高温胁迫
植物对非生物胁迫的响应与适应
植物对非生物胁迫的响应与适应随着环境变化的不断发展，植物会面临各种非生物胁迫的挑战，例如高温、干旱、盐碱土壤、重金属等。
为了适应这些胁迫条件，植物会启动一系列防御机制，并进行适应性调整。
本文将讨论植物对非生物胁迫的响应与适应的相关内容。
一、高温胁迫高温胁迫是一种常见的非生物胁迫，会导致植物生长受限，甚至死亡。
植物对高温胁迫的响应主要包括以下几个方面：1. 热休克蛋白的表达：植物在高温胁迫下会大量产生热休克蛋白，这些蛋白质可以保护细胞结构的完整性，减轻胁迫对植物的损害。
2. 调节温敏基因的表达：植物在高温胁迫下会调节一些特定的基因的表达，从而增强抵御高温的能力。
3. 调节生长素的合成与分布：高温胁迫会影响植物体内生长素的合成和分布，进而调节植物的生长发育。
二、干旱胁迫干旱胁迫是植物面临的另一种重要非生物胁迫，会导致植物体内水分不足，进而对植物的生长发育产生负面影响。
植物对干旱胁迫的响应主要包括以下几个方面：1. 调节气孔开闭：植物在受到干旱胁迫时，会调节气孔开闭以减小水分的蒸腾损失，并保持水分的平衡。
2. 合成保护蛋白：植物会合成一些具有保护作用的蛋白质，如脯氨酸、脯氨酸酶等，以增强对干旱胁迫的抵抗能力。
3. 调节根系发育：植物在干旱胁迫下会增加根系的发育，以增大吸收水分的能力。
三、盐碱胁迫盐碱胁迫是植物生长的重要限制因素之一，会导致土壤盐碱度升高，进而影响植物的生长和发育。
植物对盐碱胁迫的响应主要包括以下几个方面：1. 调节渗透调节物质的积累：植物在盐碱胁迫下会积累渗透调节物质，如脯氨酸、可溶性糖等，以调节细胞渗透压，维持细胞水分平衡。
2. 调节离子平衡：盐碱胁迫会导致土壤中钠离子和氯离子过多积累，植物会调节离子通道的活性，以维持细胞内外离子平衡。
3. 合成抗氧化物质：盐碱胁迫会导致细胞内产生过量的活性氧，植物会合成一些抗氧化物质，如超氧化物歧化酶、抗坏血酸等，以减轻氧化损伤。
四、重金属胁迫重金属胁迫是指植物生长环境中存在过量重金属元素（如铜、铅、镉等）对植物的生长发育产生负面影响。
高温环境下植物胁迫反应和耐受机制
高温环境下植物胁迫反应和耐受机制植物在生命周期中常常会面临各种压力和胁迫条件，其中高温环境是一种常见的胁迫因素。
高温环境对植物的生长和发育产生负面影响，如影响光合作用、蛋白质合成和细胞壁结构稳定性等。
为了应对高温胁迫，植物发展了一系列的反应机制和耐受策略来保护自身免受损害。
一、高温胁迫下的植物反应机制植物在高温环境下会产生一系列的反应以适应和缓解高温带来的胁迫。
这些反应主要包括抗氧化防御、热休克响应、质膜透性调节等。
1. 抗氧化防御：高温胁迫会导致细胞内产生过多的活性氧物质，这些物质对细胞内各种生物分子产生氧化损伤。
植物通过增加抗氧化酶活性，如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶，来清除过多的活性氧，减少氧化损伤。
2. 热休克响应：高温胁迫会引发植物启动热休克响应机制，通过调节热休克蛋白（HSPs）的表达来增强植物对高温的耐受性。
热休克蛋白具有许多功能，如帮助蛋白质折叠、保持蛋白质稳定性和恢复细胞功能等。
3. 质膜透性调节：高温胁迫会导致细胞膜的脂质过氧化，进而破坏细胞膜的完整性和通透性。
植物在高温环境下会调节脂质的饱和度和脂质组分，从而维持细胞膜的稳定性和功能。
二、植物高温耐受机制为了应对高温胁迫，植物发展了一系列的耐受机制来保持正常的生长和发育。
1. 热休克蛋白的调节：植物在高温胁迫下会大量表达热休克蛋白，这些蛋白在高温环境下可以起到保护蛋白质结构和功能的作用。
同时还能帮助维持细胞内酶活性、稳定细胞膜结构以及促进蛋白质的降解和修复。
2. 脂类代谢调节：脂质是细胞膜的重要组成部分，而高温胁迫会引起细胞膜的脂质过氧化，进而破坏细胞膜的完整性和功能。
植物通过调节脂类合成和分解的平衡来维持细胞膜的稳定性，从而提高耐受性。
3. 保护性色素的积累：一些植物在高温环境下会增加具有保护功能的色素的积累，如类胡萝卜素和类黄酮等。
这些色素能够吸收和转移过剩的光能，减少光能在叶片中的产生的活性氧生成，从而减轻高温胁迫带来的氧化损伤。
高温胁迫对植物生理方面的影响
高温胁迫对植物生理方面的影响高温胁迫是指环境中温度的升高对植物生理和生态系统的影响。
高温胁迫引起了植物生长、发育、光合作用和生理代谢等方面的各种适应性反应。
本文将重点介绍高温胁迫对植物生理方面的影响。
1. 光合作用高温胁迫对植物的光合作用有着深远的影响。
在高温下，光合作用受到影响，导致光合色素失活，光合电子传递链的运作受到影响，从而导致光合作用产物的减少。
另外，在高温下，植物叶片内的氧化还原状态发生改变，导致光能利用效率降低。
2. 植物生长和发育高温胁迫会对植物的生长和发育产生不良影响。
在高温下，植物的细胞伸长速度减缓，生长停滞并且导致生长发育畸形。
这些影响会降低植物的生长速度和产量，进而对农业生产造成巨大损失。
3. 生理代谢高温胁迫导致植物内部的代谢活动发生变化。
这种变化可以由多种形式的调节作用引起，包括细胞色素P450（CYP450）代谢酶，脱落酸（ABA）和低分子物质等。
在高温下，膜脂过氧化物生成率和含丙二醛（MDA）含量增加，代表氧化应激的超氧化物歧化酶（SOD）等酶活性下降。
同时，植物内部的HSP（热休克蛋白）会被激活以应对高温胁迫。
4. 植物耐热性植物的耐热性是指在高温下的生长和发育适应性。
高温处理可以增强植物的耐热性。
在高温下，植物的内部产生许多热休克蛋白（HSP），这些HSP可以保护和修复氨基酸、蛋白质等生物分子，从而增强植物的耐热性。
总之，高温胁迫对植物生理方面的影响非常广泛。
理解高温胁迫对植物的影响可以帮助我们选择更适合的作物品种，并制定相应的栽培措施，更好地应对气候变化对农业生产带来的风险。
高温胁迫对植物生理影响的研究进展
高温胁迫对植物生理影响的研究进展高温胁迫是指环境温度超过植物的适宜生长范围，对植物正常生长和发育产生不利影响的现象。
随着全球气候变暖的影响，高温胁迫对植物生理的影响日益受到关注。
本文将综述高温胁迫对植物生理影响的研究进展。
高温胁迫对植物生理的影响主要体现在以下几个方面：1. 光合作用：高温胁迫下，植物的光合作用受到抑制，其原因主要是高温对叶绿素的稳定性和活性酶的功能造成损伤，降低了植物的光能利用效率。
2. 色素代谢：高温胁迫可导致植物叶绿素含量下降，同时增加类胡萝卜素含量，从而引起叶片颜色的变化。
这是植物适应高温环境的一种表现。
3. 水分代谢：高温胁迫下，植物水分的蒸腾增加，导致水分的损失加剧。
高温还会破坏植物根系的吸水功能，加剧植物的水分胁迫。
4. 氧化应激：高温胁迫会导致植物细胞内活性氧的累积，引发氧化应激反应。
这些活性氧分子会损伤细胞膜、核酸和蛋白质等生物大分子，从而影响细胞的正常功能。
5. 激素代谢：高温胁迫会调节植物中的激素合成和代谢，影响植物的生长和发育。
研究表明，高温胁迫下植物的ABA和乙烯含量会增加，而细胞色素和生长素含量则会下降。
6. 基因表达：高温胁迫下，植物会启动一系列抗逆相关基因的表达，调节植物的生理代谢过程。
近年来，通过转录组学和蛋白质组学等技术手段，研究人员发现了大量与高温胁迫相关的基因。
研究高温胁迫对植物生理的影响，不仅有助于揭示植物对高温逆境的适应机制，还可以为培育具有高温逆境耐受性的植物品种提供理论基础。
目前，研究者通过开展对高温胁迫下植物生理的调控研究，取得了一些重要进展，例如：1. 逆境信号传导途径的研究：研究发现，在高温胁迫下，植物中一些逆境信号传导通路被激活，如Ca2+信号、激活蛋白酶等。
通过研究这些信号传导途径，在分子水平上了解高温胁迫对植物生理的影响机制。
2. 品质调控的研究：高温胁迫会改变植物的产量和品质，影响农作物的经济效益。
研究者通过调控转录因子、基因敲除等方法，探索提高农作物高温逆境耐受性和品质调控的新途径。
高温胁迫对植物生理方面的影响
高温胁迫对植物生理方面的影响高温胁迫是指环境温度超过一定的限制范围，对植物产生不利影响的一种环境因子。
它会对植物的生理过程、生长发育和代谢产生直接或间接的影响。
本文将从植物的生理方面，对高温胁迫对植物的影响进行讨论。
高温胁迫会引起植物的渗透调节失调。
在高温条件下，植物的蒸腾作用加剧，导致水分的快速蒸发，植物细胞内的水分丢失较快。
这种情况会打破植物细胞的渗透平衡，导致细胞内外的渗透压失衡。
植物为了维持细胞内外渗透平衡，会积极调节渗透物质的浓度，使得细胞内部的浓度增加，以保持水分的平衡。
这进一步导致了一系列的调节反应，如植物减少生长速度，关闭气孔等。
高温胁迫会导致植物的光合作用受阻。
高温条件下，植物内酶活性的提高和某些酶的不可逆性失活，会导致植物光合作用的损伤。
高温胁迫还会导致光系统Ⅱ复合物的降解，影响光能的利用效率。
高温胁迫还会引起叶绿素失配，减少叶绿素的合成，进一步降低光合作用的效能。
这些不利因素的累积会导致光合作用的抑制，影响植物的生长和产量。
高温胁迫会影响植物的呼吸过程。
在高温条件下，植物的呼吸速率会增加，导致更多的有机物质被氧化，释放更多的能量。
这进一步加剧了细胞内能量的耗竭。
植物为了应对这种情况，会增加各种抗氧化酶的合成，以抑制过氧化物的积累，减轻细胞内氧化损伤的程度。
高温胁迫还会影响植物的生长发育。
高温条件下，植物的细胞分裂和伸长过程会受到抑制，导致植物的生长速度减慢，并可能引起细胞凋亡。
高温胁迫还会影响植物的花蕾发育和开花过程，降低植物的花粉活力和受精能力，影响植物的繁殖能力。
高温胁迫对植物的生理方面产生了多种影响。
它会引起植物的渗透调节失调，抑制光合作用的正常进行，影响植物的呼吸过程，以及影响植物的生长发育。
为了适应高温环境，植物会通过一系列的调节反应来减轻高温胁迫的负面影响，如增加抗氧化酶的合成、调节渗透物质的浓度等。
高温胁迫对植物生理方面的影响
高温胁迫对植物生理方面的影响高温胁迫是指环境温度超过植物正常生长的耐受范围，对植物生理方面产生的不利影响。
高温胁迫对植物的影响主要表现在以下几个方面：1. 光合作用受到抑制：高温胁迫会导致植物叶绿体内蛋白质的结构和功能异常，影响光合作用的进行。
高温会导致气孔关闭，降低二氧化碳的供应，限制了光合作用中的碳固定和光能利用效率。
高温对光合色素的稳定性及 PS II 复合物的活性也会产生负面影响。
2. 叶片氧化损伤：高温引起植物内部活性氧的累积，增加了细胞内的氧化应激水平。
过高的温度会导致细胞膜的脂质过氧化，导致细胞膜的破裂和损伤。
叶片受到氧化损伤后，会出现叶片黄化、褪绿和斑点等症状。
3. 蛋白质功能异常：高温对蛋白质结构的影响导致蛋白质功能受损。
高温胁迫会导致蛋白质的变性和降解，使得酶的活性降低，限制了营养物质的代谢和转运。
高温还会干扰蛋白质的合成和折叠，导致蛋白质的功能异常。
4. 酶系统受到抑制：高温胁迫会导致植物体内酶的活性受到抑制。
高温会降低酶的稳定性，使得酶的结构发生变化，进而影响酶的催化活性。
高温会使得酶的活化能增加，催化速度降低，影响酶催化反应的进行。
5. 植物生长受到延迟或抑制：高温胁迫会导致根系生长受到抑制，从而影响植物的营养吸收和水分利用效率。
高温也会对细胞分裂和伸长过程产生负面影响，导致植物的生长受到延迟或抑制。
高温胁迫对植物生理方面的影响主要表现为光合作用受抑制、叶片氧化损伤、蛋白质功能异常、酶系统受抑制以及植物生长受延迟或抑制。
这些影响导致植物生长发育受限，生产力降低，进而影响农业产量和生态系统的稳定性。
关于植物高温胁迫的研究进展
实验，表明Calvin 循环活性在高温下比PS‖
的光化学效率更敏感。
金松恒、郑炳松等2010年，以大叶黄杨幼苗 做实验材料，研究发现：在高温条件下，rubisco 酶活性和PS‖电子传递的量子产量(ФPS‖)均减少，
而叶绿素荧光的能量依赖性猝灭却增加了。
Bukhov et al 1999实验表明：在适度高温下
类囊体膜变得可透过，造成光子泄露和RuBP(核
酮糖-1,5-二磷酸)的再生；
然而，Haldimann and Feller 2004年用橡
树叶做实验表明：在高温下，类囊体膜没有明
显破坏。 因此，严格说来，高温如何抑制光合作用 仍然需要继续讨论。
（二）高温胁迫对植物叶片生理生化
特性的影响
1、对叶片相对含水量（RWC）的影响
3、对脯氨酸（Pro）含量的影响
脯氨酸是最重要和有效的有机渗透调节物质之 一 。几乎在所有逆境条件下都会造成脯氨酸的积 累。在逆境下Pro的作用：（1）作为渗透调节物
质，保持渗透平衡，防止失水；（2）与蛋白质结
合，增强蛋白质的可溶性和减少可溶蛋白质的沉 淀，保护生物大分子的稳定。（Buchanan, Grui -ssen和Jones,2002）
相对含水量是反应植物水分状况的参数，在 一定程度上反映了植物在逆境胁迫下的生存状 态以及抗逆性能力。Levitt指出 在不同环境胁 迫作用下植物体内的水分,都会受到影响 植物 会出现脱水现象。
2、对叶片抗氧化保护酶活性的影响
郭培国等认为夜间高温胁迫下，水稻植株内 超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）
（3）政府间气候变化专门委员会（IPCC） 第一工作组于2007年 2月 2日发布的第四 次评估报告明确指出 ，近100 年（19062005 年 ）地球表面平均温度上升了 0.74℃，预计到21 世纪末全球地表平均 增,1.1-6.4℃。（IPCC 2007） 因此，研究植物的高温胁迫就势在必 行！！！
高温胁迫对植物生理方面的影响
高温胁迫对植物生理方面的影响随着地球气候的变化，高温胁迫对植物的影响日益受到人们的关注。
高温胁迫不仅会影响植物的生长发育，还会影响其生理功能和产量。
深入研究高温胁迫对植物生理方面的影响，对于增强植物的抗逆性和提高作物产量具有重要意义。
高温胁迫对植物的影响主要表现在以下几个方面：1. 光合作用受损高温胁迫会导致植物叶片发生气孔关闭、叶绿素含量下降等现象，从而影响光合作用的进行。
研究表明，高温胁迫会引起光合作用过程中反应中心复合体失活，影响光合电子传递和ATP合成的发生，从而导致光合作用受损。
高温还会诱发植物产生过氧化氢等活性氧，加剧氧化损伤，使叶绿素含量下降，降低光合作用效率。
2. 呼吸代谢增加高温胁迫会刺激植物的呼吸代谢增加，导致氧化磷酸化作用加速，释放更多的二氧化碳和能量。
过度的呼吸代谢会导致氧化损害的累积，加速氧化反应，加剧细胞膜的损伤和凋亡的发生。
3. 植物水分代谢失衡高温胁迫会加速植物体内水分的蒸发，导致植物水分代谢失衡。
叶片表面的气孔关闭会降低植物的蒸腾量，使得植物难以有效地调节渗透压和维持细胞的渗透压平衡。
高温胁迫还会导致植物细胞膜的脱水和蛋白质的变性，影响植物水分的吸收和传导。
4. 植物抗氧化系统受损高温胁迫会引起植物体内产生更多的活性氧，导致细胞内抗氧化系统受损。
细胞内的抗氧化酶和小分子抗氧化物质的活性受到抑制，无法有效地清除活性氧，导致氧化应激反应的加剧。
5. 植物生长发育受阻高温胁迫会影响植物的生长发育，导致植物体内激素合成的失衡。
研究表明，高温会影响植物体内赤霉素和生长素的合成和运输，从而影响植物的地下部和地上部的生长发育，导致植物产量减少。
高温胁迫对植物的生理方面造成了诸多不利影响。
为了提高植物的抗逆性，减轻高温胁迫带来的损害，科学家们积极探索适应高温胁迫的植物品种，利用基因工程技术对植物进行改良，使其具有更强的抗逆性。
合理调整农业生产措施，减轻高温胁迫对植物的影响，保障农作物的产量和质量，为人类的生活和食品安全作出贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2015-3-30
2.4 氮素代谢
• 高温逆境下氮素代谢失调是影响植物正常生长的重要原因。耐 热种类或品种在高温下能保持较高的蛋白质合成速率和较低的 蛋白质降解速率。 • 叶陈亮等在大白菜上发现耐热品种较不耐热品种在高温下蛋白 质降解较慢。高温处理在提高蛋白质降解速率的同时,发现高温 胁迫使同一种类不同品种大白菜脯氨酸迅速增加,增幅与品种的 耐热性成正相关,在柑桔、黄瓜等上也得到了类似结果。 • 试验发现,高温下番茄花粉萌发率与花粉中脯氨酸浓度呈正相关 。 在花粉培养时,供给同位素标记的脯氨酸,处理后的花粉萌发可以 完全或部分免受热伤害,表明花粉中高水平的脯氨酸可以提高高 温逆境下花粉的授粉能力。高温下耐热品种脯氨酸含量迅速增 加,可能是脯氨酸对膜结构起了保护作用,也可能与脯氨酸参与渗 透调节,增强细胞的抗脱水力有关。
2015-3-30
2.6 光合作用
• 光合作用是植物物质转换和能量代谢的关键,温度逆境对其影响很大。经 高温胁迫后,菜豆叶片光合作用普遍受到抑制,受抑程度因耐热性而异。 解除高温后光合速率又有一定回升,不耐热品种的光合速率下降明显而回 升缓慢。进一步研究发现,高温下菜豆因类囊体结构的重组导致光合系统 Ⅰ的应激性增加,诱导了环式电子传递增加而NADP降低,从而限制了CO2 的同化,降低了光合能力。 • 高温逆境胁迫后非气孔因素是净光合速率(Pn)降低的主要原因。高温处 理后,细胞间隙CO2补偿点均与各品系耐高温能力呈负相关,各品系光补偿 点(LCP)与其耐高温能力亦呈负相关。对番茄14CO2同位素示踪显示,虽然 高温下二个品种叶片同化效率和碳水化合物输出效率均降低,但耐热品种 降低幅度小于热敏品种,这也是耐热品种能够抵抗高温逆境的重要原因之 一。
2015-3-30
3.2 喷水降温
• 在气温达到33℃以上时,给全园果树喷水,连 喷3～ 4次,降温增湿又防日灼。喷水宜在早 晨进行,要将全树打湿至叶片滴水为止。
2015-3-30
3.3 中耕松土
• 在高温季节锄园松土,既能消灭杂草,减少病 虫,又能疏松表土,消除板结,切断毛管,减少 水分蒸发。中耕松土还能增强土壤通气性, 促进根系生长发育,提高果树抗旱性。
2015-3-30
3.6 选育耐高温品种
• 转基因途径 • 目前已经发现的植物高温抗性转录因子有热激 转录因子、脱水应答元件结合蛋白、ＭＹＢ类 转录因子、ＷＲＫＹ转录因子以及其它转录因 子。 • 生育诊断和指标测试 • 如高温下花粉萌发率和花粉管的伸长作为耐热 性筛选指标或通过电导率测量电解质的渗透量 来评价高温下植株的相对热伤害程度,以此作 为鉴定植物耐热性指标来选育抗高温品种。
果树抗性生理
------高温胁迫
• 高温干旱使沥江农家园果树减产三至四成 日期：2013年08月13日 14:08:32 • 日前，笔者从沥江农家园了解到， 由于受持续高温干旱的影响，该园 今年的桃子、生梨、葡萄等水果 的产量至少减产三至四成。 • 65岁的果农曹怡明告诉笔者， 他种了30多年果树，从未碰到过像今年这样的高温干旱天气。“造成 今年果树减产的主要原因是持续高温干旱降低了地下水分，使果树叶 片较小，影响了光合作用，” 曹怡明说，“同时，由于高温干旱，果 树的病害也比以往多，致使大量果子脱落、腐烂。” • 沥江农家园负责人介绍，今年农家园的350亩果树总产将减少50万斤 以上，造成直接经济损失100多万元。
2015-3-30
2.5 内源激素的改变
• 在逆境条件下,植物对逆境的适应过程受植物遗传性 和植物生长物质的多少制约。对35d苗龄的番茄进 行高温处理,发现体内ABA水平显著高于对照。 • 一些研究发现果实的膨大总是伴随着子房内激素含 量的变化,高温常造成果实内生长素水平降低,而高 水平的生长素能阻止果柄处离层的形成,诱导座果。 因此高温胁迫下,促进乙烯在体内积累,降低果实内 生长素水平,是导致幼果脱落的重要原因。 • 此外,高温处理也能减少果实中内源赤霉素的水平, 而赤霉素可促进同化物向花器官中运输,以促进开花, 防止落果。
2015-3-30
2015-3-30
3.4 园中覆草
• 高温季节到来之前,果园株间盖上一层秸秆,可保水、降温,避免强光直 接照晒地面,减少了土壤水分蒸发。据测定,园中覆草比未覆草的土壤 相对含水量提高15%～ 35%,并可降低土温1～ 3℃ ,还有抑制杂草的作 用。覆草之前应先中耕松土或灌水,覆草原料有麦秸、稻草、杂草等, 厚度8～ 10 cm为宜。
2015-3-30
2.7 呼吸作用
• 呼吸作用供给能量以带动各种生理过程,其中间产物 又能转变为其他重要的有机物,因此呼吸作用是植物 代谢中心,非常重要。温度之所以影响呼吸速度,主 要是影响呼吸酶的活性。 • 司家钢等发现,高温胁迫在不同程度上降低了大白菜 各个品种的呼吸强度,且耐热性越弱,降低幅度越大。 • 高温胁迫下呼吸作用是一个极其复杂的过程,一方面 高温直接影响酶的活力,使呼吸强度降低,另一方面 呼吸作用又可以降解、解除高温胁迫下体内一些有 害物质,减轻高温逆境为害。不同植物种类高温逆境 胁迫呼吸强度的变化规律尚待进一步研究。
2015-3-30
2 高温逆境下园艺植物生理生化变化
• 2.1 细胞膜热稳定性及保护酶系统变化
• Martireau等认为植物在高温胁迫下的膜伤害与质膜透性的增加是高温 伤害的本质之一。高温打破了细胞内超氧自由基(O· -2)、羟自由基 (· OH)、丙二醛(MDA)的产生与消除间的平衡,造成O· -2、· OH和MDA的 积累,引起膜蛋白与膜内脂的变化,从而改变膜透性,对植物造成高温伤 害。吴国胜等用电解质透出率及电解质透出率为50%时的50℃热致死 时间来反映不同耐热性大白菜品种叶片细胞膜热稳性差异, 其结果与田间试验耐高温性相符。通过测定柑桔叶片膜透性 变化,判定酸橙、柠檬、枳壳、宜昌橙等几种柑桔耐热性, 与已知结果完全一致。大量试验表明,高温下细胞膜系统 的稳定性与植物的抗热性呈正相关。
2015-3-30
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.2 诱导合成热激蛋白
• 热激蛋白(Heat shock protein, HSP)是高温胁迫下植物 体内产生的应激蛋白质,其相当一部分属于监护蛋白 (chaperone, Cpn),主要参与生物体内新生肽的运输、 折叠、组装、定位以及变性蛋白的复性和降解。植 物上最丰富的热激蛋白分子量一般为15～ 50KD,该 组热激蛋白与植物耐热性关系较大。通过标记发现 35℃高温能诱导番茄果实内合成新的蛋白。
2015-3-30
3 预防高温危害的措施
• 7、8月是苹果、梨等果实迅速膨大时期,其适宜气 温为22～ 28℃ ,30℃以上果实膨大缓慢,气温超过 35℃则停止生长。高温干燥的气候,严重抑制叶片 光合作用,甚至导致落果、缩果,对果树产量有较大 影响。
2015-3-30
3.1 灌水降温
• 7、8月份高温季节,适时灌水润园,可以明显 改善果园小气候,使气温、地温下降1～ 3℃ , 从而减轻高温对果树的危害程度。
2015-3-30
2.3 渗透调节与水分变化
• 渗透调节是植物耐热和抵御高温逆境的重要生理机制,高温胁迫 诱发细胞脱水是高温伤害的重要原因。耐热品种在高温逆境下 水分吸收和丧失能在较大范围内保持平衡,因而表现较强的抗热 能力。叶陈亮等发现耐热大白菜较不耐热品种在高温下失水较 少,束缚水与自由水的比值大,蒸腾速率增加较少等,表明耐热大 白菜叶细胞在高温下具有较大持水力,这对高温下保持细胞原生 质胶体结构稳定性,减少高温伤害具有积极作用。对萝卜高温胁 迫下自由水/束缚水比值与死株率对比分析,结果表明二者呈极 显著正相关。
2015-3-30
1 概述
• 温度是制约园艺植物产量和品质的主要环境因子。近年来,温室效应导 致全球气温上升,植物生产面临高温逆境的严峻挑战。特别是设施园艺 的迅速发展,使得我国许多地区春夏之交时的温室和塑料大棚内高温危 害日益突出。高温逆境胁迫常伴随着干旱、各种病害的发生而使植物 抗性降低,生长势减弱,从而导致产量降低,品质劣化,因而倍受研究者关 注。 • 研究园艺植物高温伤害及其生理生化基础,将有助于采取相应措施减轻 高温危害,并为筛选抗高温基因型提供有效的途径。选育抗热品种并辅 以配套技术措施,对抵御高温逆境尤为重要。 •
2015-3-30
3.5 化学调控与叶面喷肥
• 为防止高温下果实产生日灼病、脐黄和裂果落果，需在此 期间用“增效液化苄基腺嘌呤+赤霉素、抑黄酯（FOWS）、 绿赛特 、 赤霉素 ” 等药剂连喷数次 ， 同时每隔20~30 天 喷 1 次 2%~3%的生石灰液 ，或 3%~5%的草木灰，或 0.2％ ~0.3％磷酸二氢钾浸出液，既防裂果，又防日灼， 也可有 效增强树体抗旱性和保护叶片不至于早期脱落。
2015-3-30
2.1 细胞膜热稳定性及保护酶系统变化
• 植物酶促防御系统,包括超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD), 过氧化氢酶(CAT)等是消除自由基的重要酶,其可以减轻膜脂过氧 化程度,保持膜系统的稳定性。黄瓜、萝卜,在高温胁迫下叶片中 SOD活性下降,造成膜脂过氧化作用加剧,使膜系统进一步受到伤 害。大白菜、黄瓜在高温下POD活性均下降,其可能与易受膜脂 过氧化产物MDA的抑制及高温对酶的亚铁原卟啉基的破坏有关。 袁昌操等发现,应用超氧化物歧化酶(SOD)的拮抗剂二乙基二硫 化氨基甲酸钠(DDC)能显著降低柑桔原生质体的抗热性。这是由 于DDC是一种铜离子螯合剂,能很容易地进入细胞内,抑制胞内 SOD活性之故。当SOD活性被DDC抑制时,导致O- 2的积累,继而通 过Haber-weiss反应或Feton反应形成毒性更强的· OH伤害原生质 膜,致使抗热力下降。外源自由基清除剂在减轻O- 2伤害方面已 有成功的报道。自由基清除剂苯甲酸钠(SBN)能有效地清除· OH 拮抗DDC的副作用,从而提高作物的抗热性。
2015-3-30
2.6 光合作用
• 在关注高温逆境下光合作用变化的同时,更多的注意力集中到了高温对 细胞结构的影响。甘蓝耐热品种“夏光甘蓝”在高温胁迫下,叶肉细胞 的结构基本保持正常状态和完整性。而感热品种“京丰甘蓝”叶肉细 胞的超微结构则发生明显的变化,叶绿体被膜出现不同程度的断裂,解 体,类囊体片层松散,排列紊乱,基质片层模糊不清。说明高温对细胞结 构的影响程度取决于植物耐热性的强弱。 • 与呼吸作用器官线粒体相比,叶绿体结构更易受高温刺激破坏,因此,植 物受高温胁迫后常会导致同化产物消耗占优势,使植物处于“饥饿”状 态,从而严重影响植物生长发育。