radiation,High or low temperat ure st ress 近年来,由于人类经济活动对生物圈干扰的不断升级,造成的生态环境问题越来越突出,如全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染的扩大等。对这些环境问题的解决引起了各国政府与科学家的广泛关注。植物生理生态学(Plant Phy sioeco logy)是研究生态因子与植物生理现象之间的关系的科学,它从生理机制上探讨植物与环境的关系、物质代谢和能量流动规律以及植物在不同环境条件下的适应性(La rcher,1995)。由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,因而得到日益广泛的重视。 收稿日期:2001-06-01 接受日期:2001-07-30 基金项目:中国科学院重大创新项目(KS CX1-08-02)和国家重大基础研究与发展计划项目(G1998010100) E-mail:jgm@h https://www.doczj.com/doc/d82686207.html,
植物生理学名词解释 植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。 水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 水势：相同温度下一个含水的系统中一摩尔体积的水与一摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。 压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。 渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。 根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。 自由水：与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。 渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。束缚水：与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。 衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。 吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。（水，温，湿） 伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。 蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。 蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。抗蒸腾剂：能降低蒸腾作用的物质，它们具有保持植物体中水分平衡，维持植株正常代谢的作用。抗蒸腾剂的种类很多，如有的可促进气孔关闭。 吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。 永久萎蔫：降低蒸腾仍不能消除水分亏缺恢复原状的萎蔫 永久萎蔫系数：将叶片刚刚显示萎蔫的植物，转移至阴湿处仍不能恢复原状，此时土壤中水分重量与土壤干重的百分比叫做永久萎蔫系数。水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 植物的最大需水期：指植物生活周期中需水最多的时期。 小孔扩散律：指气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长或
植物生理学名词解释 名词解释 1. 根压——植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力 2. 蒸腾作用——水分通过植物体表面（如叶片等），以气体状态从体内散失到体外的现象 3. 水分临界期——指在植物生长发育过程中对缺水最为敏感，最易受害的阶段 4. 内聚力学说——以水分具有较大的内聚力保证由叶至根水柱不断，来解释水分上升原因的学说 5. 矿质营养——植物对矿物质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用，通称为矿质营养 6. 必需元素——指在植物营养生理上表现为直接的效果、如果缺乏时则植物生育发生障碍，不能完成生活史、以及去除时植物表现出专一的、可以预防和恢复的症状的一类元素 7. 单盐毒害——溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象 8. 离子对抗——在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量其他金属离子来减弱或消除单盐毒害的作用叫离子对抗 9. 平衡溶液——含有适当比例的多盐溶液，对植物生长有良好作用的溶液 10. 还原氨基化——还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程 11. 胞饮作用——物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程 12. 通道蛋白——在细胞质膜上构成圆形孔道的内在蛋白 13. 植物营养临界期——植物在生长发育过程中，对某种养分的需要虽然绝对数量不一定很多；但有很迫切的时期，如供应量不能满足植物的要求，会使生长发育受到很大影响，以后很难弥补损失 14. C3途径——以RUBP为CO2受体，CO2固定后最初产物为PGA三碳化合物的光合途径16. C4途径——以PEP为CO2受体，CO2固定后最的初产物是四碳双羧酸的光合途径15. 交换吸附——根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附的过程，总有一部分离子被其它离子所置换，所以细胞吸附离子具有交换性质 17. 光系统——能吸收光能并将吸收的光能转化成电能的机构。由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体。 18. 反应中心——进行光化学反应的机构。由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。 19. 荧光现象——叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象，由第一线态回到基态时所产生的光。 20. 磷光现象——当去掉光源后，叶绿素溶液和能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。
第十一章植物的逆境生理 一、名词解释 1．CaM 2．渗透调节与逆境蛋白 3．耐逆性与御逆性 4．植物对逆境的耐性与御性 5．逆境蛋白 6．活性氧清除系统 7．膜脂相变 8．热激反应与热激蛋白 9．活性氧 10．交叉适应 二、填空 1．用来解释干旱伤害机理的假说主要是__________和_________。 2．根据所含金属元素的不同，SOD可以分三种类型：______、______和____。 3．干旱条件下，植物为了维持体内水分平衡，一方面要________，另一方面要_______。 4．干旱条件下，植物体内大量积累的氨基酸是________，大量产生的激素是______；低温锻炼后，植物体内________脂肪酸和_______水的含量增
多。 5．植物体活性氧清除系统包括________和________两种系统。 6．植物受到干旱等逆境胁迫时，渗透调节能力增强，细胞主动合成的有机溶剂是_________、________和__________。 7．在逆境下，植物体内主要有_______、_______、_______、_____等渗透调节物质。 8．经过抗寒锻炼的植物会发生的变化有： A 双硫键增加 B 自由水增加 C 膜脂双键增加 三、选择题 1.冬季植物体内可溶性糖的含量（）。 A.增多 B. 减少 C.变化不大 D. 不确定 2.干旱条件下，植物体内哪一种氨基酸显著增加？（） A. 丙氨酸 B.脯氨酸 C. 天冬氨酸 D. 甘氨酸 3.植物细胞中属于相容性物质的是： A、Ca B、ABA C、Pro 4. 植物抗盐的SOS途径中，与Na+外排和区域化实现不直接相关的是： A. Ca+-CaM B. Na+/H+ symporter C. Na+/H+ antiporter 三、问答 1．水稻幼苗经过0.1mol/L NaCI预处理24h后，再转移到8～10℃环境中，能表现出良好的抗冷性。试分析其原因。
绪论 植物生理学:研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。 物质转化:植物对外界物质的同化及利用。 能量转化:植物对光能的吸收,转化,储存,释放与利用的过程。 信息传递:在植物生命活动过程中,在整体水平上,从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。 信号转导:在单个细胞水平上信号与受体结合后,通过信号传递,放大与整合,产生生理反应的过程。 形态建成:植物在物质转化与能量转化的基础上发生的植物体大小,形态结构方面的变化,完全依赖于植物体内各种分生组织的活动。 细胞生理 原核细胞:无典型细胞核的细胞,核质外面缺少核膜,细胞质中没有复杂的细胞器与内膜系统。 真核细胞:具有明显的细胞核,核质外有核膜包裹,细胞之中有复杂的内膜系统与细胞器。 生物膜:细胞中主要由脂类与蛋白质组成的,具有一定结构与生理功能的膜状组分,即细胞内所有膜的总称,包括质膜,核膜,各种细胞器被膜及其她内膜。 内质网:存在于真核细胞,由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。 胞间连丝:穿越细胞壁,连接相邻细胞原生质体的管状通道。 共质体:胞间连丝把原生质体连成一体。 质外体:细胞壁,质膜与细胞壁间的间隙以及细胞间隙等互相连接成的一个连续的整体。 原生质体:去掉细胞壁的植物细胞,由细胞质,细胞核与液泡组成。 细胞质:由细胞质膜,胞基质及细胞器等组成。 胞基质:在真核细胞中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质,细胞浆。 细胞器:细胞质中具有一定形态与特定生理功能的细微结构。 内膜系统:在结构,功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。 细胞骨架:真核细胞中的蛋白纤维网架体系,广义的指细胞核/细胞质/细胞膜骨架与细胞壁。 微管:存在于细胞质中的由微管蛋白组装成的长管状细胞器结构。 微丝:真核细胞中由肌动蛋白组成,直径为7nm的骨架纤维,肌动蛋白纤维。 中间纤维:一类由丝状角蛋白亚基组成的中空管状蛋白质丝。 核糖体:由蛋白质与rRNA组成的微小颗粒,蛋白质生物合成的场所。
盐胁迫 全世界约有1/3的盐渍化土壤，我国约有250 多万公顷的各种盐渍土壤，主要分布在沿海地区或内陆新疆、甘肃等西北干旱、半干旱地区。随着工业污染加剧、灌溉农业的发展和化肥使用不当等原因, 次生盐碱化土壤面积有不断加剧的趋势。这些地区由于土壤中含有较多的盐类植物常受盐害而不能正常生长和存活，给农业生产造成重大损失。植物耐盐机理和耐盐作物品种的培育已成为当前的研究热点之一。综合治理盐渍土、提高植物的耐盐性、开发利用盐水资源已成为未来农业发展及环境治理所亟待解决的问题。 钠盐是形成盐分过多的主要盐类，NaCl和Na2SO4含量较多称为盐土，Na2CO3与NaHCO3含量过多称为碱土。自然界这两种情况常常同时出现统称为盐碱土。 一、盐胁迫对植物的伤害机理 盐害包括原初盐害和次生盐害。原初盐害是指盐离子的直接作用，对细胞膜的伤害极大；次生盐害是指盐离子的间接作用导致渗透胁迫，从而造成水分和营养的亏缺。 1、生理干旱。土壤盐分过多使植物根际土壤溶液渗透势降低，植物要吸收水分必须形成一个比土壤溶液更低的水势，否则植物将受到与水分胁迫相类似的危害，处于生理干旱状态。如一般植物在土壤盐分超过0. 2 %～0.5 %时出现吸水困难，盐分高于0. 4 %时植物体内水分易外渗，生长速率显著下降,甚至导致植物死亡。 2、直接盐害。（1）细胞内许多酶只能在很窄的离子浓度范围内才有活性，从而导致酶的变性和失活，以致于影响了植物正常的生理功能和代谢。高浓度盐分影响原生质膜，改变其透性，盐分胁迫对植物的伤害作用，在很大程度上是通过破坏生物膜的生理功能引起的。盐胁迫还可影响膜的组分用NaCl 和NaCO3溶液处理玉米幼苗发现膜脂中不饱和脂肪酸指数降低，饱和脂肪酸指数相对增多，这也证明了盐离子能影响膜脂成分的组成。（2）植物吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，导致不平衡吸收，产生单盐毒害作用，还造成营养胁迫。如Na+浓度过高时，减少对K+的吸收，同时也易发生PO43-和Ca2+的缺乏症，盐胁迫下造成养分不平衡的另一方面在于Cl-抑制植物对NO3-及H2PO4 -的吸收。 3、光合作用。众多实验证明，盐分胁迫对盐生植物和非盐生植物的光合作用都是抑制的，并且降低程度与盐浓度呈正相关。 （1）盐胁迫使叶绿体中类囊体膜成分与超微结构发生改变 （2）盐胁迫对光能吸收和转换的影响 （3）盐胁迫对电子传递的影响随着盐浓度的提高PSⅡ电子传递速度明显下降能与盐胁迫损害了PSⅡ氧化侧的放氧复合物的功能，使它向PSⅡ反应中心提供的电子数量减少，阻断了PSⅡ还原侧从QA 向QB 的电子传递。 （4）盐胁迫对光合碳同化的影响光合作用碳同化过程中最重要的酶1，5—二磷酸核酮糖羧化酶（RUBPCase），在盐胁迫下会使RUBPCase 的活性和含量降低，结果酶的羧化效率下降，导致植物固定CO2 的能力减弱，与此同时，RUBPCase 还限制RUBP 和无机磷（Pi）的再生，而这两种物质再生能力的大小对C3 循环至关重要。此外，盐胁迫还会降低磷酸甘油酸、磷酸三糖和磷酸甘油醛的含量。这些物质均是C3循环的中间产物，其含量减少不利于碳同化的正常
第四章呼吸作用 一、名词解释 1、呼吸作用：生物体内的有机物质通过氧化还原而产生CO2，同时释放能量的 过程。 2、有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放 出CO 2 并形成水，同时释放能量的过程。 3、三羧酸循环：丙酮酸在有氧条件下由细胞质进入线粒体逐步氧化分解，最终 生成水和二氧化碳。 4、生物氧化：指有机物质在生物体内进行氧化分解，生成CO 2和H 2 O，放出能量 的过程。 5、呼吸链：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有序的电子传递体组 成的电子传递途径，传递到氧分子的总轨道。 6、氧化磷酸化：在生物氧化过程中，电子经过线粒体的呼吸链传递给氧（形成水分子），同时使ADP被磷酸化为ATP的过程。 7、呼吸商：又称呼吸系数。是指在一定时间内，植物组织释放CO 2 的摩尔数与 吸收氧的摩尔数之比。 8.糖酵解：胞质溶胶中的己糖在无氧或有氧状态下分解成丙酮酸的过程。 二、填空题 1、呼吸作用的糖的分解代谢途径中，糖酵解和戊糖磷酸途径在细胞质中进行； 三羧酸循环途径在线粒体中进行。三羧酸循环是英国生物化学家Krebs 首先发 现的。 2、早稻浸种催芽时，用温水淋种和时常翻种，其目的就是使呼吸作用正常进行。当植物组织受伤时，其呼吸速率加快。春天如果温度过低，就会导致秧苗发烂，这是因为低温破坏了线粒体的结构，呼吸“空转”，缺乏能量，引起代谢紊 乱的缘故。 3.呼吸链的最终电子受体是 O 2 氧化磷酸化与电子传递链结偶联，将影响_ ATP _的产生。 4.糖酵解是在细胞细胞基质中进行的，它是有氧呼吸和无氧呼 吸呼吸的共同途径。
5.氧化磷酸化的进行与 ATP合酶密切相关，氧化磷酸化与电子传递链解偶联将影响__ ATP__的产生。 6.植物呼吸过程中，EMP的酶系位于细胞的细胞基质部分，TCA的酶系位于线粒体的线粒体基质部位，呼吸链的酶系位于线粒体的嵴部位。 7. 一分子葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化，可净产生__38__分子ATP，?需要经过__6_底物水平的磷酸化。 8.组成呼吸链的传递体可分为氢传递体和电子传递体。 9. 呼吸作用生成ATP的方式有电子传递磷酸化和底物水平磷酸化两种磷酸化方式。 10.把采下的茶叶立即杀青可以破坏多酚氧化酶酶的活性，保持茶叶绿色。 11、无氧呼吸的特征是，底物氧化降解，大部分底物仍是，因释放。 不利用O 不彻底有机物的形式能量少 2 12、有机物质在生物体内氧气的类型有反应，反应，反应及反应。 脱电子（e-）脱氢加水脱氢加氧 13、当细胞质内NADPH+H+浓度低时，可以葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性，反之，当NADPH+H+浓度高时，则可葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性，从而调节PPP的运行速度。 提高抑制 14、酚氧化酶是一种含的氧化酶，存在于、内。这种酶在制茶中有重要作用，在制绿茶时要立即刹青，防止，避免产生，保持茶色清香。 铜质体微体多酚氧化酶活化醌类 15、水稻种子萌发第一个时期是从吸胀到萌动为止，主要进行呼吸，第二个时期从萌动开始，胚部真叶长出为止，则以呼吸为主。 无氧有氧 16、植物茎、叶和地下贮藏组织中的PPP所占比例，而在胚组织和果实中PPP所占比例 。植物组织感病时PPP所占比例，而EMP-TCA所占比例。