逆境生理论文
植物逆境生理学论文1

论植物的抗寒性和抗热性姓名毛丹宁班级市场营销1101 学号20116512摘要:地球上的植物种类繁多,形态结构和生活习性各不相同,一定地区植物群落构成热带亚热带温带寒带四种植被类型【1】,植物的生长受各方面因素的影响,如温度气候等因素,在一定的温度范围内,温度与植物生长成正相关【2】。
而周围环境对植物生长也有很大的影响,对不同环境的适应体现了植物的抗逆性,如抗寒性,抗热性等。
关键词:抗热性,抗寒性,机理,措施引言:植物的抗逆性是指植物对逆境的适应性反应,任何植物的抗逆性都不是突然形成的,而是逐步适应形成的【3】,植物的抗寒性与抗热性就是经过一段时间的锻炼而形成的。
1 植物的抗寒性1·1寒害与植物抗寒性由低温引起的植物伤害现象统称为寒害,包括冻害和冷害,植物对低温的适应性和抵抗能力统称为抗寒性【4】,植物寒害机制和抗寒性是同一个问题的两个方面,植物在冬季来临之前,随着温度的逐渐降低,体内发生一系列的变化,增强抗寒力,在气温回暖的过程中抗寒力又逐渐消失【3】。
1·2植物对抗寒的生理适应植物在长期的进化过程中,对冬季低温在生长习性方面有各种特殊的适应方式,在冬季来临之前,随着气温的逐渐降低,体内发生了一系列的适应低温的生理变化,抗寒力逐渐加强,这个提高抗寒能力的过程称为抗寒锻炼,即使抗寒性很强的植物,在未进行过抗寒锻炼之前,对寒冷的抵抗能力还是很弱的【5】。
植物在生理生长方面对低温的适应性变化有:随着温度的下降,植物吸水较少,含水量逐渐下降,抗寒锻炼过程中细胞内吸水性胶体加强,束缚水含量提高,自由水含量减少,总含水量减少,使植物抗寒性得以加强;随着温度下降,呼吸逐渐减弱,消耗的糖分减少,增加糖的积累,代谢活动有利于对不良环境的抵抗;随着温度的降低,脱落酸含量增多;随着温度的降低,植物生长逐渐停止,并逐渐进入休眠期;当温度逐渐下降时,淀粉水解成糖比较旺盛,保护物质增多【5】。
1·3内外条件对抗寒性的影响内部因素:各种植物原产地不同,生长期长短不同,对温度要求也不一样,同一作物不同品种之间抗寒性差别也很明显,而同一植物不同生长期的抗寒性也不相同,一般来说,各种较强的品种抗寒性较强,各种较弱的品种抗寒性弱。
在逆境中成长作文议论文

篇一:《初二_议论文《在逆境中成长》》在逆境中成长作者:云霄县将军山学校8年15班方健人的一生经历了很多是非,而成长中最必不可少的,便是逆境与对手。
有些人成功的时候,不谢苍天,不谢自己,而偏偏谢自己强劲的竞争对手。
因为,没有对手,就难以反激自己勇攀险峰;同样,没有逆境,就难以磨炼自己顽强拼搏的精神!记得上小学的时候,我对学习总是“绩不败我,我不力进;绩若败我,我才努力。
”即使这样,我的学习凭借与天俱来的天赋,仍然不坏。
常有学习不好的同学来请教我,让我有种信手拈来的成就感。
哪怕小学不曾得过奖状,心中那花骨朵,也无所畏惧地挺着腰。
上了初中,被暑假吃喝玩乐熏昏的我,被第一次月考打了当头一棒。
本以为自己轻轻松松便可过关的我,却排位年段243名,白纸黑字与翘起的纸边,一遍遍在我的脑海中浮现。
我痛苦难当,心里竭力寻找着自我安慰的理由,却终究找不到。
我像一只眼乱昏花的鸟儿四处乱撞。
为什么?那考卷上每一道错误的题目,都曾在我的脑海里徘徊……心中的花骨朵,无力地折了腰,在漫天寂寥孤独的大雪里,瑟瑟发抖。
我开始慌了。
上课时我心神不宁,下课时我又常常在发呆中惊醒。
总在回忆一切的“不对劲”,却没有想过现在的处境——“如果你不能确定往哪里走,那么此处就是你的葬身之地。
”终于放学了,昔时的同学与我撞见。
问她考试的成绩,她看出我的失落,便不肯说。
我们坐在台阶上,静静地沐浴着夕阳,旁边同是被夕阳沐浴的草丛,精神抖擞着。
她听了我的话,笑着说:“小学可以用天赋来覆盖,初中这片广阔天地就没那么简单了。
”我琢磨了一会,忽然明白了什么,就好像花骨朵迎接一丝丝阳光。
从那以后,我的笔就没好好歇过。
早上,它圈着英语单词,听着主人一遍遍地念着单词。
上课,它划来写去,一会儿舞在笔记本上,一会儿划过字行之间的空隙。
中午,它写着一个又一个句子,忽然写不出笔墨,打开“头盔”,换掉“长剑”,继续“浴血作战”。
课余,它在练习册上一会儿看书翻页的景象,一会儿又在草稿纸上涂涂画画。
人类逆境适应的生理和分子机制

人类逆境适应的生理和分子机制人类作为一种高度适应环境的生物,在多次历史上都经历了各种不同的逆境环境,在适应中也不断形成了自身的生理和分子适应机制,这是我们生存和繁衍的基础所在。
本文将从多个方面探讨人类逆境适应的生理和分子机制。
1.物种逆境适应性的进化基础生物物种在进化过程中往往处于各种不同的环境选择压力之下,而这些压力主要分为两种:一是外界环境压力,包括温度、湿度、气候、食物、生存空间等方面;二是内部基因组的压力,其主要源自DNA的变异率,生物的代谢率、繁殖率等的影响。
在这些压力之下,生物通过基因表达、功能适应等机制发生了变革,从而促进生物种群的适应性进化。
对于人类而言,从猿类到人类的演化过程就是其中极具代表性的一种。
随着人类的进化,人类逐渐适应了象湖区域、沙漠地区、山岳地区、寒带和热带等各种不同的生存环境。
这个过程中,人类从采集狩猎渐渐演化成了耕种文明,人类进化出了更优秀的肢体运动能力、更好的消化机制和更高效的热产生机制等生理特征来适应不同的环境。
2.病原体逆境适应性的分子基础随着医药科学的发展,人类对许多疾病的防治能力大幅提高。
但是人类与细菌、病毒、寄生虫等病原体的生存与对抗主要发生在胃肠道和呼吸道等某些易感部位,在这些区域,病原体表现出了很强的逆境适应性。
例如:<u>耐药菌株</u>,通过发生点突变、染色体重排、质粒水平的基因乘载等方式提高了抗菌素耐药性。
在抗组氨酸大肠杆菌的环境中,病原菌会调整被蛋白水平的表达,以适应环境中组氨酸缺乏的现象。
此外,病原体还具有某些毒素、降钙素机制,进一步促进了其对宿主的逆境适应。
对于人类逆境适应而言,了解病原微生物的逆境适应机制和耐药机制,反过来可以启示我们寻找新型的抗菌素和治疗方案。
在医学和生物科学领域,对于病原体的逆境适应性研究也有着广泛的应用,可以提高疾病预防和治疗效果,同时也有助于保持医药业的可持续发展。
3.神经逆境适应性的分子机制人类的发展史中,自然灾害、贫困、战争、失业等不利因素都曾影响人类的生存,而这些逆境同样对人类的精神作出了严峻的考验。
初探植物逆境生理

初探植物逆境生理摘要: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涝性抗盐性抗病性序言: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。
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。
(植物抗冷性研究进展,刘忠等,2006)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。
逆境条件下植物生理与分子机制研究进展

本科生课程论文论文题目:逆境条件下植物生理与分子机制研究进展课程名称:植物生理学任课教师:龙云专业:生物科学(师范)班级:2010级5班学号:222010317011128姓名:陈建坤2012年6 月15日逆境条件下植物生理与分子机制研究进展摘要:逆境胁迫影响植物的生长发育,但植物不只是被动的接受干扰与胁迫,在极限生存范围内,植物能够对逆境胁迫产生适应性反应,作出生长发育进程和途径方面的调整。
本文着重阐述了植物对干旱、冷害、冻害、涝害、热害等不良环境因子的抵抗和适应的宏观生理表现以及微观的生理反应机制。
关键词:逆境生理生物胁迫非生物胁迫避逆性耐逆行Under The Stress Condition of Plant Physiology and Molecular Mechanism Research ProgressAbstract: Stress affects plant growth, but the plant is not just a passive interference and stress, in the ultimate survival range, plants are able to produce adaptive responses to stress, make the growth process and ways to adjust. This article emphatically elaborated the plants to drought, chilling, freezing, waterlogging, thermal damage and other adverse environmental factors on the resistance and adaptation of the macroscopic physiological performance and microscopic physiological response mechanism.Key words: stress physiology biotic stressabiotic stressstress avoidancestress tolerance植物体是一个开放的体系,同时它也是自然界的重要成分。
植物的逆境生理学研究

植物的逆境生理学研究植物是生态系统中最重要的生命组成部分之一。
它们具有许多重要的生理和生态学特征,使它们能够适应不同的环境条件。
然而,像干旱、高盐、低温和高温等逆境情况下,植物需要应对多样化的挑战。
这就需要植物逆境生理学方面的研究对于我们理解植物生理生态过程的意义重大。
本文将探讨植物逆境生理学的研究现状、意义及未来方向。
一、植物逆境生理学研究现状1. 干旱胁迫干旱是全球范围内最常见的逆境情况之一。
由于气候的变化和人类的活动,干旱情况在一些地方变得日益严峻。
干旱情况下,植物的生存面临着极大挑战。
为了适应干旱胁迫,植物会采取一系列策略,如调节叶片水分、调节根系吸水、积累干物质等。
根据既往研究,植物在干旱情况下可以调节多种信号分子、激素、运输调节等机制,以此控制细胞的生物学调节、水与养分吸收,从而促进植物根系的生长,以应对干旱环境带来的严重影响。
2. 高盐胁迫高盐胁迫是植物生长过程中面临的另一个重要挑战。
由于土壤盐碱化等原因,高盐环境成为了植物生长最具挑战性的情况之一。
在这种情况下,植物可以通过调节各种信号与激素组成进行适应性反应,以控制与高盐相关的生化反应、细胞膜通透性与代谢活性等生物学调节,从而促进进一步的生长。
然而,不同的植物会有不同的生态与形态特征,以适应不同的高盐环境,而关于如何适应高盐逆境的生态适应机制则是不清楚的。
3. 高温胁迫高温胁迫是影响植物生长的另一个重要因素。
过量的高温环境会导致植物的生理与生物学活性的一系列不适,如酶活性、膜系统、光合作用等方面。
所以,植物在适应高温胁迫过程中,也需要调节多种信号、激素和调节作用,以维持与高温逆境相关的生化反应、细胞膜通透性与代谢活性的变化。
二、植物逆境生理学研究的意义1. 揭示植物逆境应对生态机制在异质植物基弒上,逆境生理学研究对于理解植物适应环境的意义非常重大。
通过研究植物在逆境环境下的应对机制,我们可以探索植物适应环境所做的生态适应和形态适应机制,而这些机制也可以对我们解决环境变化和生态问题提供重要参考。
逆境环境下植物生理生态研究

逆境环境下植物生理生态研究植物生长和发育受到环境的一系列复杂的影响,其中逆境环境因素如温度、干旱、盐碱和重金属等,对植物的正常生长和发育产生许多不利影响,进而导致植物的凋谢和死亡。
逆境环境不仅对植物生长发育产生严重的影响,还对生态系统的稳定性和农业的发展产生不良的影响。
因此,研究逆境环境下植物的生理生态特征,探讨植物进化与适应机制,对于农业生产和生态环境保护具有重要意义。
一、逆境环境对植物的影响1. 温度逆境温度逆境涉及高温和低温两种情况。
高温时,植物体内的酶蛋白质变性,叶绿素含量下降,导致呼吸和光合作用的下降,并且影响 DNA 转录和翻译的过程;低温时,植物体内的细胞液体和细胞膜的结构出现变化,导致代谢活性下降和生理功能障碍。
温度逆境影响植物的生长和发育,并且影响植物的产量和品质。
2. 干旱逆境干旱逆境时,植物在叶片的表面逐渐失去水分,导致叶片萎缩和产量降低。
植物通过调节蒸腾作用和根系的吸收来维持体内的水分平衡,但当干旱时间过长时,植物的叶片和根系会受到损伤,影响了植物的生长和发育。
3. 盐碱逆境盐碱逆境时,植物体内的各项代谢活动会被严重干扰,导致植物的叶片产生叶缘焦枯、生长发育受到限制、内部结构有改变、细胞液失衡等问题,这些都会严重影响植物的生长和发育及其产量。
二、植物的应对机制1. 温度逆境下植物的适应机制温度敏感的植物通过调整酶活性和膜糖脂含量,以适应温度逆境。
另外,可溶性糖的含量增加也是一种温度逆境适应的机制,它能够调节植物的渗透压,使叶片适应极端温度条件下的冷热变化。
2. 干旱逆境下植物的适应机制植物在干旱状态下会积累相应的物质,如减少水分散失的叶片,加厚细胞壁,增加根系吸收水分的面积等。
同时,还能在遭受干旱逆境时释放蛋白酶和蛋白质,以消耗谷氨酸来适应。
3. 盐碱逆境下植物的适应机制盐碱逆境下,植物通过调节离子吸收与欠水互补作用来缓解渗透压和离子负载的问题。
在吸收到多余钠离子之后,把它们转运到旧叶中以进行排出,同时,植物还会通过膜压力(ionic pressure)将钠离子腾出细胞。
植物逆境生理学研究

植物逆境生理学研究——构建生命力强大的植物环境人类需要食物来维持生命,而食物的来源则主要是依靠植物。
植物在生长过程中,需要摄取光、水、二氧化碳等营养物质,并通过呼吸、光合作用等产生能量,完成自己的生长发育。
但是,环境并不总是有利于植物的生长,诸如干旱、高温、盐碱等逆境条件都会给植物带来较大的影响,降低它们的生长发育能力,导致减产减损。
,就是为了更好地了解植物在逆境条件下的生理过程及其调节机制,以期为农业生产提供更加科学的理论依据和实践指导。
一、干旱逆境干旱逆境是指土壤中水分严重不足,水分利用率较低的一种逆境环境,对植物生长不利。
在干旱逆境下,植物的生理状态会发生变化,比如水分流失过快,导致植物细胞内部渗透压上升;此外,干旱环境还容易引起植物的氧化应激反应,致使细胞内一些重要分子如DNA、蛋白质等失去活性,进而对整个植物体系造成伤害。
针对干旱逆境,植物借助生理调节机制来适应环境的变化。
例如,植物会通过开启或关闭气孔、减少水分流失等手段来调节植体水分平衡;此外,植物还有一些利用生化途径的方法来对抗干旱逆境,比如寻找代替酵素的物质、调节膜结构等。
二、高温逆境在高温逆境下,植物的生长发育会受到限制,生产力会下降,有些植物还会出现干死和凋萎现象。
高温环境会导致植物体内酶活性下降、光合作用受到抑制以及激素合成不足等一系列生理变化。
为了应对高温逆境的挑战,植物还会通过启动数种生理调节机制来保持生长发育的稳定。
例如,植物能够利用热休克蛋白修复和稳定细胞膜;另外,植物还能发挥抗氧化剂的作用,降低氧化应激导致的对植物体的伤害。
三、盐碱逆境盐碱逆境是指土壤中盐分浓度过高或种种原因导致土壤中的PH值过高,对植物根系的生长产生影响,诱发了一系列不利的生理和代谢反应。
如:水分和矿物质摄取上的限制,离子不平衡等,长期处于盐碱逆境的环境,可导致植物死亡,是农业生产上的一个重要问题。
植物对盐碱逆境的耐受性因物种而异。
研究表明,存在钠/钾离子选导器、调节离子张力和渗透调节等一系列生物学机制可供利用。
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低温对植物及其果实的影响研究
王正洪
东北农业大学园艺学院
摘要寒冷是农业生产中常常出现的一种自然灾害,根据低温对植物的危害程度,可将寒害分为冷害和冻害。
冻害多发生于北方。
冷害多发生于热带、亚热带地区,如10—12度就会引起橡树受害;很多热带植物不能忍受0—10度的低温。
冷害多发生于早春、晚秋,对作物的危害主要是苗期与籽粒或果实成熟期。
很多果树遇到10度以下低温,会破坏花芽分化,引起结实率降低。
但是采收后低温贮藏室延续果实采后成熟,抑制病原菌生长和保持品质的常规方法。
然而许多果蔬产品对于低温相当敏感,,如果贮藏的温度过低,就容易产生冷害,降低其商品价值。
因此不同的果实对于冷害所表现的症状是不相同的,而提高果实抗冷性的的调节机制归根到底是通过保护细胞的结构来发挥作用的。
关键字:冷害,冻害,细胞结构.抗冷性
一. 低温冷害的概念和类型:
低温冷害是指在作物生长季比较温暖的时期内,持续的温度偏低导致作物的生长发育受到抑制并导致减产的灾害。
低温灾害又分为冷害和冻害,冷害是指零度以上低温引起的伤害,冻害是指零度以上低温引起的伤害。
而从低温冷害形成机理的角度出发,冷害可分为以下三种类型:
1. 延迟型冷害
作物生长期间出现较长时间的持续性低温天气,导致发育期积温不足,是作物生理代谢缓慢,作物生育期延迟,不能在初霜到来之前正常成熟,从而导致减产。
2. 障碍型冷害
作物在生殖生长期内遭受短时间的(一般几天之内)异常的低温,使生殖器官的生理活动遭到破环造成颖花不育,籽粒空秕而减产。
例如1993年,1998年,2001和2003年,我们东北地区的东部七月出现阶段性低温严重天气,发生严重的是到障碍型低温冷害,多数县市减产40%左右,部分县市的部分乡镇绝产。
3. 混合型冷害
这类冷害是延迟型冷害和障碍型冷害在同一季节内相继出现或者同时出现,给作物生育和产量形成带来严重危害。
例如,根据气象灾害记录显示,1954和1957年等年份,东北地区的作物生长前期,中期和后期都出现过明显的低温过程,既发生了延迟型冷害又发生了障碍型冷害,粮食减产20%以上。
另外还有根据冷害得发生时期又可分为前期冷害,中期冷害,后期冷害等。
二.冷害对于作物的伤害及其机理
根据植物受冷害的速度,可分为两类:
①直接伤害,即植物受低温后几小时,至多是一天之内即出现伤斑,这说明低温已侵入细胞间,直接破坏原生质活性;是短时间内(几小时甚至几分钟)发生的,伤害出现较快,难于用代谢失调解释,主要特征是质膜透性增大导致细胞内含物向外渗漏,而细胞内含物外渗对于细胞功能的正常维持是致命的。
②间接伤害,植物受低温后,植株形态表现正常,至少要在五、六天以后才出现组织柔软、萎蔫,一般认为这是因低温引起代谢失常的缓慢变化而造成细胞伤害,并不是低温直接造成的伤害。
低温对之外主要影响是:
1、细胞膜结构破坏
生物膜是由脂类和蛋白质组成的,膜脂具有流动性,酶与膜脂通过疏水键结合。
低温使组成膜的脂类发生相变,由液相转变为固相,从流动相—>固态相,使膜与蛋白的结合变脆弱,导致膜上结合的酶解离(酶与膜分离)、或亚基分解而失活,造成氧化磷酸化解偶联,与此同时,由于结合于膜上的酶系统于膜外游离酶系统之间失去固有平衡,破坏原有的协调性,而产生积累一些有毒物质(如乙醇、乙醛等),造成植物中毒,同时氧化磷酸化解偶联,能量以热能形式散失,使体内ATP生成减少,其它代谢受阻。
另外,低温使膜固化,而膜的不对称性使膜的紧缩不均匀,出现裂缝,造成膜破损渗漏,使膜透性上升,胞内内溶物外流,必然引起代谢失调。
植物在低温下,细胞内电解质的外渗增加,可用电导率判断植物受害情况。
实验
2、水分平衡失调
植物遭受低温后,吸水、蒸腾明显下降,其中对根部活力的破坏较大,而蒸腾仍保持一定速率,所以蒸腾大于吸水,特别是寒潮过后,天气好转,大气温度回升迅速,叶温升高较快蒸腾加快,而地温升高较慢,吸水也较慢,吸水跟不上蒸腾,造成水分失调,因此寒潮过后常出现植物叶尖、叶片甚至枝条干枯。
3、光和速率减弱
低温破坏叶绿体结构,类囊体膜透性增加,基粒垛叠下降,使光合系统受破坏,叶绿素含量也下降,光合作用下降。
如果加上光照不足(寒潮来临时往往带来阴雨),影响更是严重。
4、呼吸大起大落
冷害对喜温植物呼吸的影响极为显著。
如水稻秧苗、黄瓜苗、橡胶树、苹果果实、番茄果实等在冷害初期,病征出现前,呼吸速率加快,随着低温的加剧或时间延长,至病征出现时候,呼吸更强,以后迅速下降。
无论使抗寒性强或弱的植物,呼吸速率在低温时均有升高。
这可理解为正常适应现象,因为呼吸旺盛,能释放较多热能,提高植株的温度,减少冷害程度。
但呼吸猛增是一种病理现象。
因为许多实验表明,低温会破坏线粒体结构,使氧化磷酸化解偶联,合成ATP少,故低温后期,由于底物大量消耗,导致植物饥饿而死,这时呼吸又下降。
因此可用呼吸波动程度及进程来衡量植物抗寒性强弱。
5、有机物分解占优势
低温下,蛋白酶、淀粉酶活性上升,而合成的酶却下降,使分解>合成,导致有机物大量分解,细胞解体。
二、植物抗冷性的生理基础
植物在长期进化过程中,对冬季低温在生长习性和生理生化方面都具有种种特殊适应性。
如一年生植物以干燥越冬,大多数木本植物除冬季落叶外主要还在生理生化适应低温。
抗寒性与植物生育期和季节有关。
一般之五在夏天不能忍受低温而冬季对低温的忍耐性较强,如冬小麦在越冬期可忍受-15度—-20度低温,但在拔节期2-3度即会死亡。
植物在冬季有抗寒性原因:由于秋天温度逐渐下降其体内发生了抗寒的生理生化变化,即抗寒锻炼。
对于抗寒机理的研究可从以下分析:
1.膜上不饱和脂肪酸含量的上升
膜的流动性和相变温度取决于组成膜的脂肪酸的不饱和程度,不饱和程度越高,膜的流动性越大,相变温度越低,对低温的忍耐性也越强。
经过低温锻炼的植物,不饱和脂肪酸的比例增加,使植物抗冷性增加。
2.保护物质增多
随秋季气温逐渐下降,细胞内可溶性糖、AA、脂肪酸等大量积累,这是因为:①秋天光
照强,合成大量有机物②秋天昼夜温差大,呼吸消耗少,有利于有机物积累③气温逐渐下降,促进淀粉水解成可溶性糖,可溶性糖的积累对抗冷性有良好效果:a降低细胞水势,提高细胞的保水力;b提高细胞液浓度,能降低细胞的冰点,使细胞不易结冰;c糖对蛋白质中—SH有保护作用,使原生质胶体不致凝固。
3.植物组织含水量降低,束缚水/自由水比值上升
秋天气温下降,植物生理活动减慢,根系吸水少,而蒸腾仍在进行,故组织含水量会下降;同时,随抗寒锻炼进行,植株可溶性糖、AA积累上升,使原生质内亲水性加强,束缚水含量相对提高,有利于植物抗旱性加强。
4.呼吸减弱
植株的呼吸随着温度的下降逐渐减弱,细胞呼吸微弱,消耗糖分少,有利于糖份的积累,细胞呼吸微弱,代谢活动低,有利于对抗不良环境。
其中抗寒弱的植株或品种减弱的很快,而抗寒强的则减少的较慢,变化平稳。
5.ABA含量增加
秋天日照变短、气温降低,有利于形成较多的ABA,并运到生长点(芽),抑制茎的生长,并开始形成休眠芽,叶子脱落,使生长停止,植株进入休眠状态,提高抗寒力。
人们研究一年中木本树木ABA含量变化,发现5、6月含量最低,初秋开始增加,第二年春季后又逐渐减少。
这也说明ABA水平与植株抗寒有关。
ABA能提高抗寒性的原因:能保持膜的完整性及其功能。
路灯下的植株抗寒性差的原因就是因为光照延长,不利于ABA的形成
生长受抑制
冬季来临前,植物IAAoase活性提高,是体内IAA水平下降,并且ABA产生上升,减少顶端分生组织的有丝分裂,生长速度变慢,植物呼吸减弱。
许多事实都证明,生长缓慢和代谢减弱使植物对不良环境的适应反应。
总之,在严冬来临前,由于植物得到了日照渐短,气温渐低的信息后,体内发生了上述生理生化变化,使植物在一定范围内可安全越冬。
植物抗寒性生理基础的研究对于我们鉴别抗寒品种,用化学方法提高植物抗寒性提供了理论依据。
目前在化学药剂应用提高抗性方面已取得了很大进展。
三、提高植物抗寒性途径
提高植物抗冷性最根本的方法——培育抗冷品系,这里我们只讨论一些辅助途径
1、低温锻炼
即植物幼苗在移到大田前,先降低温室温度或床温,让幼苗逐渐适应低温环境,而不是突然降低温度。
这样移到大田后抗冷性较强,这是一跳很有效的途径,实验表明,幼苗在移栽到大田之前先在低温下适应一段时间,可有效的提高抗旱性。
经低温处理的植株,膜的不饱和脂肪酸含量增加,相变温度降低,透性稳定,A TP含量增高,说明低温对代谢发生了深刻影响。
2、化学诱导
目前对化学药剂诱导植物提高抗寒能力已有许多研究。
如ABA、CaCl2、聚乙烯醇、聚乙二醇、PP333、CCC、福美双(TMTD)处理浸种或喷施苗的叶片,可提高植物抗寒性。
用2,4—D、KCl+NH4NO3+硼酸喷于瓜类叶面也有保护其不受低温危害的效应。
3、调解N、P、K肥比例
在低温来临前合理施肥,P、K肥有利于糖转化,不施N肥,以免消耗糖去合成蛋白质,使植物徒长,延迟休眠。
4、合理灌溉冬季在寒潮来临前灌水能提高作物抗寒能力。
参考文献
1 王春乙. 东北地区农作物低温冷害研究.气象出版社. 2008
2 朱桂香,贾艳梅,朴承国..延边地区的低温冷害及其预报经验总结. 吉林气象出版社.1999。